一种适用于H.264的时域差错掩盖算法

为了克服视频传输中因传输错误引起的视频质量下降,结合H.264的编码特性,提出一种基于运动矢量自适应修复的时域差错掩盖算法。首先利用正确接收的宏块信息估计丢失块邻域内运动矢量的变化强度,据此自适应采用边界运动矢量差值最小法或多项式插值法恢复丢失块的运动矢量,然后根据恢复的运动矢量对丢失块进行补偿替代。仿真结果表明,该算法同传统的时域差错掩盖算法相比,在相同网络丢包的环境下PSNR值提高了0.2~2.5dB,同时解码的图像也获得较好的主观视觉效果。     

基于时域的运动矢量恢复错误隐藏算法

根据H.264/AVC编码特点,该文提出了一种基于H.264/AVC平台的时域错误隐藏算法,该算法充分利用相邻宏块间运动矢量的空域相关性来恢复受损宏块的运动矢量。为了获得受损宏块更准确的运动矢量,将受损宏块分成16个4×4子块,然后通过本文算法获得每个子块的运动矢量,从而恢复出受损宏块的运动矢量信息。结果表明该算法的错误隐藏效果在主观质量和客观质量评价较BMA算法和Lagrange算法都具有明显的优越性。     

基于宏块模式预测的时域错误隐藏算法

针对压缩视频码流在无线信道传输过程中由于数据丢失或错误而导致的重构图像质量的问题,提出一种时域错误隐藏方法。在对边界匹配函数改进的基础上,根据H.264视频标准具有灵活的宏块分割模式的特点,利用受损宏块与其周围宏块的相关性预测分块模式进行运动矢量估计。实验结果表明,在相同的RTP包丢失率情况下,该算法与其他算法相比,能恢复出更高质量的图像。     

基于H．264的立体视频右图像整帧丢失错误隐藏算法

当H．264编码立体视频流在Internet上传输时，由于信道错误所引起的数据丢失常常会造成整帧图像的丢失。为了恢复丢失的整帧立体视频右图像，提出了一种基于H．264的立体视频右图像整帧丢失错误隐藏算法，该算法依据立体视频编码特点进行相关性分析，首先确定丢失帧中每个宏块的预测方式，然后采用运动补偿或视差补偿对其进行恢复，进而重现丢失帧。实验结果表明，该算法能够在较低的计算复杂度下，获得较高质量的立体视频图像。     

基于运动物体的时域视频错误隐藏算法

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的基于运动物体的时域错误隐藏算法。分析丢失宏块相邻宏块的运动矢量及灰度值分布,对平坦区域及灰度一致的运动区域先进行错误隐藏,最后对遗漏像素进行隐藏。实验表明,该算法比经典时域隐藏算法提高0.13 dB1.91 dB,能够很好地保持物体形状,减少块效应,提高了恢复质量。     

基于H.264的运动矢量插值修复算法研究

在视频编码新标准H.264中,一个16×16的帧间编码宏块可采用多种宏块分割模式来进行运动估计,其运动矢量场也更为精细。根据其运动矢量的邻域相关性提出了一种有效的运动矢量修复算法,可在压缩视频流在Internet上进行传输时发生丢包后,通过受损宏块时空域相邻宏块相关信息对丢失的运动矢量进行修复,并针对连续图像片丢失或整帧丢失情况进行处理。仿真实验表明,该方法可有效地抑制视频差错扩散,改善视频质量。     

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。     

H.264高清视频解码实时错误掩盖算法

针对IP网络丢包条件下的H.264高清视频实时解码问题,分析高清视频码流的特点,提出一种实时错误掩盖算法。该算法利用丢失片的边缘宏块信息,以垂直距离为权值加权平均预测得到错误宏块的运动矢量,进而完成错误掩盖。实验表明,与Joint模型中的错误掩盖算法相比,该算法提升了重建图像的主观质量和客观质量,计算复杂度较低,错误掩盖效果较好,适用于高清实时解码。     

