一种3d-hevc多分辨率视频编码方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于3D视频编码技术领域，尤其涉及一种多分辨率视频编码方法。
【背景技术】
[0002] 随着多媒体通信技术的发展，人们对于多媒体体验要求的提高，在实际的视频应 用中，如视频监控、高清视频通信、网络视频播放等由于原始视频数据量大而难以存储、网 络带宽的限制而难以传输等。随着新一代视频编码标准HEVC的推出，给这些问题带来了高 效的解决方法，然而视频应用的主流趋势逐渐变为超高清的3D应用，现有的高效视频压缩 标准HEVC已经很难适应3D视频数据的特点。基于HEVC的多视点加深度数据的编码标准 3D-HEVC已经正式发布，它在HEVC的基础上扩展了新的技术，针对立体视频的编解码，提出 了有利于多视点视频编解码的关键技术，带来了 3D视频的高效压缩编码。但同时视频压缩 的码率也大大地增加，因而有必要采用新方法降低码率。
[0003] 现有的3D-HEVC多分辨率编码方法都仅针对深度图像进行下采样编码，而且没有 参考3D-HEVC视频编码的结构。因此，基于3D-HEVC视频编码结构，即基本视点视频使用 独立编码模式，其编码过程无需参考依赖视点；而对于依赖视点，其编码过程需参考基本视 点，本发明提出了新的3D-HEVC多分辨率视频编码方法，对基本视点视频采用原始分辨率 编码方法，以保证基本视点视频的编解码质量，同时在编码器和解码器内部下采样后能够 获得较好的参考帧。而对依赖视点视频采用降分辨率的编码方法，以进一步降低码率。本 发明提出的多分辨率编码方法，对视频的下采样和上采样都位于编码器的内部，其目的在 于能够利用编码器的率失真优化的功能来获得较好的输出码率。为了保护下采样视频内物 体的边缘，本发明提出了基于均值分集的中值滤波下采样方法。此外，本发明基于人眼对纹 理视频图像的亮度信息变化的敏感度会比对色度变化的敏感度高，采用双滤波器插值的方 法。对亮度分量采用6抽头滤波器进行精确上采样编码，而对色度分量使用4抽头滤波器进 行上采样编码。对深度视频，则采用与纹理视频亮度分量相同的下采样和上采样方法。本 发明提出的下采样方法和上采样方法，其算法复杂度低，适合在3D-HEVC编码器和解码器 中使用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有3D-HEVC多分辨率视频编码方法的不足，提出了一种新 的3D-HEVC多分辨视频编码方法。
[0005] 本发明方法对基本视点视频按原始分辨率进行编码，对依赖视点视频进行降分辨 率编码。对于纹理视频下采样，采用基于均值分集的中值滤波方法，减少因视频下采样引起 的边缘模糊，提高低分辨视频的质量；对于纹理视频上采样，利用人眼对纹理亮度信息变化 的敏感度比对色度变化的敏感度高，采用双滤波器插值方法。对亮度分量使用6抽头滤波 器进行上采样，而对色度分量使用4抽头滤波器进行上采样以减少复杂度；对深度视频，采 用与纹理视频亮度分量相同的下采样方法和上采样方法。
[0006] 本发明包括编码方法和解码方法。
[0007] 编码方法的具体步骤是：
[0008] 步骤（1)、将基本视点和依赖视点的视频按编码配置文件的参考顺序输入 3D-HEVC编码器；
[0009] 步骤（2)、将基本视点视频以原始分辨率进行编码，将依赖视点视频在进行 DCT(Discrete Cosine Transform，离散余弦变换）前，采用基于均值分集的中值滤波方法 进行下米样；
[0010] 步骤（3)、对基本视点视频编码时，将其环路滤波器的输出视频进行下采样，然后 输入到依赖视点视频的参考帧缓存器，作为依赖视点视频编码的参考帧；
[0011] 步骤（4)、将基本视点编码比特流和依赖视点编码比特流按参考编码顺序合并后 输出。
[0012] 解码方法的具体步骤是：
[0013] 步骤（I )、将视频编码的比特流进行熵解码，按参考编码顺序将基本视点视频经 过环路滤波器后得到的视频，采用基于均值分集的中值滤波方法进行下采样，然后输入依 赖视点视频的参考帧缓存器，作为依赖视点视频解码的参考帧；
[0014] 步骤（II )、依赖视点视频经过环路滤波器后，得到解码的视频；采用双滤波器插 值方法对解码视频进行上采样，得到与原始视频相同尺寸的解码视频；
[0015] 步骤（III )、将基本视点视频和依赖视点视频解码得到的视频按参考解码顺序输 出。
[0016] 本发明的特征在于：（1)本发明提出的3D-HEVC多分辨率视频编码方法与3D-HEVC 编码标准中关于基本视点和依赖视点的编码方式相匹配。（2)本发明是在编码器和解码器 内部进行视频的上采样和下采样，这样可利用率失真优化功能对输出码率做优化。（3)本 发明提出了高效的，低复杂度的上采样方法和下采样方法。本发明采用了基于均值分集的 中值滤波下采样方法，以保护视频物体的边缘。同时，本发明采用双滤波器插值的上采样方 法。其特征是基于人眼对亮度信息变化的敏感度比对色度信息变化的敏感度高，以6抽头 滤波器对亮度进行精确上采样，而对色度分量采用简单的4抽头滤波器进行上采样。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明中编码方法流程图；
[0018] 图2为本发明中解码方法流程图；
[0019] 图3为本发明中基于均值分集的中值滤波下采样示意图；
[0020] 图4-1为本发明中双滤波器插值的亮度插值示意图；
[0021] 图4-2为本发明中双滤波器插值的色度插值示意图。
【具体实施方式】
[0022] -种3D-HEVC多分辨率视频编码方法，采用3D视频编码HTM模型，测试条件参考 JCT-3V的通用测试条件（JCT3V-E1100)，使用HTM模型自带的3视点视频编码的配置文件 3view+depth. cfg,下采样和上采样的缩放系数s = 2。
[0023] 具体实施步骤参照说明书附图（1)~（4)。
[0024] 3D-HEVC视频编码器步骤，如图1所示：
[0025] 步骤（1)、将基本视点和依赖视点的视频按编码器配置文件的参考顺序输入到 HTM编码器中。
[0026] 步骤（2)、基本视点视频以原始分辨率编码，而依赖视点视频在进行DCT变换前， 采用基于均值分集的中值滤波方法进行下采样，如图3所示。其步骤为：
[0027] a.对于视频数据的每帧图像，定义一个mXm的方形像素窗口 W，如图（3)的Bc?~ B22点所围成的窗口，并计算该窗口内像素值的平