基于H.264的自适应宏块分割时空域结合的误码掩盖

摘要

新一代图像编码标准H.264除了具有高效压缩性能，还引入了一些新工具用于提高视频传输的抗误码能力。尽管有这些错误恢复工具，但是在误码率高的信道下，如无线信道、IP信道，图像恢复的效果还是不尽人意。H.264编码视频流在因特网上传输时，易受错误的影响，错误不但会影响当前帧还会连续扩散到以后的解码帧，从而导致图像质量的严重恶化，目前消除错误影响的常用算法是空域掩盖和时域掩盖算法，但是单纯地使用空域算法会造成图像的钝化，而时域算法则无法处理大运动和有场景切换的图像区域。 本文提出了一种自适应分割宏块时空域选择的误码掩盖方法。首先根据受损宏块周围的邻居宏块编码模式来估计受损宏块的编码模式，进而确定对于受损宏块采取空域还是时域方法进行掩盖。时域方面，根据受损宏块的邻居宏块的自适应进行宏块分割然后进行运动估计。提高了运动矢量恢复的准确性。空域方面，采用了平均象素加权插值方法进行掩盖。结果证明这种方法由于可以自适应选择空域与时域方法进行误码掩盖，可以很好适应各种视频序列情况，比如场景切换，图像运动剧烈。算法的改进均基于解码端，不改变H.264原有的码流结构，具有广泛的应用性，与现有的方法相比，进一步提高了恢复的图像质量。

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第一章绪论

1.1信源编码的抗误码

1.2信道传输的差错控制技术

1.3信源信道联合编码技术

1.4视频接收端的抗误码

1.5本文研究内容及结构安排

第二章视频编码技术的发展历程

第三章H.264标准的介绍及其关键技术

3.1引言

3.2 H.264标准的档次和级别

3.2.1基本档次(Baseline Profile)

3.2.2主要档次(Main Profile)

3.2.3扩展档次(Extensive Profile)

3.2.4高档次(High Profile)

3.3 H.264的特点

3.4 H.264的关键技术

3.4.1帧内预测编码

3.4.2帧间预测编码

3.4.3整数变换

3.4.4量化

3.4.5熵编码

3.4.6 SP/SI帧

3.4.7 H.264的视频编码层的错误恢复

第四章误码掩盖技术综述

4.1引言

4.2空域误码掩盖算法(SEC)

4.3时域误码掩盖方法(TEC)

4.4频域误码掩盖

4.5其它误码掩盖的方法

第五章一种自适应分割宏块时空域结合的误码掩盖方法

5.1引言

5.2 H.264参考软件JM8.6中的误码掩盖机制

5.2.1边界匹配(BMA Boundary Matching Algorithm)

5.2.2掩盖方法

5.3自适应分割宏块时空域结合的误码掩盖方法

5.3.1重合边界匹配(OBMA Overlapping Boundary Matching Alogrithm)

5.3.2受损宏块掩盖方式的选择

5.3.3自适应分割受损块大小的时域掩盖

5.3.4空域掩盖的方法

5.3.5实验仿真及其结果

第六章总结和展望

参考文献

发表论文

致 谢