專利名稱:一種恢復(fù)視頻傳輸信號錯誤的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻通信系統(tǒng)，特別涉及一種用于恢復(fù)視頻系統(tǒng)傳輸信號錯誤的方法。
背景技術(shù)：
視頻已經(jīng)成為人們學習、工作、娛樂和生活中一個不可缺少的組成部分，其應(yīng)用范圍涉及視頻會議、可視電話、視頻監(jiān)控、遠程教學、視頻點播以及無線視頻通信等。但是在許多應(yīng)用場合，視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的丟包或者噪聲干擾造成視頻通信系統(tǒng)的接收端的碼流出錯。這種出錯會使解碼器端顯示的視頻畫面質(zhì)量嚴重下降。如果不對這些丟失或者出錯的視頻數(shù)據(jù)進行恢復(fù)，這種錯誤效應(yīng)將會進一步累積并嚴重影響重構(gòu)視頻的視覺效果。
由于視頻媒體數(shù)據(jù)量大，在視頻存儲和傳輸中要對原始視頻序列進行壓縮編碼。經(jīng)過多年的發(fā)展，產(chǎn)生了一系列的視頻編碼和壓縮國際國內(nèi)標準。其中，國際標準有ITU-T所建議的H.261和H.263；由運動圖像專家組所發(fā)布的MPEG標準系列如MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4；以及ITU-T和MPEG聯(lián)合發(fā)表的H.264或者MPEG-4Part10。國內(nèi)的視頻編解碼標準有AVS。這些標準已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多視頻通信系統(tǒng)以及相關(guān)的電子產(chǎn)品。然而，在一個帶寬受限的有線視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)或者具有衰落信道的無線視頻通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸壓縮視頻流時，網(wǎng)絡(luò)的擁塞造成的視頻數(shù)據(jù)包丟失或者噪聲干擾所造成的視頻流誤碼，這些都將導(dǎo)致接收端視頻畫面質(zhì)量嚴重下降并影響視覺效果和主觀感受。
在現(xiàn)有的視頻編碼標準中考慮到傳輸網(wǎng)絡(luò)的特征，在編碼器端加入了一系列冗余信息以保護碼流，并在網(wǎng)絡(luò)傳輸中用前向錯誤控制來對編碼視頻在網(wǎng)絡(luò)傳輸中進行保護，以減少視頻流在發(fā)生丟包或者比特誤碼時所造成的錯誤傳播。由于視頻編碼標準采用可變長的熵編碼和運動補償方法以盡可能多地消除視頻中的冗余，以達到視頻通信中信道帶寬的要求。在現(xiàn)有標準中視頻數(shù)據(jù)的打包形式常以片組(Slice)為基礎(chǔ)。一般而言一幅圖像可以劃分成若干個Slice，而每個Slice中則是有若干個宏塊(MB)組成，而每個MB則是由大小為N×N的象素區(qū)域構(gòu)成(N＝16)。在視頻傳輸中的丟包或者出錯會直接導(dǎo)致該Slice中所對應(yīng)的MB內(nèi)容丟失或出錯，并有可能會影響其它Slice的中MB的解碼。如上所述，壓縮視頻流中的誤碼(哪怕僅僅有限的幾個比特)或者丟失都有可能會使得其它碼流無償正常解碼，從而使得錯誤效應(yīng)的累積和傳播，通常造成視頻中大塊的區(qū)域出錯。
為了提高壓縮視頻碼流的抗誤碼性能，通常在編碼器端進行冗余的編碼(ER)，在傳輸過程中進行前向差錯控制機制(FEC)，并且在解碼器端進行錯誤恢復(fù)(EC)。而ER和FEC中加入的冗余信息是一種預(yù)防性的策略，其目的是防止在出錯情況下的錯誤傳播。而EC是一種后處理方法，其目的是利用視頻數(shù)據(jù)在時間、空間上的相關(guān)特性進行錯誤恢復(fù)，以最大限度的提供重構(gòu)視頻的畫面質(zhì)量。
