[發明專利]自適應的錯誤遮蔽方法

有效

• 申請號: 201010549381.0
• 申請日: 2010-11-18
• 公開（公告）號: CN101986714A
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發明（設計）人: 孫知信;周盛
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04N7/68
• 分類號: H04N7/68;H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種錯誤遮蔽方法，尤其涉及一種自適應的錯誤遮蔽方法，屬于視頻編解碼技術領域。

背景技術

在H.26x以及MPEG系列視頻編解碼技術中,通常采用幀間預測來減少時間上的冗余,如果某一幀數據丟失,即使后面的幀接收正確,也無法正確解碼.因此,對于一個實時的視頻通訊系統,需要構建一組錯誤遮蔽機制,來應對突發性的傳輸錯誤.

錯誤遮蔽（Error?Concealment）,?是指當一個宏塊由于傳輸丟失時，解碼端能通過空間域和時間域的相關性從相鄰的宏塊對該宏塊的數據作出估計，這種技術稱為錯誤遮蔽。錯誤遮蔽技術可以分為空域錯誤遮蔽技術和時域錯誤遮蔽技術。一般在實時的傳輸環境中，錯誤發生時我們利用幀間和幀內的相關性來進行修復，可以實時地恢復人眼可接受的畫質，并且避免錯誤的傳播。一般的，對I幀錯誤，采用空域方法，利用相鄰塊的空間相關性，根據正確接收塊的信息做空域的插值，來修復丟失宏塊；對P幀錯誤，采用時域方法，利用相鄰幀之間的時間相關性和相鄰塊間運動的相似性，來恢復丟失塊的運動矢量，然后使用運動補償方法來隱藏丟失塊。但時域方法對存在場景切換和劇烈運動物體的視頻錯誤隱藏并不適合，此時應采用空域的方法。

采用幀間預測，I幀的錯誤會擴散到參考它的P幀或B幀上，直到遇到新的I幀。在新的I幀到來之前，原I幀中的錯誤信息一直在不停的擴散。因此對I幀修復的效果的好壞會直接影響到后續P幀的修復，對I幀的錯誤遮蔽就顯得尤為重要。

文獻[陳媛媛.基于H.264的錯誤隱藏算法的研究.吉林大學碩士學位論文，2008年：24-25]介紹了一種自適應的錯誤遮蔽方法，該方法利用雙線性插值的算法對幀內編碼宏塊丟失后的錯誤進行恢復。雙線性插值是一種比較簡單的空域錯誤掩蓋算法，它利用相鄰塊的邊界像素值來預測出丟失塊的每一個像素值，對于畫面平滑的視頻圖像序列有較好的插值效果。但是當有圖像邊緣穿過丟失塊時，該方法并不能恢復出該丟失區域的邊緣信息，造成圖像邊緣中斷，而圖像邊緣在人的視覺感知中地位重要，邊緣中斷會嚴重影響視覺效果，所以，該方法具有較大的局限性。

為了對上述方法進行改進，朱小輝[朱小輝.基于H.264的錯誤掩蓋技術研究.西安電子科技大學碩士學位論文，2008年：25-30.]提出了一種空間插值和方向匹配相結合的I幀錯誤掩蓋方法，基本思想就是先計算每個可用相鄰宏塊的平均方向，通過各自的方向建立相應的預測塊，然后用邊界匹配的方案對各個預測塊進行誤差判斷，誤差值最小的塊被認為是最適合的塊，以此來替代丟失塊。該方法雖然在處理具有簡單邊緣的受損區域問題上有較明顯的改善，但對復雜邊緣區域的掩蓋效果還不理想，并未脫離單一使用幀內恢復模式進行I幀錯誤遮蔽的局限。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的對I幀錯誤恢復效果不佳的問題，提供一種自適應的錯誤遮蔽方法，能夠對I幀錯誤進行有效恢復，改善經錯誤恢復后的視頻質量，提高用戶體驗。

本發明采用以下技術方案實現上述目的：

一種自適應的錯誤遮蔽方法，其特征在于，對于I幀錯誤，采用幀間錯誤遮蔽方法，所述幀間錯誤遮蔽方法包括以下步驟：

步驟1、將每一幀以????????????????????????????????????????????????像素為單位劃分為宏塊，的取值為4、8、16中任意一個；通過復制上一幀對應宏塊的前向預測運動矢量，對當前I幀各宏塊進行運動矢量的初始化；

步驟2、對當前I幀中存在正確解碼的相鄰宏塊的宏塊進行錯誤恢復，具體為以該宏塊的初始運動矢量所指向的宏塊為起始宏塊，使用快速搜索算法在上一幀中搜尋滿足最佳邊界匹配的參考宏塊，然后將參考宏塊的像素值復制到所對應的當前I幀中的宏塊；

步驟3、當前I幀中所有存在正確解碼的相鄰宏塊的宏塊完成錯誤恢復后，對剩余的不存在正確解碼的相鄰宏塊的宏塊，通過生成候選運動矢量表的方法在上一幀的宏塊中進行邊界匹配擇優，選擇相應的參考宏塊；然后將參考宏塊的像素值復制到所對應的當前I幀中的宏塊。

上述技術方案在進行I幀的錯誤恢復時，根據相鄰宏塊的狀態采用不同的宏塊匹配搜索方法，在提高視頻的錯誤遮蔽效果的同時，兼顧了解碼效率。