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利用Delaunay分割和四面體體積插值法對連續影像作壓縮
2019/4/27 利用Delaunay分割和四面體體積插值法對連續影像作壓縮 指導教授 蔣 依 吾 研究生 張 裕 泰 中山大學應用數學系
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大綱 簡介 現有流量控制策略 流量控制 Delaunay三角化 插值法 編碼及解碼演算法 實驗結果 結論
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簡介 目的 依頻寬而彈性改變連續影像編碼後之輸出資料量，使解碼不致中斷。 方法 利用Delaunay四面體的性質和插值法。
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簡介 連續影像特性 Delaunay四面體能同時考慮空間和時間上的冗餘 空間性冗餘(Spatial Redundancies)
時間性冗餘(Temporal Redundancies) Delaunay四面體能同時考慮空間和時間上的冗餘
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現有流量控制策略 目的 暫存區控制（原始） 配合頻寬控制資料量大小，使接收端解碼不致中斷，造成畫面遺失。
依照暫存區已使用量的多寡來調整量化值 簡單 不適合所有情況
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現有流量控制策略 Chih-Feng Chang ( 1997) ：維持基本影像品質 基本網路頻寬需求大
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現有流量控制策略 Pedro(1998)
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現有流量控制策略 Chi-Chang Kuo(1998)
對所有INTRA模式的MB使用JND（just noticeable distortion）處理程序。 用Lagrange 乘數（Lagrange multiplier）來算出MB階層中每一個MB之最佳量化參數。
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現有流量控制策略 Chi-Chang Kuo(1998) 頻寬為33.6kbps.
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現有流量控制策略 Mark R. Pickering(1994) fpm+ffld fpm=fact+fmtn
ffld：維持輸出bit rate 使不超過上下限 依照連續影像特性而改變編碼器的量化子（quantizer）。
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流量控制 新方法能克服網路特性且重建工作不 網路特性 不可靠 頻寬波動 會中斷
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流量控制 允許資料點遺失 不需所有資料點也可重建 插入點所改變四面體形狀是局部的 重要性因資料點順序而有不同 重建方式為一點一點地插入
能配合頻寬調整資料量
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Delaunay 三角化 m維 Voronoi 圖形定義 P={p1,p2,…pn}Rm，2n<∞ and
xixj for i j, i,jIn
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Delaunay 三角化 二維 Voronoi 圖形
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Delaunay 三角化 三維 Voronoi 圖形
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Delaunay 三角化 Voronoi 圖形的偶圖為Delaunay切割
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Delaunay 三角化 Delaunay切割之空圓性質
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Delaunay 三角化 Delaunay三角形之局部重建性質
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Delaunay 三角化 非法Delaunay四面體之轉換
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插值法 動機 以四個點的灰階值來代表一個四面體中所有 影像灰階值變化除邊界外，都不明顯。 四面體體積插值法有漸進式變化之特性。
像素的灰階值。 影像灰階值變化除邊界外，都不明顯。 四面體體積插值法有漸進式變化之特性。
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插值法 二維插值
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插值法 三維插值
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編碼演算法
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解碼演算法
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編碼和解碼演算法 於編碼或解碼時，資料點都是存放於佇列中。 編碼結束後，佇列中資料依序存放至輸出檔。
輸出檔格式：（x,y,z,GrayScale） x,y,z：資料點位置 GrayScale：資料點的灰階值
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實驗結果 測試影像 Football 352 X bit 32張 Garden 352 X bit 32張
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實驗結果 Football
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實驗結果 Football
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實驗結果 Football 第十七張 第十八張
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實驗結果 Garden
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實驗結果 Garden
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實驗結果 Garden 第二十三張 第二十四張
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實驗結果 能精確配合頻寬波動而調整 以352 X 240 32張 8 bit 灰階影像為例 352個像素，以9個bit來表示
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實驗結果 以之前實驗影像輸出於波動頻寬
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結論 利用Delaunay四面體於連續影像編碼 編碼端和解碼端間資料傳遞適於網路環境
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