中國專利CN1499845A公開了一種視頻錯誤補償方法以及裝置，是一種基于錯誤宏塊空間排列的順序恢復(fù)方法，其采用空間上的排列順序進行恢復(fù)并且使用鄰域正確MB作為參考。但是在存在連通的出錯區(qū)域情況下，鄰域參考MB的數(shù)目有限或者沒有，恢復(fù)的效果不理想，達不到很好恢復(fù)出錯視頻畫面的目的。如上所述，在一個或者多個Slice出錯的情況下，很容易造成錯誤的累積和傳播，造成出錯區(qū)域連成一片。在這種情況下出錯宏塊的鄰域正確的宏塊相對較少，因此，在恢復(fù)時可以獲得的參考信息也相對較少。這樣恢復(fù)的效果不令人滿意，恢復(fù)的視頻中存在明顯的塊效應(yīng)，而且還會影響后續(xù)幀的視頻畫面質(zhì)量，造成誤差在圖像之間傳播。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有視頻錯誤補償方法所存在的不足，提供了一種能顯著提高最終視頻畫面質(zhì)量的視頻傳輸信號錯誤的恢復(fù)方法，其可根據(jù)出錯MB區(qū)域的鄰域空間紋理參考信息，自動確定恢復(fù)順序，然后調(diào)用相應(yīng)的錯誤恢復(fù)單元進行恢復(fù)。
為達到以上目的，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的一種恢復(fù)視頻傳輸信號錯誤的方法，包括以下步驟首先在視頻解碼器中執(zhí)行步驟S1，根據(jù)視頻流的標志信息確定相應(yīng)的視頻解碼標準來對視頻比特流內(nèi)容進行解碼；然后在錯誤檢測單元中執(zhí)行步驟S2，對照碼表來進行錯誤檢測；接著執(zhí)行步驟S3，檢測碼流是否出錯，當檢測到有碼流出錯，則執(zhí)行步驟S4，標記這些出錯信息；在視頻錯誤恢復(fù)單元中包括兩部分其一是連通出錯區(qū)域判斷單元，其二是連通出錯區(qū)域恢復(fù)單元，在連通出錯區(qū)域判斷單元執(zhí)行步驟S5，確定出錯連通區(qū)域；接下來在連通出錯恢復(fù)單元中執(zhí)行步驟S6，自動確定出錯MB的恢復(fù)順序，并進行恢復(fù)；最后在視頻顯示單元中執(zhí)行步驟S7，顯示恢復(fù)后的視頻內(nèi)容；在步驟S3中，當檢測到碼流未出錯，則直接跳到步驟S7。
上述技術(shù)方案中，所述步驟S4、S5和S6中，標記、確定和恢復(fù)一個連通的出錯MB區(qū)域具體包括下述執(zhí)行步驟在步驟S10中按解碼順序標記出出錯宏塊區(qū)域；在步驟S11中確定連通的出錯MB區(qū)域的數(shù)目；在步驟S12中確定每個出錯連通區(qū)域的出錯MB的個數(shù)；在步驟S13中計算連通區(qū)域中每個出錯MB的外部邊界參考紋理強度；在步驟S14中選擇外部參考強度最大的出錯MB，并根據(jù)該最大的出錯MB，自動確定出錯MB的恢復(fù)順序；在步驟S15中，對于當前紋理強度最大的出錯MB首先進行恢復(fù)，并對當前出錯的MB，用置信度計算和加權(quán)的方法在參考幀中搜索與外部邊界最佳匹配的MB區(qū)域進行替換；在步驟S16中，對于已恢復(fù)的出錯MB，更新該MB的4-鄰域未恢復(fù)的出錯MB的外部邊界紋理強度；在步驟S17中判斷連通區(qū)域中出錯MB是否全部恢復(fù)，當全部恢復(fù)則在視頻顯示單元顯示恢復(fù)后的視頻幀，否則繼續(xù)進行步驟S14到步驟S17的循環(huán)。
所述步驟S15中，置信度的計算是，用MAP(p，q)來表示第(p，q)個MB是否正確或者已經(jīng)恢復(fù)，如下式所示 其中，w表示該MB為恢復(fù)其4-鄰域出錯MB區(qū)域進行恢復(fù)時所提供的權(quán)值信息，其取值范圍是0＜w＜1；所述步驟S13中，對于第(p，q)個MB，假設(shè)其是當前準備恢復(fù)的出錯MB，該MB鄰域中MB所提供的外部邊界紋理強度ECorder(p，q)如下式所示
