[發明專利]基于方向信息的自適應空域差錯掩蓋方法

無效

• 申請號: 201310018453.2
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103124356A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 張江鑫;孟利民;賴俊
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04N7/68
• 分類號: H04N7/68
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本發明是一種對出現誤碼的視頻解碼端視頻或圖像進行修復的技術，涉及視頻通信領域，特別涉及一種基于方向信息的自適應空域差錯掩蓋方法。?

背景技術

由于在無線信道傳輸，網絡擁塞等原因，壓縮視頻數據的丟失是視頻業務中一個難以避免的重要問題。H.264視頻編碼技術框架中，采用了幀內、幀間預測等技術，具有較高的編碼效率，然而解碼錯誤也會在空域和時域上擴散，影響當前幀和后續幀解碼效果。因此，一個解碼端的差錯掩蓋技術是十分必要的，它成為了保證視頻質量的最后一道防線。?

空域差錯掩蓋是利用丟失塊周圍的空間信息來推測丟失塊丟失內容。已被JM采用的是比較經典的雙線性插值法，該方法簡單且計算量小，適合平滑區域恢復。在此基礎上改進的方向插值可以判斷出丟失塊的一條邊緣方向，然后沿著此方向進行插值恢復，適合方向單一的區域。然而實際中丟失的宏塊類型往往是多種多樣的，根據不同宏塊類型選擇合適的空域差錯掩蓋方法要優于只用一種固定的掩蓋方法。?

本發明的任務是充分地利用丟失塊周圍每個可用像素的方向信?息，用一種統計的方式精細地把丟失宏塊劃分為平滑塊，單邊緣塊，多邊緣塊，復雜紋理塊，并分別選取合適的差錯掩蓋方法。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于方向信息的自適應空域差錯掩蓋方法，對宏塊精確分類，增強差錯掩蓋方法對不同宏塊的適應能力，從而提升對誤碼視頻或圖像的恢復效果。?

本發明解決技術問題采用的技術方案是：?

(1)檢測方向信息：首先用Sobel算子對丟失塊上下左右四個相鄰塊作邊緣檢測，計算得到鄰域像素的梯度幅值與方向，用閾值Th_edge對這些像素作第一步的篩選。設置閾值Th_edge=60，只有幅值大于Th_edge的像素，才能參與下一步方向統計；若所有像素都小于Th_edge，則丟失塊即被判斷為平滑塊，直接采用雙線性插值法進行差錯掩蓋；然后把邊緣劃分成0～180度之間16個方向的邊緣分布，每個方向依次編號為：k=1～16,像素方向值在哪個范圍之內，該像素的方向即用對應的k值表示；?

(2)統計方向信息：實際操作中，為使方向統計更加準確，只選擇最靠近丟失塊的8行或8列的像素進行統計；對參與此步驟的所有像素進行方向記錄，設置方向數初始值num[k]=0，其中k=1,2,…16，接下來判斷選出的像素屬于哪個方向k，判斷之后則這個方向的方向數num[k]的值加1，每個像素遍歷結束后，num[k]就表示丟失塊周圍所選像素里，方向為k的像素個數；然后通過比較，選出方向數最大的那個方向的num[k]值，記為D_max；?

(3)對丟失的宏塊進行分類：對宏塊劃分類型的依據是邊緣數Edge；對每個方向的方向數num[k]作進一步判斷，設置閾值Th_num=5；比較D_max與Th_num大小，若D_max≤Th_num，則說明只有個別像素是邊緣像素，整個丟失塊還是屬于平滑塊，記邊緣數Edge=0；若D_max>Th_num，則丟失塊為邊緣塊，然后比較每個方向的方向數num[k]與0.65D_max大小，當num[k]>0.65D_max，就說明方向k為有效邊緣方向，邊緣數Edge加1；每個方向遍歷結束后，就可以得到邊緣數Edge，用它來估計丟失塊類型：當Edge=0的時候，判斷它為平滑塊；當Edge=1的時候，判斷它為單邊緣塊；當1<Edge<5的時候，判斷它為多邊緣塊；當Edge≥5的時候，判斷它為復雜紋理塊;?

(4)對分類后的丟失塊進行處理：?

a.對于平滑塊，采用最簡單的雙線性加權平均法。對于當前受損塊內任一待恢復像素Y，其像素值可以用公式(1)表示：?