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《哈尔滨工程大学》 2010年
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立体图像序列编码的研究

荣宪伟  
【摘要】:随着立体显示技术的不断发展,立体图像或图像序列将在不久的将来逐渐取代传统的二维图像或图像序列。然而立体图像或立体图像序列比二维图像或图像序列多一倍的信息量,因此需要有效的立体图像或图像序列编码方案。经典的立体图像或图像序列编码方案存在计算复杂,编码性能不高,实用性差等不足,因此本论文根据立体图像或图像序列的固有特点,提出了一系列有效的编码方案。 根据立体图像编码中的视差与立体视觉中的视差含义不同,该论文提出了基于伪视差的立体图像编码方案。此方案中的视差不是空间中的物点在立体图像对左右图像中投影位置差,而只表示立体图像中空间信息的冗余。实验结果证实提出的方案能够在0.4位/像素下取得令人满意的图像质量。由于其采用简化的基于块图像的立体匹配方法,因此大大降低匹配计算的复杂度。除此之外,与JPEG2K单独编码相比校,实验结果显示在相同的位率下提出的算法能够取得更好的重构质量,并且其编码时间仅仅是传统压缩标准算法JPEG2K的一半。 为了提高物体边界的重构质量,该论文提出了基于伪视差可变块的立体图像编码方案。该方案中块图像的大小可以根据像素灰度值绝对差的和改变。如果一图像块灰度值绝对差的和大于阈值,则需要将该块分成四个4×4子块。如果小于阈值,则不分割。实验结果证实了提出算法的有效性,因此提出的编码方案对推动立体图像的应用具有重要意义。 论文研究了传统的立体图像序列的编码算法,在此基础上,提出了一个改进的立体图像序列编码方案。因为立体图像序列既包括单通道图像序列中的时间冗余和空间冗余,还包括左右通道之间的空间冗余,所以通常立体图像序列编码方案使用运动矢量来预测当前图像去除一个通道内连续帧之间的时间冗余,而用视差矢量来预测当前图像去除同一时刻同一场景左右图像间的空间冗余。存在的编码效率较好的方案是基于三种模式择优预测的编码方案,即视差估计预测、运动估计预测、视差估计和运动估计线性组合预测中择优选择。由于这种编码方法是在三种模式下择优选择一种,这就意味着表示选择结果需要两个比特,增加一个比特只增加了一种可选模式,所以选优比特利用率不高。为了进一步提高编码效率,论文提出了权重可变的运动和视差估计联合预测的快速编码方案。该方案采用可变块的视差估计算法提高视差估计速度,并且提出八种运动和视差估计联合预测模式提高重构图像的质量。实验结果表明提出的方法能够比存在的算法取得更好的编码性能和更快的视差估计速度。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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