ECorder(p,q)=MAP(p,q-1)×TSTDM(p,q-1)+MAP(p,q+1)×TSTDM(p,q+1)]]>+MAP(p-1,q)×TSTDM(p-1,q)+MAP(p+1,q)×TSTDM(p+1,q)---(4)]]>其中，MAP(p，q)表示第(p，q)個MB的邊界區(qū)域所提供的權(quán)值，TSTDM(p，q)表示第(p，q)個MB的邊界區(qū)域的紋理強度。
所述的步驟S15中，對于當前出錯MB，其外部邊界區(qū)域在給定偏移量(dx，dy)的情況下，其平均匹配誤差MAD(dx，dy)是由該出錯MB的4-鄰域中邊界區(qū)域按照置信度加權(quán)的形式進行計算，其具體計算方式如下MAD(dx,dy)=MAP(p,q-1)×MADT(dx,dy)+MAP(p,q+1)×MADB(dx,dy)]]>+MAP(p-1,q)×MADL(dx,dy)+MAP(p+1,q)×MADR(dx,dy)---(9)]]>式中，MAD(dx，dy)為出錯MB的外部邊界區(qū)域在(dx，dy)下的平均匹配誤差。
本發(fā)明所提供的恢復(fù)視頻信號錯誤方法與現(xiàn)有視頻錯誤補償方法相比，其有益效果表現(xiàn)在，通過鄰域正確的MB或者已經(jīng)恢復(fù)MB的紋理信息來自動判斷連通的出錯MB區(qū)域的恢復(fù)順序，并用恢復(fù)后的MB所提供的參考信息對其鄰域內(nèi)出錯的MB提供參考，以最大可能地恢復(fù)出錯視頻，提高最終視頻輸出單元的畫面質(zhì)量。此外，本發(fā)明方法不具體針對特定的視頻編碼、解碼標準而設(shè)計，可適用于當前任一種類型的視頻編解碼標準。
圖1為通用視頻通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明方法所涉及裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本發(fā)明方法在圖2裝置上的一種執(zhí)行步驟流程圖。
圖4為圖3中標記、確定和恢復(fù)連通的出錯MB區(qū)域步驟的具體執(zhí)行流程圖，其中步驟S10對應(yīng)于步驟S4的具體流程；步驟S11和步驟S12對應(yīng)于步驟S5中的兩個分步驟；步驟S13至步驟S17對應(yīng)于步驟S6中的幾個具體執(zhí)行步驟。
圖5為本發(fā)明中一個出錯MB的外部4-連通的MB區(qū)域及其所對的外部MB邊界區(qū)域?qū)挾?，其具體應(yīng)用于S13中的計算連通出錯區(qū)域的出錯宏塊參考紋理強度。
圖6為本發(fā)明方法與現(xiàn)有方法對同一個具體的連通出錯MB區(qū)域的恢復(fù)順序和相應(yīng)的恢復(fù)結(jié)果圖像的比較，其中圖6A是經(jīng)過解碼后所檢測到出錯的視頻幀，圖6B、6E分別是出錯區(qū)域及鄰域MB的局部放大圖和未出錯區(qū)域及鄰域MB的局部放大圖；圖6C、6F分別是采用專利CN1499845A中的出錯MB恢復(fù)的順序和恢復(fù)的效果圖；圖6D、6G分別是本發(fā)明中的出錯MB的恢復(fù)順序和恢復(fù)效果圖。
具體實施方式以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
圖1示出了通用視頻通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖。其直觀的顯示了視頻傳輸中的幾個組成部分以及各個部分所承擔的功能，其中包括視頻編碼器10用于壓縮原始視頻，以使壓縮碼流符合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?；視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)20，用于發(fā)送編碼器壓縮的視頻流，視頻流在帶寬受限的有線網(wǎng)絡(luò)或者存在噪聲干擾的無線網(wǎng)絡(luò)中進行傳輸時會發(fā)生丟包或者比特流受到噪聲干擾而出錯；視頻解碼器30用于判斷壓縮視頻流的編碼類型，并調(diào)用相應(yīng)的解碼器來解碼接收到的視頻流；視頻錯誤檢測單元40，用于檢測接收到的視頻流是否發(fā)生錯誤以及出錯的位置；視頻錯誤恢復(fù)單元50，用于恢復(fù)檢測到的視頻錯誤；視頻顯示單元60，用于可視化的顯示視頻內(nèi)容。
