三维网格模型编码算法研究

三维立体技术已被广泛应用于电影/电视节目、游戏制作。三维网格模型为此领域最普遍的立体信息表示方式。为了逼真地刻画三维对象，用于三维网格模型表示的数据量往往非常庞大，这给存储和传输带来了非常大的困难，从而导致三维网格模型数据压缩及传输研究成为一个新兴的研究热点。静态网格压缩技术已趋于成熟，而动态三维网格压缩的研究正方兴未艾，特别是包含纹理信息的动态三维网格编码算法及其鲁棒传输的研究，还很少被涉及。本项目将重点研究适应动态变化网络和不同终端用户的高效、可伸缩动态三维网格模型编码算法及其鲁棒传输方法。具体内容包括: 探索空、时域多分辨率分解方法，以高效去除几何、纹理信息的时空冗余，并使压缩码流具有时空分辨率的可伸缩性; 在视觉机理分析的基础上，结合率失真理论，研究几何、纹理信息之间的最优码率分配算法; 提出具有高容错能力的Wyner-Ziv编码方法，以解决动态三维网格模型的高效、鲁棒传输问题。

为了逼真地刻画三维对象，用于三维网格模型表示的数据量往往非常庞大，这给存储和传输带来了非常大的困难，从而导致三维网格模型数据压缩及传输研究成为一个新兴的研究热点。本课题在如下研究方向做出了贡献：.1. 探索三维网格数据的新型分级表示与时空内在关联特性，提出质量灵活可伸缩的三维网格压缩方法，可有效支持空间分辨率、质量分级的鲁棒网格传输。多视图像中基于压缩感知的联合重构.2. 提出利用不同视点之间的视差信息来联合重构多视图像，有效提高三维网格模型的重建进度.3. 高动态纹理三维模型的多视点立体重构，相比传统的多视点立体重构技术，不需要额外的硬件设备更新，在不降低模型几何重构精度的前提下实现了高动态范围纹理的恢复.4. 研究了基于深度图辅助的高效多视点网格纹理编码技术和率失真编码模型。在基于深度图辅助的高效多视点网格纹理编码技术中，提出了一种基于深度预测视差的多视点视频和深度图联合编码算法.5.提出相反奇偶性的双目网格纹理拼接编码方法，主要创新在于有效的利用视点网格纹理之间的相关特性，实现低分辨率视频的视间线性依赖插值.6.为了达到平面纹理视频兼容性传输的要求，提出时间-空间-视点联合预测编码方法，通过新型的单向参考预测与基于深度推导的直接模式编码，在保证平面兼容传输的同时，获得高压缩效率。.本课题按计划顺利进行，完成了预定的研究内容，取得了一些重要的阶段性成果。发表SCI/EI论文12篇；获得授权国家发明专利6项；在国际视频编码标准化组织ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG上提交提案5项；在中国数字视音频编解码技术标准化工作组（AVS）上提交提案19项，获国家技术进步奖1项（排名第2）。