H.264基线档次中错误隐藏的研究与实现

摘要

H.264标准是由运动图像专家组MPEG和ITU中视频编码专家组VCEG联合制定的新低比特率视频压缩编码标准. 与之前标准相比, H.264不仅比H.263+和MPEG4节约了50 ％的码率,而且对网络传输表现出更好的亲和性. 它采用了更多的先进技术, 使得在同样的码率下运用H.264标准编码可以获得更好的主客观质量. 同时由于H.264新标准的高效率压缩算法, 视频流在传输过程中对误码丢包也更敏感, 即使单个突发性的随机错误, 也可能严重干扰接收端的正常解码, 造成系统不稳定或者恢复视频质量的急剧下降。因此在复杂网络环境下的传输稳定性在系统中尤为重要.要使视频在不同的网络环境下传输, 不但需要高效率的编码, 同时经过编码的视频应该很容易地无缝集成到网络协议架构当中. 除此之外, 就视频应用而言, 在高比特误码、丢包和延迟的环境下重新传输丢失的包或者延迟的包是不实际的. 最后,一套完整的丢包误码解决方案是不稳定网络环境视频传输的根本. 为此, H.264新标准采用了多种用于增强压缩视频流抗误码能力的编码技术, 以保证恢复视频流的质量. 因为是在以前编码标准的基础上发展起来的, 所以在误码恢复工具方面自然也沿用了一些传统的方法, 如数据分割等. 同时, 为了具有更好的网络适应性, H.264也创新地使用了一些新的容错技术. 本文首先对错误控制领域各种技术进行了详细分析, 将各种常用算法进行分类和归纳总结,同时在项目中根据实际需要进行取舍. 其次本文针对一个实际应用的项目, 在DSP平台上基于CDMA信道实现了H.264编解码器, 文中详细分析了项目各个模块, 包括采集, 编码, 传输, 隐藏, 解码, 回放多个模块, 侧重于基于H.264基线档次的误码丢包解决方案. 从编码端到解码端, 从算法层到传输层, 给出了完整的错误控制分析, 基于实际项目需要对基于包传输的网络环境, 尤其是CDMA传输信道以及DSP平台给出系统相关分析. 在实际分析之后本文提出一整套错误控制的解决方案, 给出实际测试结果. 最后对算法结果做出评价, 同时展望以后所要处理的工作.