基于视频对象编码的形状差错掩盖技术

本文对基于视频对象编码的形状差错掩盖技术进行了详细描述,在此基础之上,介绍了典型的形状差错掩盖方法,并对这些方法的特点与适用环境作了分析,最后对形状差错掩盖方法进行了总结.

基于边缘检测的空域自适应差错掩盖算法

针对视频传输中帧内编码帧(Intra帧)出错情况,提出一种基于边缘检测的自适应空域差错掩盖算法。根据丢失宏块周围正确宏块的边缘信息,将丢失宏块分为平滑块和边缘块。对平滑块采用双线性插值进行恢复;对边缘块采用一种多方向插值加权平均方法进行恢复。实验结果表明,提出的空域差错掩盖算法能很好地适应不同的视频传输差错情况,并对不同类型的图像内容具有良好的差错掩盖效果,与传统的差错掩盖算法相比,具有更好的差错恢复能力。

一种有效的空间域视频传输差错掩盖算法

针对易错信道中传输视频图像容易发生差错而导致图像块丢失的现象,提出一种有效的空间域差错掩盖算法.根据周围正确解码块中的边缘信息把丢失块分成平滑块和边缘块两类.对于不含有边缘的丢失块用简单的线性插值进行恢复;对含有边缘的丢失块先用基于梯度的自适应预测(GAP)法获得丢失块的初始值,然后用最大后验概率方法对初始值进行优化.实验结果表明该算法能够获得优越的图像质量,同时计算复杂度低,适用于视频图像的实时性传输.

视频传输差错掩盖技术研究现状与发展趋势

讨论了视频差错掩盖研究的发展过程和现状.介绍了常见的空域和时域差错掩盖算法,特别是基于边缘检测的空域自适应差错掩盖算法、基于运动向量外插的时域差错掩盖算法、多步多权值块变形差错掩盖算法以及基于失真度估计的SVC质量分级自适应差错掩盖算法.分析了这些算法在不同有损传输环境下的差错掩盖性能和适用环境.预测了差错掩盖技术可能的发展趋势.

自适应时域差错掩盖方法

差错掩盖作为视频传输中的重要技术之一,可以有效地弥补视频在传输过程中,因为传输环境等原因造成的数据丢失及数据错误,最大程度地保证视频在到达接收端后可以保持令人满意的质量。通过提出一种可应用于基于块编码系统的自适应时域差错掩盖方法,同时估计丢失宏块的运动及丢失宏块中的像素运动,并根据每个像素的不同情况,自适应地将两个估计的运动结合,获得最终的像素恢复值。实验结果表明,该方法相比原有方法,在主观和客观质量上都有较大的提高。

基于块运动变形的时域差错掩盖

传统的时域差错掩盖技术通常将宏块作为整体考虑,没有具体分析受损宏块的运动特征,当受损宏块具有复杂剧烈的运动时掩盖效果不理想.通过对受损宏块的运动特征认真研究,提出了基于块变形的时域差错掩盖算法.算法充分利用受损宏块的周围信息将宏块运动划分成多种运动情况,针对不同运动情况采取不同的掩盖策略.在确定某受损块存在块变形运动时实施块变形掩盖,并通过合理的变形区域选择保证块变形的合理性.基于H.263+的GOB交织打包仿真实验表明,提出算法对存在复杂剧烈运动的宏块掩盖效果良好,与BM和MFI-BM掩盖相比,掩盖后的主客观视频质量有显著的改善.

基于边框匹配的视频差错掩盖技术

以边框匹配技术为基础,提出预掩盖处理、搜索掩盖算法.新算法首先对受损图像区域周围进行预掩盖以期尽可能多地利用周边的有效信息来恢复受损运动向量,最后以估算出的运动补偿块为中心依照边框匹配准则进行搜索,找出最佳运动向量.以JVT(JointVideoTeam)测试模型JM(JointModalofJVT)1.4为平台的实验表明,改进的掩盖算法在一定程度上能提高重建图像的峰值信噪比(PSNR)值,当与无等待ARQ算法相结合,能在不影响解码器端图像正常回放的情况下,阻止差错的扩散,实现差错图像的完全恢复.

