基于H．264／AVC的一种改进的空域错误隐藏算法-论文.pdf

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1、第14卷第12期2014年4月科学技术与工程Vo1．14No．12Apr．20141671—1815(2014)12—0204—05ScienceTechnologyandEn~neefing⑥2014Sci．Tech．Engrg．基于H．264／AVC的一种改进的空域错误隐藏算法程思杨静(上海海事大学信息工程学院，上海201306)摘要针对视频码流在信道传输中容易出错而导致视频质量降低的问题，提出一种改进的空域错误隐藏算法。首先采用Sobel算子对丢失宏块周围四个相邻块的像素点进行边缘检测，将检测到的梯度方向量化为8个方

2、向，然后通过边缘的方向熵自适应判断采用双线性插值法或基于边缘检测的方向加权插值错误隐藏算法。实验结果表明，该算法与参考算法相比，在不同丢包率情况下图像质量均有较明显的改善。关键词H．264／AVC错误隐藏方向熵边缘检测中图法分类号TN37；文献标志码AH．264／AVC是ISO运动图像专家组与ITU．T时l生。文献[7]提出基于边缘的方向内插(DI)，把的视频编码专家组联合推出的主流视频压缩编码标检测到的边缘量化为四个方向，该方法简单的通过准¨J。与以往的视频编码标准(如MPEG．X和比较梯度值大小找到插值方向，导致插值方

3、向估计H．26X)相比，H．264采用了更高效的编码技术，如不够精确，对于边缘信息丰富的丢失块可能产生错帧内预测、1／4像素精度运动补偿、多参考帧等。这误插值，导致恢复宏块很模糊。文献[8]在丢失区些高效的编码方法使得H．264的编码效率大幅提域边界寻找突变点，若两个点满足判决条件，则其连高；但同时也使得压缩编码后的码流对信道误码更线视为可能边缘，此方法容易受噪声干扰，且在图像加敏感。例如在运动补偿中需要使用前一帧对后一内容复杂的区域很难判断哪两个点决定真正的边帧进行预测，因此一个数据包的丢失将会引起其后缘。文献[9]将B

4、I和DI两种方法联合使用，隐藏多幅图像质量恶化，严重降低视频质量。错误隐藏效果较好，但没有考虑丢失宏块的相邻宏块也会丢正是解决上述问题的途径之一。根据恢复时利用的失的可能，直接使用了可能未正确接收的宏块的信冗余不同，可以将错误隐藏分为时域错误隐藏和空息，导致恢复图像时产生错误插值。域错误隐藏。综上可知：线性插值法简单易行但不能满足本文主要针对基于H．264的空域错误隐藏算一定的视觉需求。而非线性插值法的关键在于精确法进行研究。H．264协议中推荐采用的空域错误隐估计插值方向，传统的手段多是通过复杂的投藏方法是双线性插值法(

5、BI)J，双线性插值法是最影变换获得插值方向，由于算法复杂度高、不具有实简单的空域错误隐藏算法。文献[3]中提出基于时时性，限制了其在现有硬件环境下实际应用的可能域相关性的错误隐藏算法，采用运动搜索和边界匹性。而文献[7-_9]在检测边缘时只是单纯地选择配方法恢复像素值；文献[4]提出了一种基于最小了丢失宏块四周最近的一行或一列像素，并没有充像素跨度准则的错误隐藏方法，无须进行边缘估计；分地利用正确接收宏块的边缘信息；并且只通过单文献[5]提出了凸集投影的方法(POCS)，但在两个一的比较梯度值大小确定丢失宏块的插值方向，

6、导凸集之间进行迭代时，过多依赖于初始估值，导致收致插值方向估计不够精确；且在插值时未考虑丢失敛速度慢；文献[6]提出了基于自适应马尔可夫场宏块的相邻宏块也可能丢失的情况。为了兼顾算法的错误隐藏技术；上述方法虽然在恢复更为复杂的的实时性、复杂度和视觉效果，本文提出一种改进的边缘时有所进步，但是算法复杂度过高，并不具有实空域错误隐藏算法。2013年1O月10日收到国家自然科学基金(61171126)资助1算法描述第一作者简介：程思(1988一)，女，硕士研究生。研究方向：图像分析与视频处理。E—mail：chansie@163

7、．com。本文算法首先对丢失宏块进行边缘检测，然后计算边缘8个方向的方向熵。当方向熵大于设定的208科学技术与工程14卷4SluimerI，ProkopM，GinnekenBV．Towardautomatedsegmentation文提出的算法对于存在明显边缘的丢失宏块进行错ofthepathologicallunginCT．IEEETransonMedicalImaging，误隐藏时，充分利用了正确接收的相邻宏块的边缘2005；24(8)：1O24—1038信息，恢复图像质量较好。从实验结果看，在主观质5KwokW．Su

8、nH．Multi-directionalinterpolationforspatialerrorconc-量和客观质量上，均比只采用双线性插值算法、方向ealment．IEEETransactionsonConsumerElectronics，1993；39(3)：插值法或简单地将两种方法结合使用恢复的