立體視頻系統(tǒng)中深度傳播算法的研究.pdf

1、近些年來，隨著3D顯示技術的快速發(fā)展，3D顯示設備、3D視頻得到了迅速普及。3D視頻由于其立體視覺效果提升了人們的視覺體驗，受到了廣泛歡迎。然而，3D視頻內容的短缺制約著3D顯示技術的進一步發(fā)展。
　　2D轉3D技術能夠將現(xiàn)有的2D視頻內容轉換成3D視頻內容，因而獲得廣泛的研究。在2D轉3D中，根據(jù)己知的2D視圖估計出相應的深度圖是其中的關鍵步驟。深度傳播技術作為半自動2D轉3D中一項重要技術，近些年來獲得了大量的應用和深入的研究

2、。深度傳播技術的主要依據(jù)是視頻幀之間的相關性。首先，選取視頻序列中的特定幀為關鍵幀，關鍵幀的深度值預先人工設定或者己知，然后根據(jù)視頻之間的相關性獲得非關鍵幀的深度圖，從而得到整個視頻的深度圖。深度傳播技術的應用使2D轉3D在較少人工參與的情況下，就能獲得較好的深度圖質量?，F(xiàn)有的深度傳播算法可以分為四類，主要有基于運動估計和雙邊帶濾波器的方法、基于優(yōu)化建模的方法、基于圖像分割的方法以及基于機器學習的方法?，F(xiàn)有的深度傳播算法在深度估計中已經

3、取得了很好的效果，但是依然存在塊效應、模糊等問題，生成的深度圖質量有待提高。
　　得益于3D顯示技術的發(fā)展，多視點顯示技術也逐漸發(fā)展并且提高了用戶的視覺體驗。然而，多視點顯示技術帶來的數(shù)據(jù)量的增加使多視點視頻顯示內容的壓縮、存儲和傳輸面臨一個挑戰(zhàn)。在常見的多視點視頻編碼系統(tǒng)，也就是常說的3DV系統(tǒng)中，需要對多個視點的彩色視圖和深度圖進行編碼，這就對編碼效率和傳輸帶寬產生了很高的要求。在近些年來產生的多視點視頻編碼標準中，各種視頻編

4、碼技術得到了應用和拓展。
　　論文的主要工作有:
　　(1)針對現(xiàn)有的深度傳播算法存在的缺陷，論文提出了一種基于自適應運動估計的深度傳播算法。該算法的主要思路是對于場景中的不同區(qū)域自適應采取不同的運動估計方法。對于背景區(qū)域，深度較為平滑，采用雙向可重疊塊的運動補償方法，通過計算絕對誤差和值來選擇準確的運動向量進行運動補償。對于深度信息豐富的前景區(qū)域以及背景區(qū)域中運動向量估計不準確的像素點，采用基于光流場的運動估計方法。該算法

5、能夠適用于場景復雜多變的情況，使生成的深度圖具有更好的質量。
　　(2)針對多視點顯示技術帶來的傳輸數(shù)據(jù)量的增加的問題，提出了一種基于視點間深度傳播技術的視點間深度圖生成方法。將其應用于3DV系統(tǒng)多視點視頻深度圖編碼中，可以節(jié)省傳輸帶寬。該算法主要包括視點間深度傳播、三維圖像變換、深度值優(yōu)選三個部分。利用該方法，除了正常編碼傳輸所有視點的紋理視圖，僅僅需要傳輸少量關鍵視點的深度圖以及非關鍵視點對應的二值矩陣就可以在解碼端獲得所有視