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Abstract:
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Com o aumento do poder computacional, uma maior demanda foi gerada para aplicações multimídia visualmente imersivas e realísticas, o que demonstra a necessidade da utilização de representações visuais mais completas da realidade para suprir esse propósito. Neste contexto, modalidades de imagem plenópticas como os light fields, as nuvens de pontos e os hologramas têm sido foco de atividades de padronização de grupos como o JPEG e o MPEG. Inicialmente, este trabalho previa atividades relacionadas à codificação de nuvens de pontos com o padrão V-PCC. Porém, as atividades de padronização do V-PCC migraram para trabalhos com meshes 3D. Para melhor se alinhar com o projeto de pesquisa, foi feita uma atualização no plano de atividades, mudando o enfoque para outra modalidade plenóptica: os light fields, conforme adotados no JPEG Pleno, modelados por meio de uma estrutura 4D formada por uma matriz de vistas, com cada vista sendo representada como uma matriz de amostras. O JPEG Pleno prevê dois modos de codificação, sendo um deles o Modo de Transformada em 4D (4DTM), que realiza a codificação através da transformada discreta de cossenos (DCT). No entanto, possui uma baixa eficiência de codificação para light fields com maiores distâncias entre as vistas, o que diminui a eficiência da DCT por conta da alta GSVR (indíce de redundância espaço-visual geométrica). Assim sendo, implementar algoritmos e métodos para aumentar a eficiência de codificação de light fields no software de referência do JPEG Pleno (JPLM) foi o principal objetivo deste trabalho. Nesse sentido, foi encontrado na literatura um novo modo de codificação, chamado de Modo de Transformada de Inclinada, o qual serviu de base para este trabalho. Tal modo, construído a partir do 4DTM, busca sanar as suas deficiências através da utilização de uma operação de inclinada com o intuito de aumentar a eficiência da aplicação da DCT. A implementação foi feita utilizando a mesma linguagem do JPLM, C++17, seguindo a descrição presente na literatura e um modelo em software também da literatura. Para a avaliação da implementação, foram selecionados dois light fields com características distintas: Greek, com uma alta GSVR, e Bikes, com uma baixa GSVR. Nesse sentido, foram produzidas curvas de taxa-distorção que relacionam a fidelidade de codificação, mensurada através da métrica PSNR (relação sinal-ruído de pico) com a quantidade de símbolos usados, medidos em bits por pixel. Com essas curvas e através da utilização da técnica de Taxa Delta de Bjøntegaard, foi realizada uma comparação direta entre os dois métodos que demonstrou um ganho significativo do Modo de Transformada de Inclinada para o light field com alta GSVR (61.33% de redução de taxa para mesma qualidade) e um empate para o light field com baixa GSVR em relação ao 4DTM. Esses resultados obtidos correspondem com os resultados presentes na literatura, demonstrando que a nova implementação se aproxima da implementação utilizada na literatura. |
