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对全息图案进行编码的方法及对应的编码设备技术

技术编号:10581219 阅读:130 留言:0更新日期:2014-10-29 12:47
本发明专利技术涉及对至少一个全息图案进行编码,该图案全息记录了代表由场景中的至少一个全景对象所接收的光的光信号,所述编码包括:从所述光信号中为所述全息图案的每个点xj(1≤j≤M)确定(C1)一组N条光线,该光线穿过所述点并分别对应于用于观察所述图案的N个不同的观察位置;通过使M条预定线在所述观察位置的每个处相交,从M组N条已确定的光线生成(C2)分别与观察所述图案的所述N个位置对应的所述对象的N个二维视图,这些观察位置被包含在与包含所述全息图案的平面平行的观察平面内;将所述N个已生成的视图排列(C3)成所述对象的多视图图像,所述N个视图分别对应于所述多视图图像的子图像;以及压缩(C4)所述多视图图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及对至少一个全息图案进行编码,该图案全息记录了代表由场景中的至少一个全景对象所接收的光的光信号,所述编码包括:从所述光信号中为所述全息图案的每个点xj(1≤j≤M)确定(C1)一组N条光线,该光线穿过所述点并分别对应于用于观察所述图案的N个不同的观察位置;通过使M条预定线在所述观察位置的每个处相交,从M组N条已确定的光线生成(C2)分别与观察所述图案的所述N个位置对应的所述对象的N个二维视图,这些观察位置被包含在与包含所述全息图案的平面平行的观察平面内;将所述N个已生成的视图排列(C3)成所述对象的多视图图像,所述N个视图分别对应于所述多视图图像的子图像;以及压缩(C4)所述多视图图像。【专利说明】对全息图案进行编码的方法及对应的编码设备和计算机程 序
本专利技术通常涉及图像处理领域,更确切地涉及对三维(3D)图像及三维图像序列 进行编码。 更具体地,本专利技术涉及对至少一个全息图案进行编码,该全息图案存储代表由场 景中的至少一个全景对象所接收的光的光信号。 本专利技术可具体而非排他地应用于通过使用当前视频编码方案及其修订(MPEG、 Η· 264、Η· 264 SVC、H. 264 MVC 等)或未来的修订(ITU-T/VCEG(H. 265)或 IS0/MPEG(HEVC)) 来执行的视频编码,以及对应的解码。
技术介绍
以已知的方式,全息图案是全息方法的结果,其包含通过在半透明底片上记录该 单色类型波前的值来记录来自场景或对象的光波前。通过干扰与所述光波前同频率的参考 光波前来减少光前的相位中的时间变化,使得此记录成为可能。 以这种方式创建的全息图案是单色图像,其包含来自场景或对象的光波前的波长 顺序的细节。所述图像可作为来自场景或对象的波前的菲涅耳变换来建模,该变换具有分 散空间频率细节的特性。全息图案的信息因而难于局部化,因此不适于传统的编码技术。 对这种图案进行编码的第一示例在E. Darakis和T. Naughton于2009年发表于 Proc.SPIE,Vol. 7358 的标题为 "Compression of digital hologram sequence MPEG-4" 的文章中有所描述。在该文中,编码在包含一组时间索引的全息图案的巾贞中执行,所述巾贞由 此定义全息视频。以与视频序列中的图像相同的方式,该帧的每个图案连续放置作为符合 MPEG-4标准的视频编码器的输入,以经历使用预测方案进行的块编码,该预测方案利用图 案之间的空间冗余(帧内编码)或利用图案之间的时间冗余(帧间编码)。 对所述图案进行编码的第二示例在M. Liebling和M. Unser于2003年1月 发表于 IEEE Trans. Image Processing, Vol. 12, No. 1 的标题为 "Fresnelets:new multiresolution wavelet bases for digital holography" 的文章中有所描述。如同在 上述文章中,使用一组时间索引的全息图案来对帧进行编码,所述帧由此定义全息视频。所 述帧的每个图案通过应用了滤波器组的函数来建模,以在给定函数的基础(例如小波)上 获得分解。 这些对全息图案进行编码的示例的缺点在于它们的计算成本非常高,且所获得的 已编码数据在想要具体进行解码的流中传输的成本非常高。另外,这些编码方法没有考虑 这样的事实,即全息图案包括原本在空间域很好地局部化的分布式信息。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是补救上述现有技术的缺点。 