[发明专利]一种基于分块DCT变换的三维视频深度图非编码传输方法

权利要求书

1.一种基于分块DCT变换的三维视频深度图非编码传输方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：发送端输入一帧三维视频深度图以及该三维视频深度图对应的纹理图像；

S2：通过三维视频纹理图像计算其纹理特征G(x,y)；

S3：选择合适的尺寸大小对三维视频深度图进行分块，具体分块步骤为：

S31：选择合适的DCT变换的尺寸n*n，将三维视频深度图划分为N个n*n大小的非重叠图像块B_i(i＝1,2,...,N)；

S32：计算每个图像块均值Mean_i(i＝1,2,...,N)，并把其作为元数据，利用纠错编码和调制进行传输；

S33：每个图像块的像素值减去相应块均值Mean_i，变成新的图像块B_zeroi(i＝1,2,...,N)进行后续处理；

S4：根据步骤S2得到的纹理特征和步骤S3得到的分块结果计算每块虚拟合成视点的失真估计值，具体计算步骤为：

S41：计算比例系数α，其定义为：

其中，f表示参考视点摄像机的焦距，l表示参考视点和虚拟视点在水平方向上的偏移距离，Z_far表示三维场景中最远点的实际深度值，Z_near表示三维场景中最近点的实际深度值；

S42：计算丢弃某个块造成的虚拟合成视点的失真估计值，其定义为：

其中D_x,y为三维视频深度图像中像素(x,y)处的像素值；

S5：根据步骤S4得到的失真估计值，进行块丢弃，具体为：

S51：选择合适阈值τ，若则块B_zeroi被丢弃不进行传输；

S52：记录被丢弃块的位置，并作为元数据通过纠错编码和调制进行传输；

S6：对未丢弃的块进行二维离散余弦变换(Discrete Cosine Transform,DCT)；

S7：对DCT系数用zigzag扫描进行系数重排，同时重新进行块划分；

S8：根据步骤S7得到的块划分结果，对每个块进行功率分配，并对系数进行缩放，使得重构误差最小；

S9：根据步骤S8得到的系数缩放结果，利用哈达玛变换进行白化，使各块系数重要性相同；

S10：根据步骤S9得到的实值系数，直接进行稠密星座图映射，并发送到正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信道；

S11：接收端采用线性最小二乘估计(Linear Least Squares Estimate,LLSE)算法来获得原始变换系数最佳估计，同时经过发送端相应逆操作得到重建深度图像。

2.如权利要求1所述的一种基于分块DCT变换的三维视频深度图非编码传输方法，其特征在于：所述步骤S2中，计算三维视频纹理图像的纹理特征G(x,y)的公式如下：

G(x,y)＝|T_x,y-T_x-1,y|+|T_x,y-T_x+1,y|

其中T_x,y为纹理图像中像素(x,y)处的像素值。

3.如权利要求1所述的一种基于分块DCT变换的三维视频深度图非编码传输方法，其特征在于：所述步骤S7中，对DCT系数进行zigzag扫描并重新进行块划分，具体包括以下步骤：

S71：对每个块的DCT系数分别进行zigzag扫描，使每个块的DCT系数按照频率由低到高的顺序排列成一行；

S72：选择合适分块尺寸m*m，对重排系数矩阵，按列取m²个系数并划分为M个系数块，其中每个系数块都是由频率相近的系数组成。

4.如权利要求1所述的一种基于分块DCT变换的三维视频深度图非编码传输方法，其特征在于：所述步骤S8中，对M个系数块进行功率分配，具体包括以下步骤：

S81：计算每个块的平均能量λ_i，表示如下：

其中x_ij表示第i块第j个系数，且i＝1,2,...,M；j＝1,2,...,m²，m²是每个块包含的系数个数；

S82：计算每个块的最佳功率分配因子g_i，表示如下：

其中P_total为总功率预算；同时g_i作为元数据经过纠错编码和调制进行传输；

S83：进行系数缩放，每个块系数都乘以该块相应的功率分配因子。