Asymmetric 3D video coding based on regions of perceptual relevance

This dissertation presents a study and experimental research on asymmetric coding of stereoscopic video. A review on 3D technologies, video formats and coding is rst presented and then particular emphasis is given to asymmetric coding of 3D content and performance evaluation methods, based on subjective measures, of methods using asymmetric coding. The research objective was de ned to be an extension of the current concept of asymmetric coding for stereo video. To achieve this objective the rst step consists in de ning regions in the spatial dimension of auxiliary view with di erent perceptual relevance within the stereo pair, which are identi ed by a binary mask. Then these regions are encoded with better quality (lower quantisation) for the most relevant ones and worse quality (higher quantisation) for the those with lower perceptual relevance. The actual estimation of the relevance of a given region is based on a measure of disparity according to the absolute di erence between views. To allow encoding of a stereo sequence using this method, a reference H.264/MVC encoder (JM) has been modi ed to allow additional con guration parameters and inputs. The nal encoder is still standard compliant. In order to show the viability of the method subjective assessment tests were performed over a wide range of objective qualities of the auxiliary view. The results of these tests allow us to prove 3 main goals. First, it is shown that the proposed method can be more e cient than traditional asymmetric coding when encoding stereo video at higher qualities/rates. The method can also be used to extend the threshold at which uniform asymmetric coding methods start to have an impact on the subjective quality perceived by the observers. Finally the issue of eye dominance is addressed. Results from stereo still images displayed over a short period of time showed it has little or no impact on the proposed method.

Codificação compatível de vídeo 3D com o algoritmo HEVC

Esta dissertação apresenta um trabalho sobre codificação de vídeo 3D compatível com vídeo 2D. Tem por base o desenvolvimento de um método para melhorar, no descodificador, a reconstrução de uma vista subamostrada resultante de uma transmissão simulcast usando a norma de codificação de vídeo H.265 (informalmente denominada de High Efficiency Video Coding (HEVC)). Apesar de manter a compatibilidade com vídeo 2D a transmissão simulcast normalmente requer uma taxa de transmissão elevada. Na ausência de ferramentas de codificação 3D adequadas é possível reduzir a taxa de transmissão utilizando compressão assimétrica do vídeo, onde a vista base é codificada com a resolução espacial original, enquanto que a vista auxiliar é codificada com uma resolução espacial menor, sendo sobreamostrada no descodificador. O método desenvolvido visa melhorar a vista auxiliar sobreamostrada no descodificador utilizando informação dos detalhes da vista base, ou seja, as componentes de alta frequência. Este processo depende de transformadas Afim para realizar um mapeamento geométrico entre a informação de alta frequência da vista base de resolução completa e a vista auxiliar de menor resolução. Adicionalmente, de modo a manter a continuidade do conteúdo da imagem entre regiões, evitando artefatos de blocos, o mapeamento utiliza uma malha de triangulação da vista auxiliar aplicado à imagem de detalhes obtida a partir da vista base. A técnica proposta é comparada com um método de estimação de disparidade por correspondência de blocos, sendo que os resultados mostram que para algumas sequências a técnica desenvolvida melhora não só a qualidade objetiva (PSNR) até 2.2 dB, mas também a qualidade subjetiva, para a mesma taxa de compressão global.