[发明专利]摄像机参数编码传输的方法

说明书

技术领域

本发明涉及多视点视频编码技术领域，特别涉及摄像机参数编码传输的方法。

背景技术

随着多媒体技术的发展，人们不再满足于传统的固定视点视觉以及2维(2D)平面视觉，在娱乐、教育、观光和外科医学等许多应用领域内出现了对于自由视点视频和3维(3D)立体视频的需求。例如能够由观看者选择视角的自由视点电视(Free view-point Television，FTV)，以及为处于不同位置的观看者播放不同视角视频的3维电视(3 Dimensional Television，3DTV)。

多视点视频编码(Multi-view Video Coding，MVC)是实现自由视点视频类和3D视频类应用的一项关键技术，该技术用于对在不同的空间位置以不同的角度同时获取同一场景的一组视频信号进行有效的压缩编码。所获得的这一组视频被称为多视点视频。当前多视点视频编码的研究重点在于如何充分利用不同视点视图之间的空间相关性，以进一步提高多视点视频的编码效率。

目前的MVC方案基本上都是利用视间图像本身的相关性进行视间预测，以达到去除视间图像的相关性从而实现多视角编码压缩的效果。而实际上，用于拍摄多视点视频的摄像机的自身参数也可以用来进一步挖掘视图间的相关性，得到潜在的编码增益。摄像机参数有很多，包括内部参数，如焦距、聚焦孔径、伽马(gama)矫正等；外部参数，如像距、摄像机位置等。

视频联合工作组(Joint Video Team，JVT)提出了一个简单的摄像机参数传输方法，只在MVC系统中传输摄像机的位置参数，要么每次只编码单个视点的摄像机参数，把位置信息编码在条带头中；要么同时编码所有视点的摄像机参数，把摄像机参数编码在条带头中。

该方法的摄像机参数编码传输方法，只是对每个摄像机的参数单独传输，而没有考虑摄像机参数之间的相关性进行编码。目前编码摄像机参数的码率开销不小，例如在MPEG2标准中，对摄像机焦距参数就分配了22比特。在MVC摄像机阵列中，摄像机数目越多，编码摄像机参数的码率开销就越大。该方法由于传输摄像机参数带来的码率开销甚至有可能大于摄像机参数用于视间预测带来的码率增益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种摄像机参数编码传输方法，能够提高摄像机参数传输的编码效率。该方法包括如下步骤：

A、判断各个摄像机待编码的同一类型参数是否彼此相同，若是执行步骤B，否则执行步骤C；

B、在多视点视频编码MVC码流的序列头写入摄像机参数，并结束本流程；

C、在MVC码流的每一个图像头或者条带头分别写入该图像所属的摄像机的参数。

在步骤A之前进一步包括：判断是否需要传输摄像机信息，若是，则在序列头设置一个标识用于表明在码流中传输摄像机信息。

所述步骤B进一步包括：在序列头将用于表明摄像机参数相同的标识设置为真；

所述步骤C进一步包括：在序列头将用于表明摄像机参数相同的标识设置为假。

该方法进一步包括：用所述摄像机参数控制MVC的视点间图像编码。

所述摄像机参数包括摄像机位置和摄像机焦距，则所述控制MVC的视点间图像编码包括：

根据摄像机焦距构造出摄像机内参数矩阵A(c)，根据摄像机位置构造出平移矩阵T(c)；根据所构造的摄像机内参数矩阵A(c)和平移矩阵T(c)，利用公式[u，v，u]＝R(c)·A^-1(c)·[x，y，1]·D[c，t，x，y]+T(c)和[x′，y′，z′]＝A(c′)·R^-1(c′)·{[u，v，w]-T(c′)}进行视差预测；其中[u，v，w]为图像像素的世界坐标，[x，y，z]为图像像素的空间坐标，R(c)为旋转矩阵，D[c，t，x，y]为深度映射。

所述步骤C之后进一步包括：

D、读取序列头中用于表明摄像机参数相同的标识，并判断该标识是否为真，若是执行步骤E，退出本流程；

E、读取序列头中用于表明摄像机参数相同的标识，若该标识为真则执行步骤F，否则执行步骤G；

F、读取序列头的摄像机参数，将所读取的摄像机参数作为各个摄像机的参数，并结束本流程；

G、读取各个图像头或条带头的摄像机参数，并将所读取的摄像机参数作为该图像所属的摄像机的参数。

本发明还公开了第二种摄像机参数编码传输方法，包括如下步骤：