[發明專利]一種對I條帶丟失或誤碼進行恢復的方法和裝置

有效

• 申請號: 201310452972.X
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN104519358B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 楊鵬;陳凱;萬萍;耿曉寧;胡朝暉
• 申請（專利權）人: 興唐通信科技有限公司
• 主分類號: H04N19/176
• 分類號: H04N19/176;H04N19/65
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發明揭示了一種對I條帶丟失或誤碼進行恢復的方法和裝置。該方法包括：當檢測到視頻碼流某一幀出現I條帶丟失或宏塊誤碼時，計算本幀平滑度和本幀與前幀的差異。如果本幀平滑度大于或等于本幀與前幀的差異，則采用時間相關性辦法進行恢復；如果本幀平滑度小于本幀與前幀的差異，則采用空間相關性辦法進行恢復。采用該方法或裝置，當I條帶丟失或誤碼時，在不增加額外帶寬和網絡延遲的條件下，解碼端能夠自動適配最優方法對視頻圖像進行恢復，最大限度減少由于網絡傳輸錯誤等導致的I條帶丟失或誤碼對圖像質量的影響。

技術領域

本發明涉及視頻解碼技術，特別是涉及一種對I條帶丟失或誤碼進行恢復的方法和裝置。

背景技術

隨著會議電視、網絡流媒體、數字電視廣播等視頻通信業務的廣泛興起，人們對于視頻圖像的質量要求越來越高。但在通信過程中，由于信道擁塞及干擾等網絡傳輸問題，會造成信息的丟失和誤碼，尤其在通過無線或者窄帶信道進行通信時，這種情況更易發生。而且當前大量的視頻通信業務均采用高壓縮技術對視頻信息進行編碼處理，經壓縮編碼處理過的信息前后相關性很強，如果發生丟包和誤碼，在解碼時不僅會對本幀視頻圖像產生破壞，而且會將錯誤傳導到后面的幀中，導致視頻圖像質量下降，嚴重影響用戶體驗。

此時，視頻通信系統需要對丟包和誤碼的數據進行相應地恢復。解碼端的后向糾錯機制，即利用視頻圖像的編碼數據冗余進行錯誤隱藏是手段之一，其優點是不增加額外帶寬，也不會帶來網絡延遲。

視頻圖像的壓縮編碼方式可以分為幀內預測編碼和幀間預測編碼。幀內編碼是利用相鄰像素值之間的相關性進行壓縮編碼。幀間編碼是利用連續圖像序列幀間的相關性，通過運動估計的預測編碼方法來消除視頻圖像的時間冗余。壓縮編碼后的視頻圖像由圖像序列構成；圖像序列可以劃分為一系列圖像組；圖像組包括若干個I、P、B等三種圖像，I圖像即幀內（Intra）圖像，是關鍵幀，采用幀內編碼，P圖像是預測幀，采用幀間編碼，B圖像是雙向預測幀。假設圖像組只取I幀和P幀，且每隔5個P幀取一個I幀，則每個圖像組可排成IPPPPI…序列，它的排列順序將會一直維持到視頻結束。圖像組第一個圖像叫做IDR圖像，IDR圖像都是I圖像，每個圖像組只能有一個IDR圖像，IDR圖像之后的圖像永遠不會引用IDR圖像之前的圖像數據來解碼。如果視頻圖像分辨率較高（720p以上），通常將一個編碼圖像劃分為多個條帶進行編碼，并在傳輸時將每個條帶獨立封裝為一個數據包。與圖像分類相似，條帶也分為I條帶、P條帶、B條帶。條帶由若干宏塊排列而成，I條帶則只包含I宏塊。

視頻圖像分辨率較高時，IDR圖像的數據量相應較大，I條帶數據包在視頻碼流中所占比例相應較高，丟失及誤碼發生的可能性也就相應增大。I條帶誤碼是指一個或多個I宏塊發生誤碼，容易導致塊效應，而且也會影響整個圖像組。I條帶丟失將會對本幀圖像造成影響，進而影響整個圖像組。

目前，在解碼端對I條帶丟失或宏塊誤碼進行恢復的方法，一般是利用空間相關性通過幀內插值的方法對錯誤進行隱藏。這種方法是基于錯誤宏塊與其相鄰宏塊間具有平滑性（與相鄰宏塊變化不大）的假設，對于單個宏塊錯誤的情況具有較好的恢復效果，但對于連續和大片宏塊錯誤的情況，恢復效果不佳。原因在于只有邊沿錯誤宏塊能夠找到與其空間相關性較大的宏塊，而內部錯誤宏塊不易找到與其相關性大的宏塊，以至內部錯誤宏塊的恢復效果無法滿足圖像質量要求。同時，對于幀間差異小而幀內平滑性差的情況，采用空間相關性辦法效果不佳，而采用時間相關性恢復方法能取得更好的恢復效果。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明的目的是為了解決現有技術在出現I條帶丟失或宏塊誤碼時，不能根據I幀特性采用最佳匹配恢復方法的問題。

（二）技術方案

為了解決上述問題，根據本發明的一方面，提出了一種對I條帶丟失或誤碼進行恢復的方法，包括以下步驟：