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编码视频数据通过信道传输时,由于信道的物理缺陷和编码视频数据的自身特点,会发生传输错误及错误传播现象。这些现象会导致接收端重建视频质量的下降。我们需要对传输错误及错误传播进行控制和处理,以改善重建视频的质量。
错误隐藏即是一种常见的错误处理方法,它在视频解码器端对编码视频数据中的错误进行隐藏,具有如下优点:无需修改编码器和通信协议,不会增加信息量等。错误隐藏可以分为空域方法和时域方法。图像修复利用图像中的有效区域填充破损区域,分为基于变分偏微分和基于纹理合成两大类算法。图像修复与空域错误隐藏研究背景不同但目的相似,而且图像修复具有可利用信息量多和可自定义的填充优先级等优点,可以期望得到更好的错误隐藏效果,因此本文考虑引入图像修复错误隐藏算法。视频错误是以片为单位的,面积较大,而基于纹理合成的图像修复比较适用于修复大尺度的区域,所以本文主要进行基于纹理合成的图像修复错误隐藏的研究。
Criminisi算法是一种典型的基于纹理合成的图像修复算法,本文针对Criminisi算法数据项可能导致出现虚假边缘的缺点,引入局部坐标系上的二阶偏导数对其进行改进,此外还优化了最佳匹配块的搜索,实验结果显示改进算法的结果图像的主观效果要好于原来的算法,而且修复时间明显降低。然后将各种图像修复算法(包括Criminisi原算法和改进算法)直接应用于错误隐藏,又基于视频出错区域的规则性提出一个新的改进的基于纹理合成的图像修复错误隐藏算法,实验结果显示新算法较原算法在主观效果上有较大的提高,而且PSNR也稍有提升。