[發明專利]基于稀疏表示的視頻差錯隱藏方法和裝置

有效

• 申請號: 201010212205.8
• 申請日: 2010-06-21
• 公開（公告）號: CN101895769A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 戴瓊海;肖紅江
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04N7/68
• 分類號: H04N7/68;H04N7/26;H04N7/30
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種基于稀疏表示的視頻差錯隱藏方法，其特征在于，包括以下步驟：

檢測并獲取當前幀中的損壞像素區和完好的像素區；

獲得所述當前幀中完好的像素區內像素相對于參考幀的運動向量；

根據所述運動向量對所述當前幀和所述參考幀進行宏塊匹配以生成所述完好的像素區的運動補償后的殘差圖像；

根據所述殘差圖像構建圖像稀疏度目標函數；和

對所述圖像稀疏度目標函數求解，并根據求解結果填充所述損壞像素區。

2.如權利要求1所述的基于稀疏表示的視頻差錯隱藏方法，其特征在于，所述殘差圖像為：

其中，D_S為完好的像素區，為當前幀F_c的像素值函數，為F_c對應的參考幀F_r的像素值，其中，表示像素在視頻幀中的坐標，是當前幀F_c中像素所對應的運動向量。

3.如權利要求2所述的基于稀疏表示的視頻差錯隱藏方法，其特征在于，所述圖像稀疏度目標函數為：

min‖Vec[θ_c]‖₁+λ‖Vec[θ_Δ]‖₁

其中，ψ為逆向二維離散余弦變換DCT基，θ_c為當前幀F_c的二維DCT系數，θ_Δ為參考幀F_Δ的二維DCT系數，‖·‖₁表示求取一階范數操作符，λ∈[0，1]為預先設定的加權系數，Vec[·]表示矩陣向量化操作符，S[·]為對D_S區域的采樣操作符，S^*[·]為對區域的采樣操作符，s.t.表示約束條件。

4.如權利要求3所述的基于稀疏表示的視頻差錯隱藏方法，其特征在于，所述對圖像稀疏度目標函數求解，并根據求解結果填充所述損壞像素區進一步包括：

利用拉格朗日乘子法和迭代閾值算法獲取最優解的和和

計算的逆向二維DCT變換并取出損壞區域對應的像素值以及以此結果填補損壞的像素區域

5.一種基于稀疏表示的視頻差錯隱藏裝置，其特征在于，包括：

宏塊檢測和獲取模塊，用于檢測并獲取當前幀中的損壞像素區和完好的像素區；

運動向量檢測獲得模塊，用于獲得所述當前幀中完好的像素區內像素相對于參考幀的運動向量；

殘差圖像生成模塊，用于根據所述運動向量對所述當前幀和所述參考幀進行宏塊匹配以生成所述完好的像素區的運動補償后的殘差圖像；

稀疏度目標函數構建模塊，用于根據所述殘差圖像生成模塊生成的所述殘差圖像構建圖像稀疏度目標函數；和

填充模塊，用于對所述稀疏度目標函數構建模塊生成的圖像稀疏度目標函數求解，并根據求解結果填充所述損壞像素區。

6.如權利要求5所述的基于稀疏表示的視頻差錯隱藏裝置，其特征在于，所述殘差圖像為：

其中，D_S為完好的像素區，為當前幀F_c的像素值函數，為F_c對應的參考幀F_r的像素值，其中，表示像素在視頻幀中的坐標，是當前幀F_c中像素所對應的運動向量。

7.如權利要求6所述的基于稀疏表示的視頻差錯隱藏裝置，其特征在于，所述圖像稀疏度目標函數為：

min‖Vec[θ_c]‖₁+λ‖Vec[θ_Δ]‖₁

其中，ψ為逆向二維離散余弦變換DCT基，θ_c為當前幀F_c的二維DCT系數，θ_Δ為參考幀f_Δ的二維DCT系數，‖·‖₁表示求取一階范數操作符，λ∈[0，1]為預先設定的加權系數，Vec[·]表示矩陣向量化操作符，S[·]為對D_S區域的采樣操作符，S^*[·]為對區域的采樣操作符，s.t.表示約束條件。

8.如權利要求7所述的基于稀疏表示的視頻差錯隱藏裝置，其特征在于，所述填充模塊包括：

計算子模塊，用于利用拉格朗日乘子法和迭代閾值算法獲取最優解的和并計算的逆向二維DCT變換和

填充子模塊，用于取出損壞區域對應的像素值并以此結果填補損壞的像素區域