H.264视频流分辨率缩减转码的快速宏块模式选择算法

H.264视频编码标准采用帧内预测,帧间的宏块分割等新的特性提高了编码效率,同时也较大地提高了模式选择的复杂度,因此H.264视频转码中模式选择算法将显著影响到转码的效率。提出了一种适用于H.264视频流空间分辨率缩减转码的宏块模式选择算法。主要利用输入码流中的宏块模式和运动矢量信息,获得局部的预测方向或者梯度方向,从而根据方向信息,减少需要计算的宏块模式的数目。实验证明,在保持编码效率和视频质量的同时,能够有效地降低H.264下采样转码过程中的宏块模式选择算法的复杂度。     

基于平面拟合恢复运动矢量的错误隐藏算法

针对压缩视频码流在无线信道传输过程中由于运动矢量失配导致重构图像质量的问题,提出了一种基于平面拟合恢复运动矢量的错误隐藏算法。首先,根据H.264视频标准具有多参考帧且相邻宏块间的相关性的特点,通过把与受损宏块直接相邻的每个分块的运动矢量定义为一个点,采用平面拟合方法表征小范围内相邻运动矢量的变化趋势,对受损宏块运动矢量进行重建,然后利用改进的边界匹配函数,选取最优运动矢量对受损图像进行恢复。实验结果表明,该算法不仅避免了AIC算法产生的块效应,而且在不同的RTP丢包概率下,该算法比AIC算法得到的峰值信噪比有0.3~2.5 dB的提升。     

Efficient motion vector recovery algorithm for H.264 based on a polynomial model

In this paper, we propose an efficient motion vector recovery algorithm for the new coding standard H.264, which is based on a polynomial model. To achieve better coding efficiency, the motion estimation scheme used in H.264 is different from previous coding standards. In H.264, a 16/spl times/16 macroblock can be divided into different block shapes for motion estimation. Each macroblock contains more motion vectors than previous coding standards. For nature video, the blocks within a small area likely belong to the same object, hence the motion vectors of neighboring blocks are highly correlated. Based on the correlation of neighboring motion vectors, we can use the motion vectors that are adjacent to the lost motion vectors to constitute a polynomial model, which can describe the change tendency of motion vectors within a small area. Through this model, the lost motion vectors can be predicted and the lost macroblocks can be reconstructed. Different video sequences are used to test the performance of proposed method. The simulation results show that the quality of corrupted video can be obviously improved by proposed algorithm.     

基于Newton-Thiele有理插值的误码隐藏

低速率的视频传输必然要求对视频信号进行高效压缩,而高效压缩后的视频码流对传输中产生的误码非常敏感.一旦传输中出现了误码,不仅影响该误码数据的恢复,还会影响与之相关的其他数据的恢复,造成误码扩散,误码隐藏是解决这个问题的一种有效方法.在对最新视频压缩标准H.264研究的基础上,针对H.264中相邻运动矢量具有高度相关性的特性,提出了一种基于Newton-Thiele型有理插值的误码隐藏算法,仿真结果显示,提出的误码隐藏算法可以有效地改善解码图像的视觉质量,并且能够满足实时视频传输的要求.     

一种适用于H.264的时域差错掩盖改进算法

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。针对这一问题 ,在对最新视频压缩标准 H.2 6 4研究的基础上 ,基于 H.2 6 4标准的框架 ,对已有的差错掩盖算法进行了改进 ,提出了适合 H.2 6 4编码标准的时域子块匹配差错掩盖算法。该算法首先采用 8× 8的子块代替 16× 16的宏块 ,作为差错掩盖的运算单元 ,然后对不同的子块采用不同的边界像素 ,利用边界匹配算法 ,并通过改进的 1/ 4像素精度菱形搜索法在参考帧内找到最佳匹配块。实验结果证明 ,由于该算法有效地利用了 H.2 6 4压缩码流里的信息 ,因此 ,同传统的时域差错掩盖算法相比 ,对差错信号有更好的恢复效果。     