圖2為按照本發(fā)明的錯誤恢復(fù)方法所涉及的裝置結(jié)構(gòu)框圖。其包括視頻解碼單元30、用于檢測出錯MB區(qū)域的錯誤檢測單元40；用于恢復(fù)檢測錯誤的錯誤恢復(fù)單元50，其中包括兩個部分其一是連通出錯宏塊區(qū)域的判斷單元51，用于判定連通出錯區(qū)域的個數(shù)以及每個連通出錯區(qū)域MB數(shù)目，其二是連通出錯區(qū)域恢復(fù)單元51，用于自動確定每個連通區(qū)域的恢復(fù)順序，并進行恢復(fù)；以及最終顯示視頻輸出的顯示單元60。
如圖3所示，本發(fā)明的恢復(fù)視頻傳輸信號錯誤的方法，包括下述步驟首先執(zhí)行步驟S1，解碼器30根據(jù)視頻流的標志信息確定相應(yīng)的視頻解碼標準來對視頻比特流內(nèi)容進行解碼；然后執(zhí)行步驟S2，錯誤檢測單元40對照碼表來進行錯誤檢測；接著執(zhí)行步驟S3，檢測碼流是否出錯，如果檢測到有碼流出錯，則執(zhí)行步驟S4，標記這些出錯信息；再在連通出錯區(qū)域判斷單元51通過步驟S5確定出錯連通區(qū)域；接下來在連通出錯區(qū)域恢復(fù)單元52通過步驟S6自動確定恢復(fù)順序，并進行恢復(fù)；最后在視頻顯示單元60中執(zhí)行步驟S7，顯示恢復(fù)后的視頻內(nèi)容。上述步驟S3中，如果檢測到碼流未出錯，則直接跳到步驟S7。
圖4示出了標記、確定和恢復(fù)一個連通的出錯MB區(qū)域的具體執(zhí)行步驟流程圖，其對應(yīng)的是圖3中步驟S4至步驟S6的詳細流程，其所執(zhí)行的單元對應(yīng)的是圖2的錯誤檢測單元40、連通出錯區(qū)域判斷單元51、恢復(fù)單元52；在這里采用4-連通區(qū)域。確定一個連通的出錯MB區(qū)域順序的方法是要充分考慮到鄰域正確或者已經(jīng)恢復(fù)的出錯MB的邊界區(qū)域紋理強度信息，以及這些信息所提供的參考情況。具體實現(xiàn)步驟如下在步驟S10中按解碼順序標記出出錯宏塊區(qū)域；在步驟S11中確定連通的出錯MB區(qū)域的數(shù)目；在步驟S12中確定每個出錯連通區(qū)域的出錯MB的個數(shù)；在步驟S13中計算連通區(qū)域中每個出錯MB的外部邊界參考紋理強度；在步驟S14中選擇外部參考強度最大的出錯MB，并根據(jù)該最大的出錯MB，自動確定出錯MB的恢復(fù)順序；在步驟S15中，對當前紋理強度最大的出錯MB首先進行恢復(fù)，并對當前出錯MB，采用外部邊界置信度計算和加權(quán)的方法在參考幀中搜索與外部邊界最佳匹配的MB區(qū)域進行替換；在步驟S16中，對于已恢復(fù)的出錯MB，更新該MB的4-鄰域中未恢復(fù)的出錯MB的外部邊界紋理強度；在步驟S17中判斷連通區(qū)域中出錯MB是否全部恢復(fù)，如果全部恢復(fù)則在視頻顯示單元60顯示恢復(fù)的視頻幀，否則繼續(xù)進行步驟S14到步驟S17的循環(huán)。
圖5給出了一個出錯MB與其4-鄰域中上端宏塊210，下端宏塊220，左端宏塊230以及右端宏塊240之間的關(guān)系，以及該出錯MB與其4-鄰域MB中的上端邊界區(qū)域211，下端邊界區(qū)域221，左端邊界區(qū)域231和右端邊界區(qū)域241的關(guān)系，圖中外部邊界的邊界寬度等于4象素。其具體應(yīng)用于步驟S13中的計算連通出錯區(qū)域的出錯宏塊參考紋理強度。下面給出了步驟S13中對每個出錯MB進行外部紋理計算過程的詳細說明。
