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体三维视频数据压缩技术研究

作 者: 张申
导 师: 王维东
学 校: 浙江大学
专 业: 信息与通信工程
关键词: 体三维视频数据 三维运动估计 三维DCT 三维小波变换 游程/算术编码 3D-SPIHT
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 61次
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内容摘要


随着多媒体技术的不断发展,人们对具有真实感的多媒体系统的需求日益增强。三维显示技术的不断进步,掀起了研究三维视频技术的热潮。体三维显示技术能直接将三维数据场中的每个点在其对应空间位置成像,该技术以其最具真实感体验而备受关注。相对于二维视频,体三维视频的数据量非常大,对其进行高效压缩是体三维视频技术研究的重要内容。体三维视频技术可广泛应用于电视、娱乐、广告,以及科学研究、工业设计、医学和军事等领域。本文首先简要介绍体三维视频显示和立体视频压缩的研究状况;介绍了体三维视频数据及其特征,并对当前体三维视频数据压缩的研究方法进行了归纳和总结。然后,提出一种基于体块的体三维视频数据压缩方法;研究一种快速三维块匹配算法,比较不同匹配准则、不同体块大小、半体素和整体素搜索对三维运动估计的性能影响;比较不同扫描和量化方法的性能,提出一种帧内体块和帧间体块的量化方法;采用一种游程/自适应算术编码系统,对量化后的系数进行编码;分析基于体块方法的性能,并与JPEG2000方法进行比较。研究一种基于体帧的体三维视频数据压缩方法,比较四种小波的压缩性能,包括JPEG2000中(9,7)小波和(5,3)小波,以及两种插值小波(2,4)小波和(2,2)小波;详细介绍3D-SPIHT算法;分析整个基于体帧方法的性能,与JPEG2000、3D-JPEG2000方法进行比较。鉴于小波在静态图像压缩中具有良好性能,而对残差图像压缩性能下降,提出一种基于双变换的体三维视频数据压缩方法,主帧采用小波变换编码,中间帧采用DCT变换编码。最后,对三种不同压缩方案进行性能比较和分析。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-21
  1.1 体三维显示技术  9-10
  1.2 立体视频压缩技术  10-12
    1.2.1 双目立体视频压缩技术  11
    1.2.2 多视点视频压缩技术  11-12
  1.3 体三维视频数据压缩技术  12-19
    1.3.1 体三维视频数据及其特征  12-18
    1.3.2 体三维视频数据压缩方法  18-19
  1.4 本文主要工作及内容安排  19-21
2 基于体块的体三维视频数据压缩方法  21-49
  2.1 三维运动估计  21-29
    2.1.1 快速块匹配算法  22-24
    2.1.2 运动矢量熵编码  24
    2.1.3 残差数据分析  24-26
    2.1.4 实验结果及分析  26-29
  2.2 三维DCT变换  29-30
  2.3 系数量化和扫描  30-34
    2.3.1 扫描方式  31
    2.3.2 量化方法  31-33
    2.3.3 实验结果及分析  33-34
  2.4 系数熵编码  34-39
    2.4.1 游程编码  34-35
    2.4.2 算术编码  35-37
    2.4.3 游程/算术编码  37-38
    2.4.4 实验结果及分析  38-39
  2.5 基于体块的压缩方案  39-41
  2.6 基于体块方法的性能分析  41-48
    2.6.1 评价标准  41-42
    2.6.2 实验结果及分析  42-46
    2.6.3 重建图像  46-48
  2.7 本章小结  48-49
3 基于体帧的体三维视频数据压缩方法  49-70
  3.1 三维小波变换  49-55
    3.1.1 基于提升方案的小波  50-51
    3.1.2 三维整数小波变换  51-52
    3.1.3 小波系数组织和编码  52-55
  3.2 基于体帧的压缩方案  55-62
    3.2.1 实验结果及分析  56-59
    3.2.2 重建图像  59-62
  3.3 基于双变换的体三维视频数据压缩方法  62-66
    3.3.1 基于双变换的压缩方案  63-64
    3.3.2 基于双变换方法的性能分析  64-66
  3.4 三种不同压缩方案的性能比较  66-69
  3.5 本章小结  69-70
4 总结和展望  70-72
  4.1 总结  70-71
  4.2 展望  71-72
参考文献  72-76
作者攻读硕士学位期间发表的学术论文  76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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