基于H.264的差错控制和错误隐藏技术研究

摘要

随着视频通信的广泛应用，无论是在IP网络还是在无线移动网络信道中，误码的产生、数据的丢失总是难以避免的。而高压缩率的H.264视频数据对误码更加敏感，少量的误码可能会导致大量误码蔓延扩散，甚至无法估计的后果。因此，视频通信系统的差错控制和错误隐藏技术必不可少。 本文研究并测试了H.264标准中差错控制和错误隐藏关键技术的抗误码性能，同时实现了一种优化的差错控制方案，得到了较好的抗误码能力。具体而言，本论文主要完成了以下工作： (1)研究并测试了H.264标准中的差错控制关键技术——灵活的宏块重排(FMO)的差错控制性能。 (2)利用ITU-T提供的无线仿真环境(Error Patterns)研究并测试了H.264标准中的各种错误隐藏技术的抗误码性能。 (3)设计并实现了一种新的基于白适应图像分割的FMO优化方案。本文作者创新地引入了自适应的图像分割算法，对视频图像的前后景分别使用不同的宏块重排方法。从而保证了前景图像的强抗误码能力，也消除了背景图像中可能出现的块效应。 (4)针对不同类型视频序列，分别测试了该优化方案的差错控制性能，得到一系列编码总比特率、解码信噪比和主观图像数据，验证了该优化方案的强抗误码性能和较好的主观图像质量。且该优化方案在远程教育，视频会议，新闻视频等中显示较强的差错控制能力，且为今后的差错控制和错误隐藏技术的进一步优化研究奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 H.264视频编解码标准

1.1.1 H.264的产生

1.1.2 H.264的技术亮点

1.1.3 H.264的编解码流程

1.2 视频通信抗误码技术

1.2.1差错控制技术

1.2.2错误隐藏技术

1.3 本文的主要内容安排

第二章H.264的差错控制技术研究

2.1 H.264的差错控制技术

2.1.1帧内编码

2.1.2数据分割

2.1.3参数集

2.1.4冗余片

2.1.5切换预测帧(SP)

2.1.6灵活的宏块重排(FMO)

2.2 差错控制性能测试

2.2.1测试条件

2.2.2测试方案

2.2.3测试结果

第三章H.264的错误隐藏技术研究

3.1 H.264的错误隐藏技术

3.1.1帧内隐藏

3.1.2帧间隐藏

3.1.3帧拷贝与运动矢量拷贝

3.2 错误隐藏性能测试

3.2.1无线信道仿真测试环境

3.2.2测试方案

3.2.3帧内隐藏测试结果

3.2.4帧间隐藏测试结果

第四章 基于自适应图像分割的差错控制优化方案

4.1 有待优化的问题

4.2 差错控制优化方案

4.3 自适应图像分割算法及实现

4.4 程序流程

第五章 差错控制优化方案的仿真测试

5.1 测试条件

5.2 测试方案

5.3 测试结果

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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