发明名称 一种应用于三维视频系统的虚拟视图质量估计方法
摘要 一种应用于三维视频系统的虚拟视图质量评估方法,主要用于估计三维视频系统中虚拟视图的质量,首先计算深度图每个像素的误差,并将其转换为视差误差;然后统计得到视差误差的概率密度函数和最大视差误差值;进而每个像素的偏移参数的数学期望值;并最终在不需要合成虚拟视图的情况下,估算出虚拟视图的质量。该方法与现有技术相比,估计的虚拟视图质量更加准确,可以逐行进行计算,便于并行化计算,可应用于三维视频编码、传输等领域。
申请公布号 CN104506856B 申请公布日期 2017.03.22
申请号 CN201510019080.X 申请日期 2015.01.14
申请人 山东大学 发明人 元辉;郭城麟;刘琚
分类号 H04N17/00(2006.01)I;H04N19/154(2014.01)I;H04N13/00(2006.01)I 主分类号 H04N17/00(2006.01)I
代理机构 济南金迪知识产权代理有限公司 37219 代理人 宁钦亮
主权项 一种应用于三维视频系统的虚拟视图质量评估方法,包括如下步骤:(1)计算深度图当前行所有像素灰度值的误差e<sub>d</sub>,e<sub>d</sub>(i)=d<sub>org</sub>(i)‑d<sub>rec</sub>(i),其中,i表示深度图当前行的第i个像素,i∈[0,…W‑1],W为每行的宽度,e<sub>d</sub>(i)表示深度图当前行的第i个像素的绝对误差,d<sub>org</sub>(i)表示原始的深度图中,当前行的第i个像素的灰度值,d<sub>rec</sub>(i)表示重建的深度图中,当前行的第i个像素的灰度值;(2)依据深度图像素灰度值和视差之间的对应关系,计算e<sub>d</sub>(i)对应的视差误差Δ(i),Δ(i)=e<sub>d</sub>(i)/α,其中α是由摄像机参数决定的已知常数;(3)计算所有Δ(i),i∈[0,…W‑1]的最大值,记为b;(4)依据步骤(3)所得的最大值b,确定出视差误差Δ(i)的取值范围是[‑b,…,b];(5)统计当前行所有像素对应的Δ(i)的直方图,计算每个Δ(i)出现的概率,进而获得Δ的概率密度函数f(Δ);(6)依据纹理视频图像当前行的像素灰度值,以及常数α,依次从[‑b,…,b]范围内取出1个视差误差Δ,计算当前行中第i个像素在视差误差为Δ的条件下,产生的偏移参数τ(i),τ(i)=[t<sub>rec</sub>(i)‑t<sub>rec</sub>(Δ)]/α,其中,t<sub>rec</sub>(i)表示重建的纹理视频图像中,当前行的第i个像素的灰度值,t<sub>rec</sub>(Δ)表示重建的纹理视频图像中,当前行的第Δ个像素的灰度值;(7)计算所有偏移参数的数学期望值E,<img file="FDA0000656275310000011.GIF" wi="387" he="146" />(8)计算当前行的所有像素的视差误差和偏移参数期望值所产生的虚拟视图失真MSE<sub>est,line</sub>,<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>MSE</mi><mrow><mi>est</mi><mo>,</mo><mi>line</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>W</mi></mfrac><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mrow><mi>W</mi><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><msup><mrow><mo>[</mo><msub><mi>t</mi><mi>rec</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mi>ree</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>-</mo><mi>&Delta;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>E</mi><mo>)</mo></mrow><mo>]</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000656275310000012.GIF" wi="841" he="121" /></maths>(9)按照步骤(1)至步骤(8)计算所有行的虚拟视图失真,进而计算虚拟视图的整体失真MSE<sub>est</sub>,<img file="FDA0000656275310000013.GIF" wi="499" he="138" />其中,H表示图像的高度;(10)计算虚拟视图的质量PSNR<sub>est</sub>,<img file="FDA0000656275310000014.GIF" wi="618" he="163" />
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