H.264视频压缩编码标准中的错误隐藏技术研究

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数字电视时代的呼之欲出,3G移动通信时代的到来,以及高密度存储在家电领域的蓬勃应用,都很大程度上依靠音视频压缩编码技术的发展,而H.264标准就是在这种情况下出现的,新标准以其更高的压缩比、更好的图像质量和更优秀的网络适应性而倍受业界肯定,被公认为是最具发展潜力的视频编码标准之一。由于信道本身的差错及延时特性,传输中误码的产生是不可避免的,高效压缩后的视频数据对误码非常敏感,另外,H.264标准采用的诸如帧内预测、多参考帧运动补偿等新技术也给错误隐藏带来了新的挑战,因此,有必要采用相应的措施提高视频数据的抗误码能力。本文在对H.264标准进行分析的基础上,重点对视频后期处理中的错误隐藏问题进行了深入研究,并对其中的关键技术做了改进。具体内容包括:1.详细介绍了视频压缩的原理和视频压缩的流程,并围绕错误隐藏这个中心,对H.264的设计特点和编码过程进行了较为详尽的分析,同时还详细介绍了H.264的关键技术。2.在视频理论的基础之上,详细介绍了经典差错隐藏技术,特别是对时域错误隐藏技术做了详细分析,并对其优缺点和适应环境做出了详尽的介绍。透彻的分析了H.264参考软件JM的编解码框架,尤其是需要改进的错误隐藏模块,对该模块的设计思想进行了详细描述。3.研究了H.264的错误隐藏算法。首先针对误码率高时,现存边界匹配算法不够精确的问题提出了一种改进的加权外边界匹配算法,然后结合H.264帧间编码的特点,提出了一种基于多模式自适应加权叠加的时域错误隐藏算法,利用多种模式对错误宏块进行自适应叠加恢复,并针对高误码率的情况引入了扩展矢量集模块,实现了更为准确的隐藏效果,改善了图像的主客观质量。通过在H.264的标准测试平台JM90上实验证明,本文所提出的错误隐藏方案相对于传统算法有一定的优越性和实用价值。
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