云计算环境下基于相关性优化的三维视频编码

Compared with the conventional two-dimensional video, the amount of three-dimensional (3D) video data is significantly increasing, which poses great challenge on the current video compression and transmission. At the same time, the rise of cloud computing has provided new ideas for efficient processing of huge amounts of data. This proposal is based on the research of NSFC (No.60903066). By analyzing intra- and inter-view correlation of 3D video data, a novel 3D video coding scheme will be designed in cloud computing environment. The research contents are as follows. Firstly, according to the resource allocation in cloud computing, distributed CS based 3D video coding is presented. Then to satisfy the load balancing in cloud computing network, multiple description CS based 3D video transmission is proposed and robust view synthesis is developed in view of packet loss in the transmission over cloud computing network. Based on the above algorithms, large-scale 3D video communication system will be constructed over cloud computing network. The research results can be widely used in 3D video communication, video surveillance, video on demand and video conference. The research will also promote the development of 3D video technology in China and provide the core algorithms for the next generation 3D standard of video services in future.

相比传统二维视频，三维视频数据量的显著增加对现有视频压缩和传输技术提出了更大的挑战。与此同时，云计算的兴起也为海量数据的高效处理提供了崭新的思路。因此，本项目将借鉴青年科学基金项目(No.60903066)的研究成果，从三维视频视点内及视点间相关性的理论研究出发，设计适应云计算环境的三维视频编码方案。具体内容包括：针对云计算的资源分配问题，提出基于分布式压缩感知的三维视频编码算法；针对云计算网络中的负载均衡问题，提出基于多描述压缩感知的三维视频传输算法；针对云计算网络传输中的数据包丢失等问题，提出鲁棒的虚拟视点合成；并以此为基础构建云计算环境下大规模的三维视频通信系统。研究成果可以广泛应用于三维视频通信、视频监控、视频点播、视频会议等领域。本项目的研究也将进一步推动我国三维视频技术的发展，为下一代视频服务相关标准的制定提供核心算法。

相比传统二维视频，三维视频数据量的显著增加对现有视频压缩和传输技术提出了更大的挑战。与此同时，云计算的兴起也为海量数据的高效处理提供了崭新的思路。因此，本项目将借鉴青年科学基金项目(No.60903066)的研究成果，从三维视频视点内及视点间相关性的理论研究出发，设计适应云计算环境的三维视频编码方案。本项目按照计划执行，在三维视频编码与传输方面展开相关研究，具体包括：三维深度信息的编码与处理算法、三维视频多描述编码的研究、基于HEVC/3D-HEVC标准的快速编码算法研究等。基于上述相关研究内容，项目组共计发表论文30篇，其中包括IEEE TCSVT、IEEE TIP等SCI期刊论文21篇，在本领域重要国际学术会议DCC、VCIP等上发表论文9篇。在项目执行期间，共计申请美国专利2项，其中1项已获授权，申请国家发明专利5项，其中4项已获授权。此外，培养博士研究生4人，硕士研究生9人，其中，获国家奖学金2人，获北京交通大学优秀学位论文1人。本项目的研究成果可以广泛应用于异构网络下的立体的视频通信、视频监控、视频点播、视频会议等领域，对于探索新的视频编码技术、解决高质量三维视频在异构网络环境下的传输等问题具有重要的理论意义和实用价值。本项目的研究也将进一步推动我国三维视频技术的发展，为三网融合中视频媒体服务相关标准的制定提供核心算法。