在具體計算出錯MB的外部邊界的參考紋理強度時用邊界區(qū)域211，221，231和241中的標準差來代表邊界區(qū)域的參考紋理強度。假設(shè)外部邊界區(qū)域的邊界寬度為M的情況下，則對于一個出錯區(qū)域其外部邊界區(qū)域的大小是M×N(如左端邊界區(qū)域230和右端邊界區(qū)域240)或者N×M(如上端邊界區(qū)域230和下端邊界區(qū)域240)的區(qū)域，并設(shè)該區(qū)域中每個坐標點的象素為Pel(i，j)的標準差TSTDM，其計算方法如下TSTDM=1N×M-1Σi=1NΣj=1M(Pel(i,j)-μ)2---(1)]]>μ=1N×MΣi=1NΣj=1MPel(i,j)---(2)]]>其中μ是此M×N象素區(qū)域的灰度均值。
公式(1)和(2)給出了如何計算一個外部邊界區(qū)域的紋理強度問題，在步驟S16中，對于已恢復(fù)的出錯MB，用公式(1)、(2)來更新該MB的4-鄰域中未恢復(fù)的出錯MB的外部邊界紋理強度。
當計算一個出錯MB的外部邊界的參考紋理強度時，需要根據(jù)鄰域MB的邊界區(qū)域紋理信息以及其是否可用的情況來進行置信度計算。我們用MAP(p，q)來表示第(p，q)個MB是否正確或者已經(jīng)恢復(fù) 其中，w表示該MB為恢復(fù)其4-鄰域出錯MB區(qū)域進行恢復(fù)時所提供的權(quán)值信息，具體而言，其表示該恢復(fù)的出錯區(qū)域?qū)τ谄渌形椿謴?fù)區(qū)域的貢獻程度，其取值范圍是0＜w＜1。
對于第(p，q)個MB，假設(shè)其是當前準備恢復(fù)的出錯MB，該MB鄰域中MB所提供的外部邊界紋理強度用ECorder(p，q)表示ECorder(p,q)=MAP(p,q-1)×TSTDM(p,q-1)+MAP(p,q+1)×TSTDM(p,q+1)]]>+MAP(p-1,q)×TSTDM(p-1,q)+MAP(p+1,q)×TSTDM(p+1,q)---(4)]]>式中的MAP(p，q)表示第(p，q)個MB的邊界區(qū)域所提供的權(quán)值，具體的計算方法由公式(3)所示，TSTDM(p，q)表示第(p，q)個MB的邊界區(qū)域的紋理強度，具體的計算方法由公式(1)和公式(2)所示。
公式(4)在步驟S14中用于計算連通區(qū)域中每個出錯MB的外部邊界參考紋理強度。對于連通的出錯MB區(qū)域，采用公式(4)計算每個出錯MB的外部邊界區(qū)域紋理強度，外部邊界可提供的紋理信息越強說明該出錯區(qū)域在恢復(fù)時可獲得的外部參考信息就越強，在恢復(fù)時的準確度就越高，這樣為后續(xù)出錯MB的恢復(fù)提供的參考信息相對而言更精確。因此對于連通的出錯MB區(qū)域，需要選擇外部邊界紋理最強的出錯MB作為第一個恢復(fù)。
在恢復(fù)過程中則是按照外部邊界區(qū)域置信度加權(quán)的邊緣匹配的方法來在參考幀中搜索一個最優(yōu)的匹配塊來替換出錯MB。具體而言，在搜索最佳匹配MB區(qū)域時所用的準則是匹配其4-鄰域邊界區(qū)域同參考幀的匹配情況。令MADT(dx，dy)，MADB(dx，dy)，MADL(dx，dy)，和MADR(dx，dy)分別表示如圖5所示中的上端邊界區(qū)域211，下端邊界區(qū)域221，左端邊界區(qū)域231和右端邊界區(qū)域241在與參考幀中與當前MB坐標(x0，y0)的偏移量為(dx，dy)的平均匹配誤差。它們的求解方式如下MADT(dx,dy)=1M×NΣx=0N-1Σy=-M-1|f(x0+x,y0+y,cur)-f(x0+dx+x,y0+dy+y,ref)|---(5)]]>MADB(dx,dy)=1M×NΣx=0N-1Σy=0M-1|f(x0+x,y0+N+y,cur)-f(x0+dx+x,y0+N+dy+y,ref)|---(6)]]>MADL(dx,dy)=1M×NΣx=-M-1Σy=0N-1|f(x0+x,y0+y,cur)-f(x0+dx+x,y0+dy+y,ref)|---(7)]]>MADR(dx,dy)=1M×NΣx=0M-1Σy=0N-1|f(x0+N+x,y0+y,cur)-f(x0+N+dx+x,y0+dy+y,ref)|---(8)]]>其中cur和ref分別表示當前幀和參考幀的幀號；f(x，y，cur)和f(x，y，ref)分別表示當前幀cur和參考幀ref在坐標為(x，y)處的象素值。
