视觉信息作为人们获取外界信息的主要途径,在过去的几十年中,获得了突飞猛进的发展。到目前为止,二维高清视频已经得到了广泛的应用,多视点视频即将成为视频领域发展的新热点。多视点视频在呈现给用户二维图像的同时,还能提供深度信息,从而给用户带来三维立体视觉感受。多视点视频在立体电视、自由视点电视、具有临场感的可视会议及虚拟现实等领域具有广阔的应用前景。然而多视点视频的数据量太大,给视频数据的压缩、存储和传输都带来了巨大的挑战。解决这一难题的方案之一是在视频采集端采用稀疏阵列,解码之后再绘制虚拟视点,以达到提高编码效率的目的。本文首先从整体上介绍了多视点视频系统。它包含视频信号的采集、编码、传输、虚拟视点绘制,立体显示等几个模块。随后研究了基于深度信息的视点绘制的基本原理,主要包括针孔相机模型以及三维空间点和成像平面像素点的几何关系。论文重点阐述了基于深度信息的视点绘制技术——三维折叠映射(3D warping)技术。首先研究了经典的3D warping方案,并分析了该方法存在的问题,即空洞问题、裂纹问题、遮挡区域问题和虚假轮廓的问题;随后分析和比较了现有解决方案的优缺点;最后提出了基于可信区域划分的绘制算法,该方法首先根据参考视点与虚拟视点的相对位置进行边缘提取,将参考视图划分可信区域和不可信区域,将可信区域进行正向3D warping投影到虚拟视点下,再利用两参考视点合成得到的虚拟深度图,对虚拟视点中的空洞区域反向映射,最后结合深度图进行图像修补,进一步提高视点的主观质量。实验结果表明本文提出的绘制算法能很好的解决空洞、裂纹、遮挡区域和虚假轮廓的问题,所合成的虚拟视点具有良好的主观效果,也具有较高的信噪比。