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交互式多视点视频是一种面向未来应用的全新多媒体,具有立体视觉与灵活交互等特征。对于交互式多视点视频的研究集成了计算机技术、通信技术、流媒体传输、立体显示技术、交互技术等多个学科领域,还存在大量理论与交叉科学问题亟待解决,是目前多媒体信息处理领域的国际研究热点。系统性能评价与客户端图像质量评价是交互式多视点视频研究的关键问题。本文通过图论等数学工具与编码技术相结合,建立了合理的评价机制,对系统性能与客户端图像质量评价问题展开了深入研究,主要研究成果包括:
(1)建立了以关联度函数为核心的交互式多视点视频系统性能分析与评价方法。在图论抽象的基础上,本文提出了编码方案图论同构定理与参数结构相关不变定理作为系统性能评价方法研究的理论基础。随后,本文构建了关联度函数对多视点视频编码方案的结构复杂性进行评价,并进一步建立了交互能力、解码延迟的性能评价函数,研究了关联度函数与编码性能、交互能力、传输代价、解码延迟之间的本质联系,从而建立了以关联度函数为核心的交互式多视点视频系统性能评价体系与系统性能预判机制,为进一步研究交互式多视点视频系统理论化模型奠定了基础。
(2)提出了多视点环境下的客户端图像质量评价方法。建立了基于编码技术、图像特征参数与模糊评测的图像客观质量评价方法研究,克服了多视点环境下图像质量评价过程中的参考图像、评价区域等难题,对交互式多视点视频系统客户端在交互过程中所产生的虚拟视点图像质量、立体图像中的右视点图像质量进行了客观质量评价。此外,还探索性地开展了立体图像质量主观评价系列实验,得到了关于图像噪声对立体视觉影响的结果。
(3)提出了面向客户端的交互式多视点视频编码与系统设计方案。首先,本文提出了基于超图的多视点视频并行编码充分条件,设计了面向实时系统的并行编码方案。此外,建立了系统整体优化设计理论模型,对模型如何达到最优解与满意解的条件进行了分析。最后,设计了面向网络与交互绘制的交互式多视点视频系统方案,得到了一系列实验结果,为多视点视频系统的实现提供了一种现实可行的方案。