视频序列传输中的模糊差错掩盖算法

提出了一种基于模糊边缘检测的差错掩盖算法,将其作为解码端的工具去恢复视频序列在传输过程中丢失的图像信息.对于一个丢失块,利用模糊边缘检测器得到它与4个领域块交接的边界上的边缘信息,构造一个关于边界匹配差值的能量函数,将最优值对应的运动矢量作为丢失块的运动矢量的估计.仿真结果表明,文中提出的算法无论在主观的视觉还是客观的数值比较上,都能得到质量比现有差错掩盖算法更优良的恢复图像.

基于运动特性分析的立体视频差错掩盖

传统的视频差错掩盖技术在处理含有剧烈或复杂运动的丢失宏块时效果不理想,该文在对立体视频编码预测方式统计分析的基础上,利用丢失宏块周围正确接收块和已掩盖块的运动和视差信息,将当前丢失宏块进行判别分类,根据不同类别做不同的处理,这就对丢失宏块的恢复更具有针对性,进而提高差错掩盖的质量和效率。实验结果表明,所提方法能够改善视频剧烈或复杂运动区域的掩盖质量。

基于H.264的差错掩盖技术的研究

介绍了基本的差错掩盖技术以及最近新提出的基于H.264的差错掩盖技术,并对在编码端加入引导信息的决策树法进行了改进,给出了初步的实验结果,最后概括了这些掩盖方法的特点。

基于边界匹配的增强多权重差错掩盖方法研究

提出了一种基于边界匹配的增强多权重差错掩盖算法,通过受损宏块周围时空域相邻宏块的相关信息在增强候选运动矢量集中进行运动矢量选取,采用多权重的边界匹配方法使之在物体边界处能够获得更准确的运动矢量,并专门对连续图像片丢失或整帧丢失的情况进行时域掩盖处理。基于H.26L的仿真实验表明,该方法可有效地抑制视频差错的扩散,取得较好的差错掩盖效果。

一种H.264 SVC时域自适应差错掩盖改进算法

视频在易错信道中某一段码流的传输误差容易扩散到后续帧,导致视频质量大大降低。差错掩盖技术能够有效地隐藏出错的图像数据。H.264 SVC在保证高效的编码性能前提下支持完整的时域、空域和质量可分级特性,因此研究基于H.264 SVC的差错掩盖技术具有一定的理论意义和重要的实用价值。本文基于BLSKIP掩盖算法提出了一种改进算法,该算法根据视频基本层整帧丢失的情况,将改进的TD时域掩盖算法与BLSKIP算法相结合,动态地选择合适的差错掩盖处理,有效地提高了增强层的错误恢复能力。实验结果表明,与其他的SVC差错掩盖算法相比,本文的自适应差错掩盖算法无论在主观质量和客观质量方面都获得了改善。

基于自适应鲁棒性光流的差错掩盖

编码数字视频序列经过受噪声影响的信道传输时,通常会出现图像信息丢失。该文提出一种基于自适应鲁棒性光流的差错掩盖方法,作为解码端的工具解决这样的问题。该文利用光流技术能有效获取物体运动估计的特性,对丢失块进行逐像素点的恢复,既避免了图像模糊,又消除了块效应。在光流的估计中,自适应地调整了目标泛函中的数据保持项与空间连贯项之间的关系,并引入Lorentz函数来构造目标泛函,提高了光流的鲁棒性。仿真结果表明,该文提出的方法无论在主观视觉评价,还是在客观的数值标准下,都能比现有的误差掩盖方法恢复出质量更好的图像。

基于可变尺寸块运动矢量恢复的H.264时域差错掩盖算法

针对H.264帧间预测编码的新特点,提出了一种基于可变尺寸块运动矢量恢复的时域差错掩盖算法。该算法首先利用相邻宏块编码模式的相关性,根据周围宏块的编码模式判断受损宏块的编码模式及运动矢量恢复的宏块划分方式,分别对各个划分的子块进行运动矢量的恢复;然后利用相邻块运动矢量参考帧的相关性,根据相邻块运动矢量的参考帧确定匹配使用的参考帧;最后采用边缘失真匹配方法恢复运动矢量。实验结果表明,该算法同传统的差错掩盖算法相比,由于支持不同尺寸块运动矢量的恢复,因此,算法对差错信号能够获得更好的恢复效果。

