H.264视频传输中的自适应错误隐藏技术

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H.264是由国际标准化组织ITU-T于2003年3月提出的新一代视频压缩标准。相比以前的标准H.263和MPEG-4,H.264具有更大的编码效率,并且在相同码率条件下具有更高的信噪比。正是由于这些巨大优势,H.264视频标准得到了越来越广泛的应用,研究H.264标准及其改进显得尤为重要。视频传输过程中可能出现各种传输错误,造成数据的丢失。但由于视频数据固有的海量数据特性,视频解码器不能制作得过于复杂。针对视频数据的错误恢复必须通过纠错编码的方式进行。无论是视频编码层,还是网络提取层(NAL)的错误恢复都会造成编码效率的降低和视频解码时间的增加。视频错误隐藏作为一类仅针对视频主观效果的处理方法,不需要对视频帧序列进行纠错编码。因此错误隐藏对解码器的总计算量影响不大,但对视频主观效果的提升却非常明显,具有广泛的应用价值。本文围绕H.264视频错误隐藏的处理,系统阐述了视频错误隐藏的帧内错误隐藏与帧间错误隐藏。并在此基础上,提出关于帧内的自适应错误隐藏,与关于帧间的后处理,分块,变形算法。本论文主要的创新点有:1.提出关于帧内的自适应错误隐藏算法。它能够在不明显增加计算复杂度的状况下,明显提高帧内视频效果。2.提出关于帧间的自适应错误隐藏后处理算法。它对快速运动的视频具有良好的去边缘特性。后处理算法能够根据运动矢量自适应调整处理操作。3.提出关于帧间的自适应分块错误隐藏算法。它能根据实际视频情况决定分块,是其它基于分块处理的入口函数,并能够达到计算复杂度与主观效果的最优匹配。4.提出关于帧间的自适应变形错误隐藏算法。它是针对未来H.264及新标准发展方向提出的新算法。论文对算法的主要部分,即快速运动搜索算法进行了优化处理工作,提出了一种新的快速搜索算法。5.对以上各算法进行了总结,提出了可以联合使用以上四种算法的自适应处理方案。实验结果表明该自适应算法能有效提升主观视频效果。
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