多視點多描述視頻編碼關鍵技術的研究

《多視點多描述視頻編碼關鍵技術的研究》是依託華僑大學，由蔡燦輝擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：多視點多描述視頻編碼關鍵技術的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：蔡燦輝
• 依託單位：華僑大學

項目摘要

多視點視頻編碼利用時間相關和視點間相關提高壓縮效率的同時也加大了差錯傳播風險，因此其容錯能力至關重要。但多視點視頻複雜的編碼結構和超大的數據量，增大了容錯方案的設計難度，導致目前還沒有成熟的解決方案。本項目擬從多描述編碼的角度研究魯棒的多視點視頻編碼，重點解決多視點多描述視頻編碼結構、網路自適應冗餘率失真最佳化和提高邊解碼重建質量這三個問題。首先在JMVC平台上定義兩種新的宏塊模式，在此基礎上提出基於多相變換與數據重用的多視點多描述視頻編碼結構,實現在保持較高編碼效率的同時大幅度降低編碼複雜度的目標。其次，提出一種具有基本環和調整環的雙環編碼結構，根據傳輸網路的狀態改變調整環的輸出冗餘，實現冗餘率失真最佳化。最後，提出基於視點間相關性和蒙特卡洛方法的圖像超解析度邊解碼重建方案，提高邊解碼重建視頻的質量。研究成果有望為網際網路和移動信道提供一個高效、低複雜度、高可靠的多視點視頻容錯編碼新方案。

結題摘要

多視點視頻編碼利用時間相關和視點間相關提高壓縮效果，容錯能力至關重要。但其複雜的編碼結構和超大的數據量，增大了容錯方案的設計難度。本項目從多描述編碼的角度研究魯棒的多視點視頻編碼，解決了高效、低計算複雜度的多視點多描述視頻編碼結構、網路自適應冗餘率失真最佳化和提高邊解碼重建質量這三問題。首先提出一種基於多相變換與數據重用的多視點多描述視頻編碼結構,把每個描述分為直接編碼與間接編碼兩種子序列，間接編碼子序列重用直接編碼子序列的模式、向量與數據，提高了編碼效率;提出基於單峰函式理論的快速模式選擇方案，降低了直接編碼子序列的計算複雜度，實現了在具有高編碼效率低編碼複雜度的目標。在此基礎上，提出一種具有基本環和調整環的雙環編碼結構，根據傳輸網路的狀態改變調整環的輸出冗餘，實現冗餘率失真最佳化。考慮到率失真模型和質量評估體系對最佳化結果有較大的影響，我們還建立了亮度、色度分離的柯西分布率失真模型、基於視覺特徵的率失真模型及結合梯度方向和幅值特徵的圖像質量評估模型。為提高邊重建視頻質量，提出了基於視點間相關性和基於學習的邊解碼重建方案。在上述研究基礎上撰寫了21篇期刊論文和11篇國際會議論文，其中SCI收錄12篇。申請了10項發明專利，其中3項已獲得授權。舉辦了2017年International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems（ISPACS 2017）國際學術會議。1名課題組成員晉升教授、1名晉升副教授。2名課題組成員順利獲得博士學位。11名碩士研究生獲得碩士學位。項目的實施，不僅為多視點視頻容錯編碼提供了一個可行的解決方案也大大提升了項目組的研發能力。雖然本項目所提出的方法主要是在JMVC平台上實現的，但只要稍加修改，也可用於3D-HEVC平台。