對于當前出錯MB，在給定偏移量(dx，dy)的情況下，其平均匹配誤差是由該出錯MB的4-鄰域中邊界區(qū)域按照置信度加權(quán)的形式進行計算，具體表達方式如下MAD(dx,dy)=MAP(p,q-1)×MADT(dx,dy)+MAP(p,q+1)×MADB(dx,dy)]]>+MAP(p-1,q)×MADL(dx,dy)+MAP(p+1,q)×MADR(dx,dy)---(9)]]>式中MAD(dx，dy)為出錯MB的外部邊界區(qū)域在(dx，dy)下的平均匹配誤差。
在步驟S15中，可按照公式(9)采用外部邊界置信度加權(quán)的方法在參考幀中搜索與外部邊界最佳匹配的MB區(qū)域進行替換。
在給定搜索區(qū)域范圍內(nèi)，在參考幀中搜索一個匹配誤差較小的作為當前出錯MB最佳替換的恢復(fù)結(jié)果，其中最佳替換所對應(yīng)的偏移量(dx0，dy0)的判斷方法如公式(10)確定(dx0,dy0)=argmin-SR≤dy,dx≤SRMAD(dx,dy)---(10)]]>
圖6為錯誤恢復(fù)方法順序不同及相應(yīng)的圖像恢復(fù)效果的差異。圖6A中的黑色區(qū)域表示經(jīng)過錯誤檢測步驟所得出的一個連通的出錯MB區(qū)域，該區(qū)域連同其鄰域MB的放大圖如圖6B所示。圖6C為采用順序恢復(fù)方法所對應(yīng)的出錯MB處理順序；圖6D為采用本發(fā)明方法所對應(yīng)的出錯MB處理順序；比較圖6C和圖6D可以看出采用本發(fā)明方法所確定的錯誤恢復(fù)順序，是沿著外部紋理強度最大的方向進行恢復(fù)，這樣得到的圖像恢復(fù)效果相對更加精確。圖6E為沒有出錯下的效果，圖6F為采用圖6C順序處理方法的恢復(fù)效果，圖6G為本發(fā)明處理方法的恢復(fù)效果?？梢钥闯霰景l(fā)明中所提出的錯誤恢復(fù)方法達到了較好的視覺畫面質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種恢復(fù)視頻傳輸信號錯誤的方法，其特征是，包括以下步驟首先在視頻解碼器中執(zhí)行步驟S1，根據(jù)視頻流的標志信息確定相應(yīng)的視頻解碼標準來對視頻比特流內(nèi)容進行解碼；然后在錯誤檢測單元中執(zhí)行步驟S2，對照碼表來進行錯誤檢測；接著執(zhí)行步驟S3，檢測碼流是否出錯，當檢測到有碼流出錯，則執(zhí)行步驟S4，標記這些出錯信息；在視頻錯誤恢復(fù)單元中包括兩部分其一是連通出錯區(qū)域判斷單元，其二是連通出錯區(qū)域恢復(fù)單元，在連通出錯區(qū)域判斷單元執(zhí)行步驟S5，確定出錯連通區(qū)域；接下來在連通出錯恢復(fù)單元中執(zhí)行步驟S6，自動確定出錯MB的恢復(fù)順序，并進行恢復(fù)；最后在視頻顯示單元中執(zhí)行步驟S7，顯示恢復(fù)后的視頻內(nèi)容；在步驟S3中，當檢測到碼流未出錯，則直接跳到步驟S7。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的恢復(fù)視頻傳輸信號錯誤的方法，其特征是，所述步驟S4、步驟S5和步驟S6中，標記、確定和恢復(fù)一個連通的出錯MB區(qū)域具體包括下述執(zhí)行步驟在步驟S10中按解碼順序標記出出錯MB區(qū)域；在步驟S11中確定連通的出錯區(qū)域的數(shù)目，在步驟S12中確定每個出錯連通區(qū)域的出錯MB的個數(shù)；在步驟S13中計算連通區(qū)域中每個出錯MB的外部邊界參考紋理強度；在步驟S14中選擇外部參考強度最大的出錯MB，并根據(jù)該最大的出錯MB，自動確定出錯MB的恢復(fù)順序