为此,第一方面,本专利技术提供一种对至少一个全息图案进行编码的方法,该全息图 案记录代表由场景中的至少一个全景对象所接收的光的光信号。 本专利技术的编码方法的值得注意之处在于它执行包含如下的步骤: ?从光信号为全息图案的每个点χ」(1彡j彡M)确定一组N条光线,该光线穿过该 点并分别对应于用于观察图案的N个不同的观察位置; ?通过使Μ条已确定的线在每个观察位置相交,从Μ组N条已确定的光线生成分别 与所述图案的Ν个观察位置对应的所述对象的Ν个二维视图,这些观察位置被包含在与包 含所述全息图案的平面平行的观察平面内; ?将Ν个已生成的视图排列成所述对象的多视图图像,这Ν个视图分别对应于所述 多视图图像的子图像; ?压缩所述多视图图像。 借助以这种方式以空间域中多条线的形式重构光信号,而不是通过运用反菲涅耳 变换来重构所述信号,使得可能以不可忽略的方式减少执行编码全息图案的计算所需的时 间和复杂度。 另外,该重构结合了以分别代表相同3D场景的多个视域的多个视图的形式利用 光线,因而使得可能以最优方式利用存在于不同视图之间的空间和时间上的多重冗余,以 对全息图案进行有效的编码。 通过不在用于传输的已编码信号中包括冗余的编码信息,即传输中没有意义的信 息,可能获得信令成本的显著减少。 在具体实施中,确定步骤包含对光信号的幅度和频率进行解调,以为全息图案的 每个点\ (1 < j < Μ)发送一组Ν个数据对,考虑中的成对数据分别与经过考虑中的点的 光线的幅度和方向相关联。 这样的措施有助于显著地优化编码成本。 在另一具体实施中,解调由Gabor (伽柏)变换或小波变换执行。 这些变换具有能有效地使与全息中的给定位置相关联的空间频率局部化的优点。 在另一具体实施中,在生成N个视图的步骤期间,对于全息图案的当前点 Xj(l < j < M),观察平面被细分成N个分区,每个分区的质心对应于与经过点&的光线的 观察平面相交的点。 这样的措施具有将像素的集群与参考像素的强度值相关联的优点。 在这另一实施例的变形中,在生成N个视图的步骤期间,对于全息图案的当前点 X' < j < M),观察平面被递归地细分成4个分区直到由该细分所获得的每个子分区仅 包含一个质心,每个子分区的质心对应于与经过点V ^的光线的观察平面相交的点。 这样的措施还具有为像素集群分配参考像素的强度值的优点。 根据又一具体实施,压缩多视图图像的步骤用到下列子步骤: ?作为先前已编码并然后解码的至少一个参考多视图图像的函数来预测多视图图 像,从而传送所预测的多视图图像; ?通过比较产生于多视图图像的数据与涉及上述预测的多视图图像的数据来确定 残余数据; ?对所确定的残余数据进行变换和量化; ?对已变换且量化的残余数据进行编码。 这样的措施使得可能在编码期间对所得多视图图像的N个视图之间的空间和时 间冗余的消除进行优化,以显著减少编码成本。 在又一具体实施中,编码是多视图编码(MVC)类型的。 这样的措施使得可能对全息图案运用标准MVC技术,它直到现在仍专用于编码多 视图图像。 以相应的方式,本专利技术提供适合于执行本专利技术编码方法的编码设备。本专利技术的编 码设备因而用于对至少一个全息图案进行编码,在全息图案上已存储代表由场景中的至少 一个全景对象所接收的光的光信号。 这样的编码设备的值得注意之处在于它包含处理器装置,其适合于: ?对本文档来自技高网
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对全息图案进行编码的方法及对应的编码设备

【技术保护点】
一种对至少一个全息图案进行编码的方法,该全息图案记录代表由场景中的至少一个全景对象所接收的光的光信号,所述方法的特征在于其执行的步骤包含:·从所述光信号中为所述全息图案的每个点xj(1≤j≤M)确定(C1)一组N条光线,该光线穿过所述点并分别对应于用于观察所述图案的N个不同的观察位置;·通过使M条已确定的线在所述观察位置的每个处相交,从M组N条已确定的光线生成(C2)分别与所述图案的所述N个观察位置对应的所述对象的N个二维视图,这些观察位置被包含在与包含所述全息图案的平面平行的观察平面内;·将所述N个已生成的视图排列(C3)成所述对象的多视图图像,所述N个视图分别对应于所述多视图图像的子图像;以及·压缩(C4)所述多视图图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P吉奥伊亚
申请(专利权)人:奥林奇公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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