视频作为多媒体的一个方面已经得到了越来越广泛的应用,并成为了人们生活中必不可少的一部分。视频的信息量大,占用的带宽也就更高,因此要求视频压缩编码标准在保证视频解码质量的基础上能够有更高的压缩比率。H.264视频压缩编码标准满足了上述的要求,并具有低码流、高质量、抗误码性能强和网络适应性好的特点。因此,本文将采用H.264标准作为具体的研究对象。视频在经过编码后通过网络进行传输,而网络信道会因不稳定而造成错误和延时。预测编码和可变长编码的使用会使错误更快地扩散,从而导致视频质量剧烈下滑,直接地影响人们的视觉感受。如何在恶劣的信道环境中确保视频信息有效传输就成为了一个重要的课题。本文就将结合H.264标准对解码端的错误隐藏算法进行探讨与研究。本文的核心工作是H.264的错误隐藏算法的研究。首先,简要介绍了视频通信中抗误码技术的研究状况、H.264视频压缩编码标准,分析了经典的错误隐藏算法。然后,对H.264官方测试平台JM中所采用的算法进行了详细地研究,重点分析了其中的帧间错误隐藏算法,针对其不足,本文提出了一种改进的帧间错误隐藏算法。改进算法的创新点主要体现在以下三个方面:(1)提出了交错的二次隐藏方案,目的是为了在大量丢包的情况下改善受损宏块周围的邻块状况;并针对两次隐藏的特点对边界匹配算法进行了不同的加权处理,使匹配能够更加的精确。(2)有选择性地引入了运动估计过程。这样,在预测块的边界匹配误差足够小的时候可以终止运动估计过程,此预测块即为最佳的匹配块。(3)设定阈值,当得到的预测块的边界匹配误差过大时,将宏块分割为4个8×8的子块,然后再对每个子块利用相关性匹配模型进行运动矢量的恢复。相关性匹配模型的使用是为了减少4个8×8子块之间的块效应。实验结果表明,对于不同运动特点的序列,在具有不同丢包率的信道中,采用本文的改进算法,PSNR值能够平均提高1dB左右,解码的视频质量得到明显的改善。
