[发明专利]一种适用于深度图编码的拉格朗日因子计算方法

摘要

本发明公开了一种适用于深度图编码的拉格朗日因子计算方法，该方法首先是确定虚拟视图失真与深度图编码误差之间的关系，依据摄像机参数计算深度图的编码误差对虚拟视图失真的影响程度，进而采用深度图对应的纹理视频估算模型参数，最后计算拉格朗日因子。本发明依据深度图的压缩失真对合成虚拟视图质量的影响，更好的反映深度图的压缩失真对合成虚拟视图质量的影响，提高三维立体视频编码的效率，可应用于三位立体视频的编码标准中。

主权项

1.一种适用于深度图编码的拉格朗日因子计算方法，其特征是：依据摄像机焦距f、当前视点与虚拟视点之间的距离L以及场景的最近最远物体的深度值Z_near和Z_far计算参数α；确定深度图对应的纹理视频图像T，将该纹理视频图像依次平移1～N个像素，记为T_i，i∈[1，N]；计算T与T_i之间的平方差和，记为SSD_i；依据SSD_i与深度图编码误差|e_d|使像素的投射位置平移的像素个数i之间的关系，估计出参数A₁和A₂；进而计算深度图编码中拉格朗日因子λ_d；具体步骤如下：(1)建立虚拟视图失真D_v与深度图编码误差之间的关系为，Dv=SSDi]]>=Σj=0M-1[T(j)-Ti(j)]2]]>≈A0+A1gi+A2gi2]]>=A0+A1gαg|ed|+A2gα2g|ed|2]]>=A0+A1gαg|ed|+A2gα2gDd]]>其中，D_v表示虚拟视图的失真，T为深度图对应的纹理视频图像，T_i为将该纹理视频图像平移i个像素所得到的图像，SSD_i表示T与T_i之间的平方差和，j为纹理视频图像中的第j个像素，M为纹理视频图像中像素的数量，|e_d|为深度图的编码误差，D_d为深度图的编码失真，A₀，A₁，A₂表示像素投射位置的变化对虚拟视图失真的影响程度，参数α表示深度图的编码失真对像素投射位置的变化的影响程度；(2)依据摄像机焦距f、当前视点与虚拟视点之间的距离L、场景的最近物体的深度值Z_near以及最远物体的深度值Z_far计算参数α，α=fgL255g(1Znear-1Zfar),]]>(3)确定深度图对应的纹理视频图像T，将该纹理视频图像依次平移i个像素，记为T_i，i的取值范围是[3，N]，其中，N须小于该纹理视频图像的宽度；(4)计算T与T_i之间的平方差和，即SSD_i，SSDi=Σj=0M-1[T(j)-Ti(j)]2,]]>其中，j为纹理视频图像中的第j个像素，M为纹理视频图像中像素的数量；(5)依据SSD_i与i之间的关系，SSD1=Σj=0M-1[T(j)-T1(j)]2≈A0+A1g1+A2g12MSSD1=Σj=0M-1[T(j)-TN(j)]2≈A0+A1gi+A2gi2MSSDN=Σj=0M-1[T(j)-TN(j)]2≈A0+A1gN+A2gN2]]>通过求解三元一次方程组：A0gΣi=1Ni+A1gΣi=1Ni2+A2gN=Σi=1NSSDiA0gΣi=1Ni2+A1gΣi=1Ni3+A2gΣi=1Ni=Σi=1N(SSDigi)A0gΣi=1Ni3+A1gΣi=1Ni4+A2gΣi=1Ni2=Σi=1N(SSDigi2)]]>计算参数A₀、A₁和A₂；(6)计算深度图编码中拉格朗日因子λ_d，其中，λ_mode为H.264/AVC中模式判决过程中采用的拉格朗日因子，λ_mode的计算方法如下，λmode=-∂Dd∂Rd=-∂Dd∂Qdg∂Qd∂Rd=0.85g2(QP-12)/3,]]>其中，D_d为深度图的编码失真，Q_d为深度图的量化步长，R_d为深度图的编码码率，QP为深度图的量化参数。