基于H.264解码端的误码掩盖技术研究

摘要

通信技术近年来得到了迅速发展，视频通信的应用前景十分广阔，相关技术的发展日新月异。视频信息数据量庞大，通常都需要经过压缩后传输，但是在传输信道中，误码的产生和数据的丢失总是难以避免。压缩后的视频数据对码元错误非常敏感，少量码元的错误就可能导致大批码元无法正确解码，而且误码会在空间和时间轴上进行扩散，因此视频图像的差错控制就显得尤为重要。由于视频数据在空间和时间上具有相关性，传输错误的视频数据可以利用其空间和时间上邻近的数据来恢复，这就是误码掩盖技术。 本文对视频通信系统中较常采用的各种差错控制与错误隐藏技术进行详细阐述，对新一代视频编码标准H-264/AVC所采用的各种差错控制与错误隐藏技术进行系统全面的讨论，分析了各种技术的优劣，指明了不同运用环境中适用的误码掩盖技术。在此基础上提出一种基于多参考帧的时域误码掩盖算法，该算法首先预测受损宏块的运动矢量，然后遍历所有参考帧得到待选的误码掩盖宏块，最后用外边界匹配算法找出替代受损宏块的宏块。 本文还以JM86的测试模型软件为实验平台，对本文提出的基于多参考帧的外边界匹配算法进行了实现、测试和分析，并将改进的算法与单一错误掩盖算法进行了比较。研究表明，该算法能更精确地恢复错误宏块的运动矢量，从而获得比传统的时域掩盖算法更好的视频质量。

目录

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第一章绪论

1.1课题背景及选题意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的研究内容

第二章视频编码新标准H.264综述

2.1 H.264的制定过程和发展历程

2.2 H.264的特点

2.2.1帧内预测

2.2.2帧间预测

2.2.3整数变换

2.2.4多参考帧的运动补偿方式

2.2.5环路滤波器

2.2.6 SP Slice

2.3小结

第三章视频图像的差错控制技术

3.1前向差错控制技术

3.1.1分层编码

3.1.2多描述编码

3.1.3信源信道联合编码

3.1.4鲁棒性波形编码

3.1.5鲁棒性熵编码

3.1.6前向纠错编码

3.2后向差错控制技术

3.2.1空域错误隐藏技术

3.2.2时域错误隐藏技术

3.2.3频域错误隐藏技术

3.3交互式差错隐藏技术

3.3.1选择编码

3.3.2基于信道状况的编码参数的自适应调整

3.3.3基于反馈信息的差错重传

3.4小结

第四章一种多参考帧的外边界匹配算法

4.1 JM差错隐藏技术

4.1.1 JM简介

4.1.2 JM错误掩盖流程

4.1.3 JM中的空域和时域误码掩盖

4.2一种新的时域误码掩盖方法

4.2.1外边界匹配算法(BMA)

4.2.2多参考帧的图像选择

4.2.3基于多参考帧的外边界匹配算法

4.3小结

第五章测试与结果分析

5.1视频图象质量的衡量

5.2测试序列

5.2.1测试序列silent

5.2.2测试序列foreman

5.2.3测试序列coastguard

5.3结论

第六章总结与展望

参考文献

发表论文情况

致谢