[發明專利]多視角視頻編碼中基于低秩結構提取的亮度補償方法

有效

• 申請號: 201310425812.6
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103533368B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 熊紅凱;張曉鵬
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04N19/186
• 分類號: H04N19/186;H04N19/50;H04N5/57
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種多視角視頻編碼中的亮度補償方案，具體是一種基于低秩結構提取的亮度補償方法。

背景技術

隨著三維立體視頻技術的發展，多視角視頻編碼越來越受到關注。多視角視頻編碼中增加了視角間的預測方案以提高編碼效率。由于各個視角間的光照條件不同以及相機校正的不準確性，各個視角間同一場景呈現出亮度差異。這將會惡化視角間的相關性從而降低編碼效率，進而影響解碼端合成視角的質量。亮度補償是多視角視頻編碼中一個非常重要的方面。

經過對現有技術的文獻檢索發現，U.Fecker，M.Barkowsky和A.Kaup在2008年9月份的IEEE?Transactions?on?Circuits?and?Systems?for?Video?Technoloy期刊上發表的“Histogram-based?prefiltering?for?luminance?and?chrominance?compensation?of?multiview?video”中提出利用直方圖匹配的方法進行亮度補償，該方法匹配目標視角的直方圖到參考視角的直方圖，所有其余視角的直方圖都匹配到參考的視角，該方法不能處理視角間的遮擋問題，且利用直方圖匹配沒有考慮到像素的位置信息，匹配結果可能會不準確甚至出現過匹配。C.Doutre和P.Nasiopoulos在2009年9月份的IEEE?Transadions?on?Circuits?and?Systems?for?Video?Technoloy期刊上發表的“Color?correction?preprocessing?for?multiview?video?coding”中利用塊匹配的方法找到視角間的對應點，補償多個視角的亮度值到所有視角亮度的平均值。塊匹配的方法找到的對應點不夠準確且計算量比較大。Y.Chen，C.Cai和J.Liu在2006年8月份的Proc.IEEEInt.Conf.Pattern?Recognition上發表的“YUV?Correction?for?multi-view?video?compression”中提出基于調制以及平移參數建立全局線性模型補償視角間的亮度差異，該方法未考慮到亮度的局部差異。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種基于低秩結構提取的亮度補償方案，該發明把亮度補償問題轉化為通過低秩矩陣完備的噪聲去除問題，該方法對異常值具有穩定性并且有較低的校正度。

本發明是通過以下技術方案實現的:

一種多視角視頻編碼中基于低秩結構提取的亮度補償方法，多視角視頻序列通過映射函數對各個視角進行補償，所述方法把亮度補償問題轉化為通過低秩矩陣完備的噪聲去除問題，用于補償的映射函數通過視角間的對應關系建立不完備矩陣，把視角間對應點的亮度差異看作疊加在原始視角上的混合噪聲，通過矩陣完備恢復出潛在的低秩結構矩陣，利用完備前后的矩陣建立映射關系得到映射函數，將該映射函數應用于亮度補償。該補償方案僅選取可靠的點恢復完備矩陣，對異常值具有穩健性，并且可以在較低的校正度下提高視角間的一致性。

由于光照條件的差異以及相機校正的不準確性，多視角視頻中各個視角間呈現出亮度差異從而降低了視角間的相關性，進而惡化了解碼端合成視角的質量。本發明把各個視角間的亮度差異看作疊加在原始視角上的混合噪聲，利用視角間的對應性建立一個低秩結構矩陣，由于遮擋的存在，該矩陣是不完備的，然后僅選取可靠的點用于矩陣完備恢復出整個矩陣，由此得到用于亮度補償的映射函數。該方法屬于多視角視頻編碼中亮度補償的預處理方案，即在編碼前進行亮度補償以得到補償后視角。