基于立體掩蔽效應(yīng)的非對稱立體視頻編碼算法-論文.pdf

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1、第27卷第1期，2014年1月寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版)首屆中閏高校優(yōu)秀科技期刊獎(jiǎng)Vo1．27No．1，Jan．2014JOURNALOFNINGBOUNIVERSITY(NSEE)浙江省優(yōu)秀科技期刊一等獎(jiǎng)基于立體掩蔽效應(yīng)的非對稱立體視頻編碼算法張冠軍，郁梅，廖義(寧波大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，浙江寧波315211)摘要：由于立體視頻的數(shù)據(jù)量巨大，不便存儲(chǔ)和傳輸，因此必須進(jìn)一步提高其壓縮效率，降低傳輸?shù)拇a率．文章分析了立體視頻左右通道間恰可察覺失真的關(guān)系，基于立體掩蔽效應(yīng)提出了非對稱立體視頻編碼算法．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在解碼重建圖像主觀質(zhì)量基本不變的前提下，右視點(diǎn)視頻編碼的碼率節(jié)約了l1．45％～18．

2、69％．與傳統(tǒng)立體視頻編碼模型相比，該算法可以獲得更好的立體視頻壓縮性能．關(guān)鍵詞：非對稱立體視頻編碼：立體掩蔽效應(yīng)；恰可察覺失真中圖分類號(hào)：TN9l1．7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001．5l32(2014)01—0044—04隨著立體視頻編碼技術(shù)的快速發(fā)展，人們對值，當(dāng)失真小于該閾值時(shí)，該失真不能被人眼所察高質(zhì)量、沉浸式視覺體驗(yàn)需求日益增長，立體視頻覺．因此，基于JND的視頻編碼方案可進(jìn)一步去除技術(shù)正受到越來越多的關(guān)注l】七J．與單視點(diǎn)視頻相視頻的感知冗余．文獻(xiàn)[8]認(rèn)為亮度掩蔽效應(yīng)是影比，立體視頻除包含單視點(diǎn)視頻所擁有的各種冗響視頻序列JND值的主要因素．文獻(xiàn)[9】利用背景余外，還包含了大

3、量的立體感知冗余【34]．而傳統(tǒng)的亮度自適應(yīng)和紋理掩蔽效應(yīng)估計(jì)視頻序列的JND立體視頻壓縮算法主要采用對稱的壓縮方式，無法值．文獻(xiàn)[10]除了利用時(shí)空J(rèn)ND模型之外，還利用有效地去除立體視頻內(nèi)存在的大量立體感知冗余全局感知冗余建立了中心凹模型．文獻(xiàn)[11]在離散人類視覺系統(tǒng)特性的研究表明，當(dāng)人的兩個(gè)余弦域提出時(shí)空域的模型來估計(jì)視頻序列的JND眼睛同時(shí)分別觀看一幅圖像時(shí)，人感覺到的圖像值．文獻(xiàn)[12]將對比敏感度函數(shù)(ContrastSensitivity的整體質(zhì)量基本上由質(zhì)量好的那幅圖像決定，這Function，CSF)結(jié)合到JND模型中描述人類視覺系就是立體掩蔽效應(yīng)．Tam分析了模糊失真對主

4、統(tǒng)(HumanVisualSystem，HVS)對頻率部分的敏感觀感知質(zhì)量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對于模糊失真，度．然而，上述模型都是針對單視點(diǎn)視頻序列，難立體圖像的質(zhì)量主要取決于質(zhì)量較好的那個(gè)視點(diǎn)以應(yīng)用于立體視頻編碼過程中．文獻(xiàn)f13]雖考慮了的質(zhì)量．Meegan刨的實(shí)驗(yàn)也得到了相似的結(jié)論．兩個(gè)視點(diǎn)問JND值的關(guān)系，但并未考慮視差，因此Wang等[7J通過主觀實(shí)驗(yàn)得出當(dāng)左視點(diǎn)圖像PSNR還是一個(gè)理想模型，也無法應(yīng)用到實(shí)際的立體視在32dB以上時(shí)，右視點(diǎn)圖像的PSNR值比左視點(diǎn)頻編碼過程中．圖像低2dB的立體圖像，相對于左右視點(diǎn)質(zhì)量相為了去除立體視頻中大量的感知冗余，筆者同的立體圖像，在主觀感知上

5、無明顯差異．非對稱提出了基于立體掩蔽效應(yīng)的非對稱立體視頻編碼的立體視頻壓縮算法利用了立體掩蔽效應(yīng)的這一算法．利用左右視點(diǎn)問的相關(guān)性，根據(jù)立體掩蔽效特點(diǎn)以進(jìn)一步去除立體感知冗余，從而可以獲得應(yīng)主觀實(shí)驗(yàn)的結(jié)果建立了左右視點(diǎn)JND值之問的更好的壓縮性能．恰可察覺失真(JustNoticeable關(guān)系，左視點(diǎn)視頻序列使用傳統(tǒng)的立體視頻編碼Distortion，JND)模型給出了人眼的失真可察覺閩模型編碼，右視點(diǎn)視頻序列使用立體JND模型結(jié)收稿日期：20130310．寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版)網(wǎng)址：http：／／joumallgnbueducn／基金項(xiàng)目：浙江省自然科學(xué)基金(Y1101240)；寧波市自然科

6、學(xué)基金(201IA610197)第一作者：張冠軍(1986一)，男，nI東濟(jì)寧人，在讀碩士研究生，主要研究方向：視頻通信及圖像處理．E-mail：zhang．gJ@slatac．cn通信作者：郁梅(1968一)，女，汀蘇無錫人，博士墩授，主要研究方向：視頻通信及圖像處理E—mail：yumei@nbueducn第1期張冠軍，等：基于立體掩蔽效應(yīng)的非對稱立體視頻編碼算法45合傳統(tǒng)的立體視頻編碼模型編碼示左右視點(diǎn)圖像的PSNR，由此可得W-1H—l1非對稱立體視頻編碼算法∑∑(I()一L(x，)J)≤1．58，(1)W一1，，一1傳統(tǒng)的對稱立體視頻編碼預(yù)測結(jié)構(gòu)，如分層B∑∑(x，y)-i，(，)1

7、)x=0y=0幀編碼預(yù)~1](HierarchicalBPicture，HBP)，雖然也其中：Ux，Y)和L(x，Y)分別表示左、右視點(diǎn)(，Y)利用視點(diǎn)間的相關(guān)性去除了一部分視點(diǎn)間的冗余，像素的原始亮度，，(，)和J『，(，)則表示左、右但是并未去除視點(diǎn)問存在的大量的感知冗余．為了解決上述問題，筆者提出了基于立體掩視點(diǎn)(，Y)像素的重建亮度．蔽效應(yīng)的非對稱立體視頻編碼方法，其編碼框架(1)式可改寫