1.一种基于不规则匀质块分割的三维视频深度图编码及解码方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:S1:输入一帧三维视频深度图以及对应的纹理视频图像;
S2:采用标准视频编码方法对纹理视频进行编码;
S3:对纹理视频编码后的重建视频图像采用K均值聚类算法进行超像素分割,将重建的纹理视频图像分割成若干个像素值和面积近似一致的超像素单元块;
S4:利用步骤S3得到的纹理视频超像素分割图的位置映射将对应的深度图划分成与纹理视频超像素单元个数一致的不规则均质块;
S5:对步骤S4得到的深度图的每一个不规则匀质块计算一个使得对应虚拟视点合成区域失真最小的深度像素值,并用该像素值表示整个不规则匀质块;
所述步骤S5具体包括以下步骤:
S51:遍历深度图每一个不规则匀质块Ωi中的所有像素点,找出所有不相同的像素值记为集合S={s1,s2,…};
S52:对集合S中每一个像素值sj,计算用该像素值取代整个不规则匀质块所产生的虚拟视点的合成失真 合成失真 的表达式如下:式中,σΩ为对应纹理视频超像素单元块的方差,ρ为纹理视频超像素单元块平移一个像素点之后与原始超像素单元块之间的协方差系数,ΔP(i)为深度图失真造成的虚拟视点合成位置错误,ΔP(i)的表示式如下:式中,f为摄像机焦距,δx为参考视点与虚拟视点之间的水平偏移,Zfar表示三维场景中最远点的实际深度值,Znear表示三维场景中最近点的实际深度值,di表示深度图不规则匀质块Ω中的每一个像素点;所述三维场景表示三维视频所对应的真实场景;
S53:选择集合S中使得虚拟视点合成失真 最小的sopt表示整个不规则匀质块的所有深度像素点,sopt的表达式如下:S6:对步骤S5得到的深度图采用标准的深度图编码方法进行无损编码;
S7:对步骤S2和S6得到的纹理视频和深度图的编码码流进行传输或存储;
S8:接收一帧深度图和其对应的纹理视频的码流;
S9:解码并得到一帧深度图和对应的纹理视频图像;
S10:对步骤S9得到的解码后的纹理视频图像进行与步骤S3相同的超像素分割;
S11:利用步骤S10得到的纹理视频图像的超像素分割图对步骤S9得到的解码的深度图进行上采样重建;
S12:对步骤S11得到的重建的深度图采用伪边缘滤波方法进行质量增强;
S13:重复步骤S1~S12,对三维视频所有帧进行编码及解码。
2.根据权利要求1所述的一种基于不规则匀质块分割的三维视频深度图编码及解码方法,其特征在于:所述步骤S4具体包括以下步骤:S41:计算纹理视频图像每个像素点(x,y)所属的超像素单元块序号Ωi;
S42:将深度图的每一个像素(x,y)所属的不规则匀质块序号设为其对应纹理视频图像中像素点(x,y)所属的超像素单元块序号Ωi;
S43:对一帧深度图中的所有像素点重复步骤S41和S42,将一帧深度图划分成若干个不规则的匀质块。
3.根据权利要求1所述的一种基于不规则匀质块分割的三维视频深度图编码及解码方法,其特征在于:所述步骤S11具体包括以下步骤:S111:计算纹理视频图像中像素点(x,y)所属的超像素单元Ωk;
S112:计算深度图像素点(x,y)的像素值d(x,y),具体表达式如下:d(x,y)=Bk,if(x,y)∈Ωk
式中,Bk为第k个超像素单元的像素值。
4.根据权利要求1所述的一种基于不规则匀质块分割的三维视频深度图编码及解码方法,其特征在于:所述步骤S12具体包括以下步骤:S121:对相邻两个不规则匀质块,计算出分别通过两个不规则匀质块聚类中心且平行于两个不规则匀质块分界线的两个线;
S122:对相邻两个不规则匀质块中的每一个像素点P的深度值dP,具体计算公式如下:式中,d1和d2分别为滤波前两个不规则匀质块Ω1和Ω2中深度像素的值,M和N分别为过像素点P的交界线的法线与S121中计算出的两条线的交点,‖A-B‖表示计算像素点A和B之间的欧氏距离,T为阈值。