一種3d-hevc多分辨率視頻編碼方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于3D視頻編碼技術領域，尤其涉及一種多分辨率視頻編碼方法。
【背景技術】
[0002] 隨著多媒體通信技術的發展，人們對于多媒體體驗要求的提高，在實際的視頻應 用中，如視頻監控、高清視頻通信、網絡視頻播放等由于原始視頻數據量大而難以存儲、網 絡帶寬的限制而難以傳輸等。隨著新一代視頻編碼標準HEVC的推出，給這些問題帶來了高 效的解決方法，然而視頻應用的主流趨勢逐漸變為超高清的3D應用，現有的高效視頻壓縮 標準HEVC已經很難適應3D視頻數據的特點。基于HEVC的多視點加深度數據的編碼標準 3D-HEVC已經正式發布，它在HEVC的基礎上擴展了新的技術，針對立體視頻的編解碼，提出 了有利于多視點視頻編解碼的關鍵技術，帶來了 3D視頻的高效壓縮編碼。但同時視頻壓縮 的碼率也大大地增加，因而有必要采用新方法降低碼率。
[0003] 現有的3D-HEVC多分辨率編碼方法都僅針對深度圖像進行下采樣編碼，而且沒有 參考3D-HEVC視頻編碼的結構。因此，基于3D-HEVC視頻編碼結構，即基本視點視頻使用 獨立編碼模式，其編碼過程無需參考依賴視點；而對于依賴視點，其編碼過程需參考基本視 點，本發明提出了新的3D-HEVC多分辨率視頻編碼方法，對基本視點視頻采用原始分辨率 編碼方法，以保證基本視點視頻的編解碼質量，同時在編碼器和解碼器內部下采樣后能夠 獲得較好的參考幀。而對依賴視點視頻采用降分辨率的編碼方法，以進一步降低碼率。本 發明提出的多分辨率編碼方法，對視頻的下采樣和上采樣都位于編碼器的內部，其目的在 于能夠利用編碼器的率失真優化的功能來獲得較好的輸出碼率。為了保護下采樣視頻內物 體的邊緣，本發明提出了基于均值分集的中值濾波下采樣方法。此外，本發明基于人眼對紋 理視頻圖像的亮度信息變化的敏感度會比對色度變化的敏感度高，采用雙濾波器插值的方 法。對亮度分量采用6抽頭濾波器進行精確上采樣編碼，而對色度分量使用4抽頭濾波器進 行上采樣編碼。對深度視頻，則采用與紋理視頻亮度分量相同的下采樣和上采樣方法。本 發明提出的下采樣方法和上采樣方法，其算法復雜度低，適合在3D-HEVC編碼器和解碼器 中使用。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是針對現有3D-HEVC多分辨率視頻編碼方法的不足，提出了一種新 的3D-HEVC多分辨視頻編碼方法。
[0005] 本發明方法對基本視點視頻按原始分辨率進行編碼，對依賴視點視頻進行降分辨 率編碼。對于紋理視頻下采樣，采用基于均值分集的中值濾波方法，減少因視頻下采樣引起 的邊緣模糊，提高低分辨視頻的質量；對于紋理視頻上采樣，利用人眼對紋理亮度信息變化 的敏感度比對色度變化的敏感度高，采用雙濾波器插值方法。對亮度分量使用6抽頭濾波 器進行上采樣，而對色度分量使用4抽頭濾波器進行上采樣以減少復雜度；對深度視頻，采 用與紋理視頻亮度分量相同的下采樣方法和上采樣方法。
[0006] 本發明包括編碼方法和解碼方法。
[0007] 編碼方法的具體步驟是：
[0008] 步驟（1)、將基本視點和依賴視點的視頻按編碼配置文件的參考順序輸入 3D-HEVC編碼器；
[0009] 步驟（2)、將基本視點視頻以原始分辨率進行編碼，將依賴視點視頻在進行 DCT(Discrete Cosine Transform，離散余弦變換）前，采用基于均值分集的中值濾波方法 進行下米樣；
[0010] 步驟（3)、對基本視點視頻編碼時，將其環路濾波器的輸出視頻進行下采樣，然后 輸入到依賴視點視頻的參考幀緩存器，作為依賴視點視頻編碼的參考幀；
[0011] 步驟（4)、將基本視點編碼比特流和依賴視點編碼比特流按參考編碼順序合并后 輸出。
[0012] 解碼方法的具體步驟是：
[0013] 步驟（I )、將視頻編碼的比特流進行熵解碼，按參考編碼順序將基本視點視頻經 過環路濾波器后得到的視頻，采用基于均值分集的中值濾波方法進行下采樣，然后輸入依 賴視點視頻的參考幀緩存器，作為依賴視點視頻解碼的參考幀；
[0014] 步驟（II )、依賴視點視頻經過環路濾波器后，得到解碼的視頻；采用雙濾波器插 值方法對解碼視頻進行上采樣，得到與原始視頻相同尺寸的解碼視頻；
[0015] 步驟（III )、將基本視點視頻和依賴視點視頻解碼得到的視頻按參考解碼順序輸 出。
[0016] 本發明的特征在于：（1)本發明提出的3D-HEVC多分辨率視頻編碼方法與3D-HEVC 編碼標準中關于基本視點和依賴視點的編碼方式相匹配。（2)本發明是在編碼器和解碼器 內部進行視頻的上采樣和下采樣，這樣可利用率失真優化功能對輸出碼率做優化。（3)本 發明提出了高效的，低復雜度的上采樣方法和下采樣方法。本發明采用了基于均值分集的 中值濾波下采樣方法，以保護視頻物體的邊緣。同時，本發明采用雙濾波器插值的上采樣方 法。其特征是基于人眼對亮度信息變化的敏感度比對色度信息變化的敏感度高，以6抽頭 濾波器對亮度進行精確上采樣，而對色度分量采用簡單的4抽頭濾波器進行上采樣。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發明中編碼方法流程圖；
[0018] 圖2為本發明中解碼方法流程圖；
[0019] 圖3為本發明中基于均值分集的中值濾波下采樣示意圖；
[0020] 圖4-1為本發明中雙濾波器插值的亮度插值示意圖；
[0021] 圖4-2為本發明中雙濾波器插值的色度插值示意圖。
【具體實施方式】
[0022] -種3D-HEVC多分辨率視頻編碼方法，采用3D視頻編碼HTM模型，測試條件參考 JCT-3V的通用測試條件（JCT3V-E1100)，使用HTM模型自帶的3視點視頻編碼的配置文件 3view+depth. cfg,下采樣和上采樣的縮放系數s = 2。
[0023] 具體實施步驟參照說明書附圖（1)~（4)。
[0024] 3D-HEVC視頻編碼器步驟，如圖1所示：
[0025] 步驟（1)、將基本視點和依賴視點的視頻按編碼器配置文件的參考順序輸入到 HTM編碼器中。
[0026] 步驟（2)、基本視點視頻以原始分辨率編碼，而依賴視點視頻在進行DCT變換前， 采用基于均值分集的中值濾波方法進行下采樣，如圖3所示。其步驟為：
[0027] a.對于視頻數據的每幀圖像，定義一個mXm的方形像素窗口 W，如圖（3)的Bc?~ B22點所圍成的窗口，并計算該窗口內像素值的平