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专利号: 2018102658818
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自由视点视频深度图感兴趣区域编码方法,其特征在于,所述的编码方法包括以下步骤:(1)输入一帧深度图:

获取一帧水平分辨率为W、竖直分辨率为H的深度图I1,图中每个像素点对应8个比特的灰度值;

(2)计算图像分割阈值:

采用最大类间方差法计算深度图的前景和背景分割的阈值,划定视频图像的前景和背景区域;创建一帧水平分辨率为W、竖直分辨率为H的深度图I2,依据I1的前景背景分割结果对I2每个像素点进行赋值;

(3)图像划分及缩小:

先对I2按正方形区块进行划分,创建成一定比例缩小的图像I3,将I2的正方形区块当成I3的像素点,遍历按正方形区块进行划分的深度图I2,将正方形区块的灰度值作为I3对应像素点的灰度值对图像进行缩小;

(4)连通域分析:

先对I3进行连通域分析,统计出连通域个数;再根据设定的面积阈值对连通域进行取舍;

(5)ROI区域检测:

根据可设置的ROI区域最大个数M,其值由实际的编码器决定,对连通域进一步筛选;对筛选得到的连通域,逐个取最小外接矩形,再将矩形映射到深度图上,得到ROI区域位置信息;

(6)ROI区域设置及编码:

通过计算ROI区域内前景像素点的灰度平均值,确定任一ROI区域的量化参数QPROI,QPROI用于深度图编码。

2.如权利要求1所述的一种自由视点视频深度图感兴趣区域编码方法,其特征在于,所述的步骤(2)包括以下子步骤:(2-1)对I1采用最大类间方差法计算前景和背景分割的阈值TH;

(2-2)若像素点的灰度值大于TH,则该像素点属于深度图前景,否则属于深度图背景;

(2-3)创建水平分辨率为W、垂直分辨率为H的图像I2,遍历图像I2,依据I1的深度图前景和深度图背景的分割结果,对I2每个像素点进行赋值,将深度图背景的像素点灰度值均取

0,将深度图前景的像素点灰度值均取255。

3.如权利要求1所述的一种自由视点视频深度图感兴趣区域编码方法,其特征在于,所述的步骤(3)包括以下子步骤:(3-1)对图像I2,以N×N像素大小的正方形区域为划分单位,按从上到下、从左到右的顺序进行区块划分,其中N的取值由视频编码器类型决定;将W与N作商向上取整,得到水平方向划分后的区块个数col;将H与N作商向上取整,得到垂直方向划分后的区块个数row;

(3-2)创建水平分辨率为col、竖直分辨率为row的图像I3,将I2上N×N的像素块当成I3的一个像素点,遍历图像I2,搜索每一个N×N的区块,若区块内像素点的灰度值全为0或

255,则将对应的0或255作为I3对应像素点的灰度值;否则该区块包含图像边缘信息,将I3对应像素点的灰度值设置为255。

4.如权利要求3所述的一种自由视点视频深度图感兴趣区域编码方法,其特征在于,N的取值集合为{16,64}。

5.如权利要求1所述的一种自由视点视频深度图感兴趣区域编码方法,其特征在于,所述的步骤(4)包括以下子步骤:(4-1)采用四邻域方法标记出I3上的连通域;

(4-2)计算所有连通域的像素总面积,并除以连通域个数得到连通域像素面积的平均值Savg;

(4-3)当任一连通域的面积小于α×Savg,则直接将其舍弃,保留面积大于等于α×Savg的连通域,并得到连通域的总个数Na。

6.如权利要求5所述的一种自由视点视频深度图感兴趣区域编码方法,其特征在于,α的取值范围为[0.1,0.5]。

7.如权利要求1所述的一种自由视点视频深度图感兴趣区域编码方法,其特征在于,所述的步骤(5)包括以下子步骤:(5-1)若Na小于等于M,则保留所有的连通域,将NROI设为Na,并跳到步骤(5-3);

(5-2)若Na大于M,则对Na个连通域按像素面积进行降序排列,仅保留前M个连通域,并将NROI设为M;

(5-3)对NROI个连通域,逐个取其最小外接矩形;

(5-4)将每个外接矩形的左上顶点坐标和宽、高值都乘以N,完成矩形从划分后的缩小图像到原图的映射,最终得到深度图中NROI个ROI区域位置信息。

8.如权利要求1所述的一种自由视点视频深度图感兴趣区域编码方法,其特征在于,所述的步骤(6)包括以下子步骤:(6-1)对NROI个ROI区域,计算每个ROI区域内所有前景像素点的灰度平均值,将平均值Vavg按升序排列;若多个ROI区域的Vavg相等,则按ROI区域的面积升序排列,来区分这多个ROI区域;排序序号为1至NROI;

(6-2)根据Vavg的排序序号给每个ROI区域设置级别Trank,Trank的取值范围为[1,NROI];

Vavg越大,Trank越大;ROI区域的量化参数QPROI按式(1)进行计算:式中QPbg为背景区域的QP值,Dmax为ROI区域与背景区域的最大QP差值;

(6-3)将QPROI应用于深度图编码。

9.如权利要求8所述的一种自由视点视频深度图感兴趣区域编码方法,其特征在于,QPbg的取值范围为[28,40];当NROI小于等于6时,Dmax的取值范围为[6,12],当NROI大于6时,Dmax的取值范围为[12,18]。