视频通信中的错误隐藏技术

在不可靠的信道上进行视频通信如何才能得到高质量的视觉效果，即如何将传输中的错误隐藏起来，已经引起了计算机应用研究人员的兴趣，概述了在视频传输中错误隐藏的必要性，并从两个方面分析了当前较流行的错误隐藏技术－基于时间的错误隐藏和基于空间的错误隐藏方法，最后分析了视频通信中错误隐藏的发展方向。     

基于帧间匹配均值与方差的视频图像隐藏算法

由于视频图像的信息量巨大,只有通过压缩才能存储和传输,而传输过程中发生的误码又往往导致压缩后的图像数据或同步信息的丢失,为此提出了一种基于帧间匹配均值与方差的时域错误隐藏算法,该算法首先以与错误块上、下、左、右相邻的若干行或列像素进行帧间匹配,然后根据匹配结果的均值和方差判别错误块内图像的运动状况,最后针对不同的运动状况选择合适的隐藏方法对错误块进行隐藏处理。大量的模拟实验结果表明,利用该算法隐藏的图像在视觉效果和峰值信噪比（PSNR）两方面均优于同类算法。     

视频数据的错误隐藏算法研究

由于实时视频数据流在存储或传输中的错误、丢包等原因,解码器接收到的数据流可能不完整,无法正常解码。错误隐藏是解决这个问题的方法之一,文章回顾了当前的主要错误隐藏算法。根据视频编码的特点,对传输信道的错误隐藏算法进行了分类,包括时间、空间、时-空结合以及频域的相关算法,并对它们进行了比较和评述;同时对存储系统的错误隐藏算法也进行了分类比较和评述。最后对未来研究方向进行了展望,给出了若干值得研究的问题。     

基于AVS-P2的自适应时空域错误隐藏方法

错误隐藏技术是视频传输中保证重建质量的重要技术,可以有效恢复传输过程中因传输环境恶劣等原因造成的信息丢失和错误,为了增强AVS-P2的抗传输差错能力,提出了一种基于冗余运动矢量的自适应时空域错误隐藏算法。对I帧中的受损宏块采用空域错误隐藏方法,利用受损宏块周围已正确解码像素值进行加权插值来恢复;而对非I帧中的受损宏块则采用时域错误隐藏方法,根据宏块的运动剧烈程度分别选择AVS-P2中通用的错误隐藏方法和基于冗余运动矢量的错误隐藏方法。最后,在AVS-P2 RM52_20080721平台上实现了该算法,大量仿真实验结果表明,所提方法相比原有方法,解码视频图像的客观质量和主观效果均得到了一定提升。因此,所提方法可以有效保证AVS-P2解码端接收视频的主观质量,增强了其抗传输差错能力。     

基于无线环境的错误隐藏算法

在无线环境下压缩的视频序列对信道干扰非常敏感。传输错误不仅会影响当前帧而且会扩散到后续各帧。目前大多数利用时间和空间冗余特性的后处理错误隐藏方法并不能有效地对这种传输错误进行修复,它们忽视了被修复宏块的邻居宏块在无线环境下极易丢失这个事实,仅在当前帧中进行错误隐藏,因而限制了修复的效果。该文提出一种适用于无线环境的错误隐藏算法,该算法计算量较小,在当前帧和后续的B帧和P帧中都可达到较佳的图像质量。仿真结果证明,在无线环境下,该算法在图像质量和计算负载方面都是一种较优的错误隐藏方法。     

视频传输中的差错控制技术综述

文章对视频传输中的差错控制算法进行了分析研究,重点讨论了前向纠错编码、自动重传、错误弹性编码、交叉打包和错误隐藏等差错控制技术的差错控制原理、研究进展情况及优缺点,并指出对于实时性要求很强的视频数据通信来说,前向纠错技术是一种非常适用的保证传输服务质量的方法。     

H.264的差错控制与错误隐藏技术研究

针对无线应用中的传输错误和IP网络拥塞导致的视频数据包丢失,H.264采用了一系列的技术。介绍了H.264所使用的差错控制和错误隐藏技术,重点讨论了基于灵活宏块重排（Flexible Macroblock Ordering,FMO）的差错控制技术,及基于整帧丢失的帧拷贝（Frame Copy）和运动矢量拷贝（Motion Copy）错误隐藏技术和基于宏块丢失的帧内隐藏和帧间隐藏技术。在此基础上,利用ITU-T的误码模型（Error Pattern）对H.264的差错隐藏的性能进行了仿真,并对错误隐藏的效果进行了定量分析。     

SPIHT编码图像传输的错误保护技术

提出了一种新的SPIHT编码图像传输错误保护算法。该算法采用数据隐藏技术,将纯2维小波最高一级分解的小波系数嵌入最高分辨率级数据重复传输,对码流中的低频和次低频子带系数进行错误保护;对于其他高频子带系数的修复,则利用子带内或者子带间相关性,通过线性数据内插的错误隐藏技术,对受损的小波系数进行修复。实验结果表明,该算法不增加数据冗余,能够有效提高重建图像质量。     

内容指导的自适应时域错误隐藏算法

为了减小视频传输中的错误对解码端重建视频质量的影响,提出了一种使用于H.264的基于内容的自适应时域错误隐藏算法。该算法首先对受损块邻域进行边缘检测,通过对边缘信息的进一步分析来对受损块的宏块模式进行估计,然后根据估计的宏块模式对受损块进行重建。实验表明,该算法能更好地适应丢失块内存在运动目标的情形,差错隐藏效果明显。     

