[发明专利]3D视频编码的装置和方法

说明书

本发明涉及具有视点间预测的视频译码。获取参考视点的重建深度图，根据预先确定的参考量化进行量化。获得缩减范围信息，其中缩减范围信息界定义可用于在由预定参考量化界定的量化层级范围内的视点间预测的深度量化层级的缩减范围。通过自适应函数来增强对应于深度量化水平的减小的范围的距离信息，所述自适应函数是基于所述减小的范围来定义的。增强的距离信息用于视点间预测，导致提高的编码效率。

技术领域

本发明大体涉及视频编码领域。更具体地，本发明涉及使用视点间预测处理3D视频数据的装置和方法。

背景技术

在3D视频编码过程中，必须对多个纹理帧序列进行编码，特点在于同一场景具有至少两个不同视点。已知的标准3D-HEVC仅支持用于共面摄像头布置的基于块的视点合成预测，即，来自单一平面内多个位置的视点。对于非共面摄像头布置，所有块以相同视差在不同视点之间移动这一假设不再成立。在这种情况下，每个像素都可以在视点之间以不同的方式移位，因此传统的视点合成预测方法通常会失败。为此，建议直接使用基于像素的深度图而不是从中导出的块向量。

在基于深度图的当前方法中，3D视频序列提供场景的若干视点，并且包括纹理帧形式的纹理数据和相应深度图形式的深度图数据。通常，诸如校准矩阵、与世界坐标系的关系等摄像头参数对于每个视点而言是已知的(对于每个帧而言也是如此，以防这些参数随时间而变化)。使用3D扭曲，可以将不同视点相互映射。映射通常是不完美的，因为在扭曲视点中可能会出现遮挡。

举例而言，假设一个名为“视点0”的视点需要扭曲到名为“视点1”的视点中。“视点0”表示参考视点，“视点1”表示目标视点或从属视点。对于非遮挡部分而言，扭曲视点“扭曲0”是“视点1”的良好预测值。因此，通过将“扭曲0”包含在用于预测“视点1”的参考图片列表中，可以改善编码性能。这适用于纹理帧和深度图，在本领域中称为视点间预测。

深度图的质量对于一个视点到另一个视点的3D扭曲非常重要。通常，深度图必须通过仅具有纹理和可用摄像头参数的算法来估计。例如，如果以这种方式估计的参考深度图用于从“视点0”到“视点1”生成从属纹理或深度图，则可能导致“扭曲0”视点合成不准确。反过来，还会对区域数量产生负面影响，编码器将选择区域数量并使用视点间预测来从“扭曲0”中预测“视点1”。

US 7,558,432 B2描述了一种在基于直方图分析进行编码之前量化深度图数据的方法。更具体地，US 7,558,432 B2公开了一种使用深度图表示图像或图像序列的方法，包括将n位深度图表示非线性变换为m位深度图表示，且mn。

因为深度图通常是从纹理数据中估计得来或者进行了预处理，深度图数值对应的直方图可能会比较稀疏。WO 2014/139566 A1中提出了深度查询表(Depth Lookup Table，简称DLT)，直方图特征的利用可以仅通过用信号表示的DLT差值索引，而非通过用信号表示的残差深度值。通过这种方法，可以降低这些残差值的位深，提高深度图编码的编码效率。

尽管上述传统方法提供了一些改进，但仍然需要一种使用视点间预测处理3D视频数据的改进装置和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用视点间预测处理3D视频数据的改进装置和方法。

上述和其它目的通过独立权利要求的主题来实现。根据从属权利要求、说明书以及附图，进一步的实现形式是显而易见的。

本发明的实施例基于以下理念：使用可配置的深度图值映射进行深度图的预处理，以便获取更适合视点间预测中视点合成的深度图。例如，典型的视点合成算法确定深度图中每个深度值的单应性映射，然后将其生成合成像素。本发明的实施例改进了单应性映射，这又使得提高预测精度成为可能。本发明的实施例在不增加所述编码深度图的编码成本的情况下提供了这些有利效果。深度图的典型特点是在小范围内数值众多，而其它范围则未被使用。如本发明实施例所提供的，视点间预测情景中的深度图值映射允许在大多数深度图值所在的范围部分进行集中。