基于块划分的空时域自适应差错掩盖算法

视频通信是多媒体通信的主要应用方向之一,它在人们信息交流中起着重要的作用,但是视频信息携带的信息量非常大,在传输之前必须要对视频信号进行压缩编码以降低码率,压缩后的码流对传输差错十分敏感,使得视频信息传输过程中面临不可避免的差错和损失。差错掩盖技术作为视频通信系统中抵抗差错的最后一道防线,起着不可或缺的重要作用。针对现有差错掩盖算法的不足,提出了将结构相似性(structural similarity index,SSIM)失真评价准则和边界匹配准则相结合寻找最佳替代块的匹配准则,并在此基础上,提出了一种基于宏块划分的空时域自适应差错掩盖算法。实验表明,利用该算法进行差错掩盖后的视频序列不仅具有更高的客观质量,而且掩盖后的视频视觉质量也更符合人眼的主观感受。对各算法的平均解码帧率的调查结果显示,在权衡掩盖效果和时间复杂度后,该算法优于其他对比算法。

一种基于外推运动矢量的差错掩盖方法

为了克服边框匹配算法因边框匹配不准确而导致最优运动矢量的漏选,以及差错掩盖效果明显下降的问题,提出了一种新的基于外推运动矢量的自适应时域差错掩盖算法。首先,根据宏块运动矢量的时空相关性,从相邻宏块的运动矢量及其外推运动矢量中自适应地构造出一个有限的候选运动矢量集;然后,利用边框匹配算法从构造的候选运动矢量集中选取最佳运动矢量进行差错掩盖;最后,在H.264/AVC的参考模型JM12.2中编程实现该算法。大量仿真实验结果表明,本算法可以明显降低最优运动矢量的漏选,在解码端取得了较为满意的差错掩盖效果。

基于人类视觉系统的扩散差错掩盖算法

针对压缩视频传输过程中出现的信息丢失问题,提出了一种利用扩散方程来恢复丢失信息的差错掩盖算法.首先建立一种考虑时间与空间边界匹配的失真函数来估计丢失的运动矢量,对丢失信息进行初步恢复;然后利用人类视觉系统活动性掩盖效应特性,建立各向异性扩散方程,对丢失信息进行精细恢复;最后通过仿真实验对多个视频序列在离散丢失和连续丢失的情况下实现了差错掩盖.结果表明,文中提出的算法能有效去除重建图像的块效应,相对于传统算法,峰值信噪比平均增加3~5 dB,并且可获得更好的视觉效果.

基于MRF-MAP的运动矢量恢复差错掩盖算法

针对帧间编码模式下出现图像块丢失的情况,提出一种有效的时间域运动矢量恢复差错掩盖算法。把运动矢量场建模为高斯马尔科夫随机场,对丢失图像块的运动矢量采用最大后验概率方法恢复,其权值能够根据空间和时间信息而自适应选择。仿真结果表明,该算法在客观和主观上都能获得高质量的图像。

IP网络MPEG-4视频流的自适应差错掩盖算法

针对IP网络上的MPEG-4视频传输,采用面向差错控制的打包方案,提出了一种结合时域差错恢复和空域差错恢复方法的快速自适应差错恢复混合算法。该算法根据视频帧的编码模式、丢失宏块的邻域宏块的编码模式、运动程度和运动矢量一致性自适应地选择差错恢复方法。仿真实验结果验证了自适应算法具有较好的差错恢复能力。

基于场景转换检测的混合差错掩盖方法

提出了一种基于场景转换检测的混合差错掩盖法。该方法通过场景转换检测,充分利用时域信息重建图像,并将场景转换检测中收集的信息用于局部运动的判断,以便将时域掩盖法引入I帧,而在发生场景转换时,使用权值随距离自动调整的空域掩盖法。仿真实验表明,该方法在满足实时视频要求的条件下,可有效地恢复视频差错与抑制视频差错的扩散,取得较好的差错掩盖效果。