Video Error Concealment Using Spatio-Temporal Boundary Matching and Partial Differential Equation

Error concealment techniques are very important for video communication since compressed video sequences may be corrupted or lost when transmitted over error-prone networks. In this paper, we propose a novel two-stage error concealment scheme for erroneously received video sequences. In the first stage, we propose a novel spatio-temporal boundary matching algorithm (STBMA) to reconstruct the lost motion vectors (MV). A well defined cost function is introduced which exploits both spatial and temporal smoothness properties of video signals. By minimizing the cost function, the MV of each lost macroblock (MB) is recovered and the corresponding reference MB in the reference frame is obtained using this MV. In the second stage, instead of directly copying the reference MB as the final recovered pixel values, we use a novel partial differential equation (PDE) based algorithm to refine the reconstruction. We minimize, in a weighted manner, the difference between the gradient field of the reconstructed MB in current frame and that of the reference MB in the reference frame under given boundary condition. A weighting factor is used to control the regulation level according to the local blockiness degree. With this algorithm, the annoying blocking artifacts are effectively reduced while the structures of the reference MB are well preserved. Compared with the error concealment feature implemented in the H.264 reference software, our algorithm is able to achieve significantly higher PSNR as well as better visual quality.     

Concealment of Whole-Picture Loss in Hierarchical B-Picture Scalable Video Coding

H.264/AVC scalable video coding (H.264/AVC SVC), as the scalable extension of H.264/AVC, offers the flexible adaptivity in terms of spatial, temporal and SNR scalabilities for the generated bitstream. However, such compressed video still suffers from the bad playback quality when packet loss occurs over unreliable networks. In this paper, we present an error concealment algorithm to tackle the whole-picture loss problem in H.264/AVC SVC when hierarchical B-picture coding is used to support temporal scalability. In the proposed algorithm, by taking advantage of the temporal relationship among the adjacent video pictures, the motion information of the lost picture is derived simply and efficiently based on the principle of temporal direct mode. Utilizing the derived motion information, the lost picture is concealed by performing motion compensation on the correctly received temporally previous and future video pictures. The experimental results demonstrate that as a post-processing tool, the proposed error concealment algorithm is able to significantly improve both the objective and subjective qualities of the decoded video pictures in the presence of packet losses when compared to the error concealment algorithm used in H.264/AVC SVC reference software. The proposed method can also be applied to H.264/AVC with hierarchical B-picture coding for error concealment.     

采用特征描述的H.264压缩视频运动分割

H.264视频压缩标准以其优良的压缩效率和编码灵活性得到了广泛的应用。提出了一种基于H.264压缩域的运动对象分割方法,首先从压缩视频中提取运动场,采用加权中值滤波方法滤除运动场的噪声矢量,再运用后向估计的方法重建预测运动场并进行运动场的累积,然后基于幅度、散度和旋度3个运动特征,采用改进的统计区域合并方法将运动对象分割出来。实验结果表明,该方法可有效地从H.264压缩视频中提取运动对象且分割质量较好。     

基于H.264/AVC的视频通信抗分组丢失方法研究

H．264／AVC是新的视频编码标准,其高效的编码效率和良好的网络适配性,使它在多媒体通信中得到广泛应用,然而由于Internet网络是一种不保证QOS的“尽力”网络,基于Internet网络的视频业务将不呵避免地受到数据分组丢失的影响,因此文中基于H．264编码算法的特点提出多种新颖的视频抗分组丢失方法,包括Tornado码的不等保护,利用SEI域自适应改变纠错能力和交互式防误码扩散等．综合使用该文提出的多种抗分组丢失方法,在高丢包率环境下,与使用简单误码掩盖算法相比,恢复图像的平均PSNR可以提高8～15dB,且算法与H．264标准兼容,没有过多增加信道负担和运算复杂度,具有实用价值．