基于hvs多描述视频压缩编解码的系统的研究

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1、摘要在实时视频通信系统中，鲁棒的视频压缩编解码技术在抵抗恶劣的网络环境方面起到关键作用。多描述编码是一种面向不可靠信道的差错恢复技术，它对单个信号源进行编码生成两个或两个以上的可分别独立解码的描述，因此该技术可解决传输数据时因延迟、误码和丢包引起的视频图像质量严重下降的问题，即提高了数据在不可靠信道上传输的鲁棒性。但因信息丢失会引起编解码预测所用的参考帧不一致，多描述编码会产生误匹配问题，从而影响解码重建信号的视觉质量。本文选择x264为编码器，ffmpeg为解码器。在由上述编解码器构建视频压缩系统中，移植入一种改进的多描述标量量化技术(MDSQ

2、)，其关键之处在于标号分配函数的设计，本文给出了一种基于四种扫描方式(向北向西和向南向东)的标号分配方案。然后，针对误匹配问题，本文提出了一种结合人眼视觉特性的帧内刷新算法。其原理为对视觉敏感度高和与后续帧相关性强的区域进行帧内刷新，其中涉及到视觉敏感度和宏块影响权重：视觉敏感度通过宏块的活动性预测和纹理复杂度加权归一求取，而宏块的影响权重则是在视觉敏感度高的区域中通过后向相关性的推导得出。最后，通过引入由视觉敏感度和宏块的影响权重确定的加权控制模块，提高视觉敏感度高和与后续帧相关性强的特定区域中的帧内刷新率，从而在引入的数据冗余和特定区域中视觉

3、质量之间取得平衡。本文采用C语言，在WindowsXP平台上实现了基于HVS的多描述视频压缩编解码系统。结果表明，当本文方案中整体冗余度在20％左右可接受范围内时，单个描述重建图像PSNR值在24dB左右，且可以明显改善该重建图像特定区域的主观视觉质量，而两路描述重建视频图像质量在36dB左右，与单路描述相接近。同时，该系统中平均解码合并一帧时间小于40ms，从而满足实时应用的需求。关键词：H．264人眼视觉特性MDSQ帧内刷新AbstractInreal-timevideocommunicationsystems，itisakeyrolefor

4、robustvideocodectechnologytoplayinfightingagainstbadnetworkenvironment．Multi-descriptioncodingisallunreliablechannelforerrorrecoverytechniques．Itencodesasinglesourcetogeneratetwoormoreofthedescriptioncanbedecodedindependently,thereforethistechnologycansolvetheseriousdeclinepr

5、oblemsofvideoimagequalityduetothedelays，elTorsandlossesinthetransmissionofdata,thusimprovingdatatransmissionoverunreliablechannelsrobustness．However,multi—descriptioncodingmayresultmismatchingproblemscausedbywhichlossofinformationleadstothereferencefTanaeusedincodinganddecodi

6、nginconsistently,thusaffectingthevisualqualityofdecodedsignals．Inthepaper,chosex264astheencoder,ffmpegasthedecoder．Amodifiedmultipledescriptionscalarquantization(MDSQ)，thekeyofwhichliesinthedesignofthelabeldistributionfunction，Wastransplantedintothevideocodecsystem．Thispaperp

7、resentsadistributionprogrambasedonfourscans(north,westandsoutheast)oftheeodecforvideocompressionsystem．Then,forthemismatchingproblemofmulti-descriptionvideocompressioncodecsystem，thispaperproposesacombinationofhumanvisualcharacteristicsoftheintra-refreshalgorithm．Theprinciple

8、isthatintra-refreshthehigllvisualsensitivityandstronglyassociatedwit