HCLE: Codificador de Light Fields para altas taxas de compressão com predição baseada em Optical Flow e Phase Correlation

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Corrêa, Douglas Silva
• Orientador(a): Zatt, Bruno
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Computação
• Departamento: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Computação; Light fields; Codificador; Predição; Optical flow; Phase correlation; Encoder; Prediction
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8070

Os Light Fields são uma tecnologia muito promissora para representação de sinais visuais digitais. Com ela, é possível capturar uma representação muito mais fiel da cena comparada às demais tecnologias. A gama de aplicações dos Light Fields varia de aplicações médicas até tecnologias imersivas relacionadas a realidade virtual. Porém, foi somente há poucos anos que começaram a ser desenvolvidas tecnologias que viabilizassem a captação de Light Fields, como por exemplo a câmera Lytro Illum. Mesmo assim, existem muitos desafios relacionados aos Light Fields, principalmente no que diz a respeito de sua compressão, já que os mesmos são um tipo de mídia digital que demanda uma enorme quantidade de dados para ser representada. Já existem estudos na literatura que procuram comprimir Light Fields para tornar seu uso viável. Algumas soluções utilizam o Light Field como pseudo-sequências de vídeo e o utilizam em codificadores de vídeo para explorar ferramentas já conhecidas. Outras desenvolvem técnicas novas que exploram características específicas dos Light Fields que não existem em outros tipos de mídias digitais. Porém, poucos trabalhos utilizam predição própria para Light Fields, deixando de explorar muitas de suas redundâncias específicas. Dessa maneira, esse trabalho propõe um codificador de Light Fields para altas taxas de Compressão com predição baseada em Optical Flow e Phase Correlation (HCLE). O codificador proposto atinge uma taxa de compressão de até 99,9996% em relação ao Light Field original, além de remover artefatos visuais inerentes à captura dos Light Fields lenslet, como por exemplo o efeito de vignetting. Em relação ao trabalho relacionado, o HCLE consegue reduzir a taxa de compressão em 35,22% para cada SAI, codificando todas as 225 SAIs de um Light Field lenlet. Para avaliação da qualidade visual do Light Field, foi utilizado o método BRISQUE, atingindo uma melhora de 56,21%. Também foi proposto um esquema para compensação de erro de predição utilizando o HCLE juntamente ao HEVC, tornando o codificador HCLE ainda mais competitivo para altas taxas de compressão.