[發明專利]一種雙目立體視頻編碼方法

無效

• 申請號: 201110131405.5
• 申請日: 2011-05-20
• 公開（公告）號: CN102196291A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 曾超
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明涉及視頻編碼技術，具體的說是涉及一種雙目立體視頻編碼方法。

背景技術

在視頻顯示技術領域中，主要的發展趨勢是追求對自然景物更加真實、清晰的特征。模擬電視經過數十年的發展和應用，如今將逐步被數字電視取代，高清晰數字電視(HDTV)通過增加圖像顯示的分辨率，進一步提高了視覺的真實性。目前的二維視頻在表示自然場景深度信息方面的局限性已使其不能滿足人們對場景真實和自然再現的需求。

雙眼在觀察物體時，物體在雙眼視網膜上的成像位置上略有差異，稱為雙目視差。雙目視差經過大腦視覺皮層的融合，增強人們對于現實世界的立體感知效果。雙目立體視頻利用人眼雙目視差特性，使用兩個攝像機從兩個不同視點(視點間距一般等于人的雙目間距)獲取同一景物的兩個圖像，然后再把兩個圖像分別呈現給人的左右眼，大腦通過處理左視和右視圖像間的間距，感知圖像內景物的深度信息，使得欣賞到的圖像具有強烈的深度感和逼真感。

針對雙目立體視頻的編碼，國際標準組織MPEG-3DAV曾提出了四種基于MPEG-4的立體視頻編碼方案：第一種，左右視點都采用獨立的MPEG-4進行編碼；第二種，考慮左右視點相關性，不考慮右視點視差預測的殘差；第三種，考慮左右視點相關性和右視點視差預測的殘差；第四種，利用MPEG-4的時域分級編碼。另外，基于單視點視頻與深度的編碼以及多視點視頻及深度的編碼也是當前的研究重點。

傳統技術中的雙目立體視頻編碼一般采用如：IBBPBBP……IBBPBBP……的固定GOP(圖像組)結構，編碼不具有靈活性，未充分考慮到左右視頻序列的場景相關性和復雜度特性，在場景切換時也未對GOP進行重新劃分，容易產生馬賽克現象，引起圖像質量下降，視頻重建穩定性差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提出一種雙目立體視頻編碼方法，解決傳統技術中編碼不具靈活性、圖像質量差、視頻重建穩定性差的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種雙目立體視頻編碼方法，包括以下步驟：

a.逐幀讀取左視點圖像到緩沖區并進行場景檢測分析，判斷當前是否發生場景切換或當前幀為待編碼的第一幀，如是，則設定當前幀的編碼類型為I幀，否則進入步驟b；

b.對左視點圖像當前待編碼幀的編碼類型進行判斷，以確定是采用P幀還是B幀進行編碼；

c.依次對左視點待編碼幀進行參考幀選擇，同時根據左視點圖像的編碼結構以及左右視點間的相關性，確定右視點圖像的各幀的編碼類型，然后依據編碼順序分別對左視點圖像和右視點圖像進行編碼；

d.統計左視點圖像當前GOP長度，并與設定的I幀間隔最大值Imax進行比較，當GOP長度等于Imax，且編碼序列還沒有結束時，則強制設定當前待編碼幀的編碼類型為I幀，進入步驟c，否則進入步驟e；

e.判斷左右視點序列編碼是否結束，如果未結束，則進入步驟a，否則結束編碼。

進一步，步驟a中，判斷當前是否發生場景切換的具體方法是：設定圖像場景切換的閾值為Ts，判斷當前幀與其前后相鄰幀的差異性代價是否大于Ts，如是，則當前發生了場景切換。

進一步，步驟b中，對左視點圖像當前待編碼幀的編碼類型進行判斷，以確定是采用P幀還是B幀進行編碼的具體方法是：對左視點圖像當前待編碼幀分別進行P幀、B幀的預編碼，并計算采用不同編碼類型時圖像殘差經Hadmard變換后的預測殘差絕對值總和代價值，如果采用P幀預編碼的圖像預測殘差絕對值總和代價大于采用B幀預編碼的圖像預測殘差絕對值總和代價，則確定當前待編碼幀的編碼類型為B幀，否則其編碼類型為P幀。

進一步，步驟c中，所述編碼順序為：如果左視點圖像的I幀與P幀或P幀與P幀之前存在B幀時，則首先對B幀后的第一個I幀或P幀進行編碼，然后再對B幀進行編碼。

進一步，步驟c中，依次對左視點待編碼幀進行參考幀選擇并進行編碼的具體方法是：

如果當前幀為I幀，則直接對其進行編碼，編碼的重建值放入左視點參考幀緩沖區供P幀或B幀進行參考；

如果當前幀為P幀，則參考前一個I幀或P幀進行編碼，編碼的重建值放入左視點參考緩沖區供P幀或B幀進行參考；

如果當前幀為B幀，則根據參考幀數目初步確定其在時域上的前后參考幀信息，通過計算參考幀率失真優化代價得到最終的前后參考幀信息，然后再對該幀進行編碼。

進一步，步驟c中，對右視點圖像的編碼類型的確定需要考慮左視點圖像的編碼結構及左右視點圖像的相關性，分別計算右視點圖像參考左視點圖像及右視點時域參考圖像的率失真優化代價，以確定右視點圖像的編碼結構和類型。