随着自由立体显示和增强现实等应用的不断涌现,人们的感知方式发生了巨大的变革。与传统的二维图像视频相比,三维内容增加了更多的视角信息和深度信息,能够给用户带来突出的交互体验和沉浸式的立体感受,与之相关的研究与应用也越来越多。然而受限于立体片源的匮乏和显示场景的多元化,三维技术依然面临着很多亟待解决的问题。利用纹理信息加深度信息将二维片源转换为多视点内容,不仅拍摄成本低、带宽占用少,还具备一定的终端灵活性。基于这种格式,本文旨在研究多视点视频重建和显示中的关键技术,取得的创新性成果包括：(1)提出了一种基于超像素修复的虚拟视点绘制算法,解决了虚拟视点绘制过程中出现的伪影、重采样、可见性以及遮挡问题等,利用超像素样本空间的相关特性对空洞区域进行方向性填充修复,提高了虚拟视点的绘制质量。(2)提出了一种基于背景信息累积和融合的视频空洞修复算法,结合不同时刻或者不同相机位置下的背景纹理信息和深度信息,取得了较好的视频空洞修复效果。同时对不同拍摄状态下的视频场景均适用,扩展了算法的应用范围。(3)针对平板自由立体显示器,提出了一种改善几何失真和观看舒适度的立体参数优化方案,通过无畸变映射条件和人眼视觉特性分析,设计并优化了不同三维空间的的立体参数,实验结果表明本方案可以获得较为舒适自然的立体显示效果。