结合运动搜索的混合域I帧错误隐藏

在数字广播电视,移动视频终端和视频电话中错误恢复是一个必须的部分。最新的视频压缩标准H.264/AVC为一系列视频消费电子应用提供更高的编码效率。但是H.264的视频流仍然容易发生传输错误。根据H.264的编码特性和网络特性众多的错误隐藏方法已经被提出。在H.264中I帧的错误隐藏尤为重要,因为I帧的错误会通过运动估计传播到后续的P帧或B帧中。结合时域和空域错误隐藏算法,本文提出一种用于I帧的低复杂度自适应空域/时域运动估计算法。实验结果显示,本文提出的算法的视觉效果和PSNR都优于原算法。     

基于图像分割的实时空间错误隐藏算法

基于模板的空间错误隐藏算法计算复杂度较高。为此,提出一种基于图像分割的实时空间错误隐藏算法。将分割后错误块边界的同类纹理作为参考模板,在对应的纹理区域中寻找最佳匹配块,以实现错误隐藏。实验结果表明,与传统算法相比,该算法能获得较好的隐藏效果,且计算量较低。     

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.     

H.264中基于多宏块模式的时域误码掩盖算法

视频压缩码流在信道传输时,由于受到信道带宽或者稳定性的影响,容易发生数据的损坏或者丢失,这样不仅会对当前的视频帧产生影响,而且差错会延续到随后的视频帧,因此,需要采用某种技术来降低差错的影响.新一代视频压缩标准H.264支持多种分块大小的运动补偿,分块大小范围从16×16到4×4,因此,在H.264中一个宏块最多可能有16个运动矢量,这些信息都可以用于时域的误码掩盖.为此,提出了一种基于多宏块分割模式的时域误码掩盖算法,根据相邻宏块的分割模式,每个丢失宏块被自适应的划分为大小不同的子块进行掩盖.实验结果表明,该算法可以得到比传统算法更好的视频质量.     

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。     

Spatial error concealment: A novel exemplar-based approach using segmentation

In this paper, the problem of spatial error concealment for real-time applications is addressed. The proposed method can be categorized in exemplar-based error concealment approaches. In this category, a patch of corrupted pixels are replaced by another patch of the image that contains correct pixels. For splitting the erroneous block to different patches, a novel context-dependent exemplar-based algorithm based on a previously proposed segmentation method is proposed. The capability of the proposed method for concealment in diverse image regions is depicted. Our detailed conducted experiments show that the proposed method outperforms the state-of-the-art spatial error concealment methods in terms of output quality.     

一种基于边缘检测的错误隐藏算法

视频压缩码流在信道传输时,由于受到信道稳定性的影响,容易发生数据包的损坏或者丢失。为了对抗信道差错,必须采取适当的技术措施。目前,错误隐藏技术已成为易发生差错信道下视频编码的重要组成部分。本文提出了一种新的基于边缘检测的空域错误隐藏方法。实验表明,在具有边缘的区域,该方法能够使图像恢复得较好,其PSNR比传
传统内插方法提高了大约4～5dB。     

磁盘阵列错误隐藏的DCT系数重建算法研究

基于DCT变换的图象压缩，以块为单位进行DCT变换把图象从时域转换到领域，由于能量主要集中在少数低频系数，再结合量化、编码，可以实现有效的压缩，基于DCT的错误隐藏算法可用于客户端挖重建图象，隐藏存储系统或传输信道带来的错误，本文针对磁盘阵列中单个磁盘原失效，提出了三种客户端的基DCT编码的图象错误隐藏算法，并进行了验证。     

H.264/AVC的自适应时域错误隐藏方法

针对视频传输时容易发生损坏或丢失的特点,为了更好地恢复图像质量,提出了基于H.264/AVC平台的自适应时域错误隐藏方法,该方法依据边界失真准则自适应转换两种隐藏方法,一种是初次隐藏,另一种是集成隐藏。集成隐藏采用自适应加权集成初次隐藏和增强隐藏。实验仿真结果表明方法改善了隐藏性能。     

Error detection based on MB types

This paper proposes a method of error detection based on macroblock （MB） types for video transmission. For decoded inter MBs, the absolute values of received residues are accumulated. At the same time, the intra textural complexity of the current MB is estimated by that of the motion compensated reference block. We compare the inter residue with the intra textural complexity. If the inter residue is larger than the intra textural complexity by a predefined threshold, the MB is considered to be erroneous and errors are concealed. For decoded intra MBs, the connective smoothness of the current MB with neighboring MBs is tested to find erroneous MBs. Simulation results show that the new method can remove those seriously-corrupted MBs efficiently. Combined with error concealment, the new method improves the recovered quality at the decoder by about 0.5--1 dB.     

MPEG-4错误检测和定位技术研究

如何在低带宽和高噪声信道环境下传输压缩视频和改善接收到的视频质量是当前视频技术研究的一个热点问题.简要介绍MPEG-44种错误恢复工具的基本原理,讨论了错误数据恢复的3个步骤.由于错误检测和定位是错误恢复的基础,因此,将重点讨论错误检测和定位的几种主要方法,并详细介绍一种基于数据隐藏的错误检测与定位技术.