；在步驟S15中對當前紋理強度最大的出錯MB首先進行恢復(fù)，并對當前出錯的MB，按照置信度計算和加權(quán)的方法在參考幀中搜索與外部邊界最佳匹配的MB區(qū)域進行替換；在步驟S16中，對于已恢復(fù)的出錯MB，更新該MB的4-鄰域中未恢復(fù)的出錯MB的外部邊界紋理強度；在步驟S17中判斷連通區(qū)域中出錯MB是否全部恢復(fù)，當全部恢復(fù)則在在視頻顯示單元中顯示恢復(fù)后的視頻幀，否則繼續(xù)進行步驟S14到步驟S17的循環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的恢復(fù)視頻傳輸信號錯誤的方法，其特征是，所述步驟S15中，置信度計算是，用MAP(p，q)來表示第(p，q)個MB是否正確或者已經(jīng)恢復(fù)，該MAP(p，q)如下式所示 其中，w表示該MB為恢復(fù)其4-鄰域出錯MB區(qū)域進行恢復(fù)時所提供的權(quán)值信息，其取值范圍是0＜w＜1。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的恢復(fù)視頻傳輸信號錯誤的方法，其特征是，所述步驟S13中，對于第(p，q)個MB，假設(shè)其是當前準備恢復(fù)的出錯MB，該MB鄰域中MB所提供的外部邊界紋理強度ECorder(p，q)如下式所示ECorder(p,q)=MAP(p,q-1)×TSTDM(p,q-1)+MAP(p,q+1)×TSTDM(p,q+1)]]>+MAP(p-1,q)×TSTDM(p-1,q)+MAP(p+1,q)×TSTDM(P+1,q)---(4)]]>其中，MAP(p，q)表示第(p，q)個MB的邊界區(qū)域所提供的權(quán)值，TSTDM(p，q)表示第(p，q)個MB的邊界區(qū)域的紋理強度。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的恢復(fù)視頻傳輸信號錯誤的方法，其特征是，所述的步驟S15中，對于當前出錯MB，在給定偏移量(dx，dy)的情況下，其平均匹配誤差是由該出錯MB的4-鄰域中邊界區(qū)域按照置信度加權(quán)的形式進行計算，具體表達方式如下MAD(dx，dy)＝MAP(p，q-1)×MADT(dx，dy)+MAP(p，q+1)×MADB(dx，dy)+MAP(p-1，q)×MADL(dx，dy)+MAP(p+1，q)×MADR(dx，dy) (9)式中，MAD(dx，dy)為出錯MB的外部邊界區(qū)域在(dx，dy)下的平均匹配誤差；MADT(dx，dy)、MADB(dx，dy)、MADL(dx，dy)和MADR(dx，dy)分別表示上部、下部、左部和右部邊界區(qū)域的匹配誤差。
專利摘要
本發(fā)明針對現(xiàn)有視頻錯誤補償?shù)捻樞蚧謴?fù)方法所存在的恢復(fù)效果不理想的問題，提供了一種能顯著提高最終視頻畫面質(zhì)量的視頻傳輸信號錯誤的恢復(fù)方法，包括以下步驟首先解碼器對視頻比特流內(nèi)容進行解碼；然后錯誤檢測單元對照碼表來進行錯誤檢測；當檢測到有碼流出錯，則標記這些出錯信息；再確定連通區(qū)域，得出出錯連通區(qū)域的數(shù)目以及每個連通區(qū)域中出錯MB的數(shù)目；接下來根據(jù)每個出錯區(qū)域中外部邊界的參考紋理強度自動確定恢復(fù)順序，并按照置信度計算和加權(quán)的方法在參考幀中搜索最佳替換塊；最后在視頻顯示單元中顯示恢復(fù)后的視頻內(nèi)容。用本發(fā)明的方法可最大限度地恢復(fù)出錯視頻，提高最終視頻輸出單元的畫面質(zhì)量。
文檔編號H04N7/64GK1997163SQ200610104989
公開日2007年7月11日 申請日期2006年11月28日
發(fā)明者錢學明, 劉貴忠 申請人:西安交通大學導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan