实时H.264视频流的低密度生成矩阵不等差错保护

在有损网络中进行视频传输时,通常采用FEC来保护视频码流。文中提出了一种基于LDGM-UEP的实时H.264视频传输抗误码方法。发送端编码时,依据视频分组的重要性采用LDGM码对多个视频帧分组进行不等差保护,由于校验分组直接附加在数据分组之后,无编码时延。接收端对I帧直接译码,P帧只需根据子GOP中某一帧分组就可以解码显示该帧。若该帧出现误码,则不需等待子GOP中的所有分组都接收而直接对该帧进行误码掩盖,无解码时延。在接收端接收到子GOP中后续的分组后,LDGM译码器将尝试恢复出该子GOP的所有分组,防止误码扩散。实验结果表明,该方法明显优于现有的实时H.264视频通信,可提高实时视频传输的主观感受质量。     

基于数据隐藏的H.264视频传输抗误码方法研究

针对如何改善H.264无线视频传输抗误码性能,提出了一种基于数据隐藏的H.264视频传输I帧误码恢复方法。该方法在编码端自适应地提取I帧宏块的重要数据,并将提取的重要数据隐藏到下一帧RTP报文的扩展头部,然后在解码端提取重要数据并采用空时自适应算法对I帧进行误码恢复。实验结果表明,该方法相比于同类方法显著提高了I帧的误码恢复效果。     

基于H.264的内容自适应空域误码掩盖算法

针对视频传输中的丢包,空域误码掩盖技术使用丢失像素的相邻信息在解码端对它进行恢复。为了提高算法恢复的准确性,该文提出了一种内容自适应的H.264空域误码掩盖算法。该算法根据受损块的边缘像素和编码模式信息,将其内容分为平滑块和边缘块:对于平滑块采用双线形插值的方法;对于边缘块,则结合其边缘像素与编码模式信息选择较好的插值方向。仿真结果表明,对于多种视频序列和不同宏块丢失率,其性能均稳定的优于H.264标准的算法,在25%宏块丢失率下,恢复视频峰值信噪比相对H.264标准算法提高0.5～3dB。     

基于H.264的内容自适应空域误码掩盖算法

针对视频传输中的丢包,空域误码掩盖技术使用丢失像素的相邻信息在解码端对它进行恢复。为了提高算法恢复的准确性,该文提出了一种内容自适应的H.264空域误码掩盖算法。该算法根据受损块的边缘像素和编码模式信息,将其内容分为平滑块和边缘块:对于平滑块采用双线形插值的方法;对于边缘块,则结合其边缘像素与编码模式信息选择较好的插值方向。仿真结果表明,对于多种视频序列和不同宏块丢失率,其性能均稳定地优于H.264标准的算法,在25%宏块丢失率下,恢复视频峰值信噪比相对H.264标准算法提高0.5～3dB。     

时空域结合的Ⅰ帧综合差错隐藏方案

为提高视频压缩码流在Internet网络丢包信道中传输的抗误码性能,提出了一种在解码端基于场景判断时域空域相结合的Ⅰ帧综合差错隐藏方案。采用了H.264中灵活宏块顺序模式组织宏块打包数据,在场景判断的基础上利用了帧间信息对Ⅰ帧进行时域差错隐藏,并通过对匹配块的可靠性检测抑制了误码扩散效应;同时改进了传统Ⅰ帧空域隐藏算法,根据丢失块边缘上的梯度预测丢失块的纹理状况,分为平滑、单纹理和多纹理区域进行掩盖。仿真结果表明,对于一般性运动视频,时域空域结合的隐藏算法比空域算法掩盖质量提高2 dB以上。     

基于无迹Kalman滤波的高误码掩盖技术

在H.264/AVC标准中,当出现数据包丢失或缺损时,在解码端进行误码掩盖是一种经济而有效的保证视频质量的方法,因而广受关注。常见的做法是利用正确接收的时域或空域信息对误码区域进行掩盖。然而,对于误码率很高的视频,目前尚无令人满意的技术。该文中提出一种基于无迹Kalman滤波,并辅以改进的双线性插值的新型误码掩盖架构。对若干典型视频的高误码掩盖实验表明,其峰值信噪比高于边界匹配算法和传统双线性插值算法达4dB。     

基于H.264的时空域联合误码掩盖算法

为了对视频传输中丢失的信息进行恢复,提高重建视频的质量,提出了一种基于H.264的时空域联合误码掩盖方法。该算法将丢失宏块分成16个4×4子块,通过分析子块的空间特性来确定其恢复的优先权,并依次恢复其运动矢量。仿真结果表明,对于不同运动程度序列和不同宏块丢失率,该算法性能均稳定地优于H.264标准的算法。特别是在20%的宏块丢失率下,恢复视频峰值信噪比(PSNR)相对H.264标准算法可提高1~2 dB。     

基于H．264／AVC的整帧丢失差错掩盖算法研究

首先详述了基于H．264／AVC的可伸缩视频编码扩展中的四种整帧丢失差错掩盖算法的基本原理,然后给出JSVM仿真软件的实验结果,并根据实验结果比较各个掩盖算法掩盖效果的客观性能以及主观质量,最后对性能和复杂度进行了理论分析．     

视频编码中的一种率失真模型研究与实现

使用基于块的预测编码产生的视频流对包交换网络及无线网络中的传输错误异常敏感。如果能够在编码时准确估计出失真度，从而在率失真（R—D）优化的条件下选取最优的编码模式，就可以保证最佳的解码效果。研究了一种端到端的通用率失真模型，按照视频包在网络信道上传输的实际情况，通过对可能产生失真的几部分，包括编码器量化失真、网络传输失真及解码器掩盖失真，分别进行计算并应用于最新的视频编码标准H．264之中。实验表明，通用率失真模型能够较好的估算出从编码端到解码端的失真度，得到较好的编码效果。     

H.264视频码流时域误码掩盖算法的改进

新一代视频压缩标准H．264／AVC中推荐的解码时域掩盖算法是基于宏块的,预测矢量集仅包括了当前帧中的相邻矢量。为此,提出了基于分块的、利用加权边界匹配准则的精细运动补偿时域掩盖算法。该算法改进了匹配准则、扩展了预测矢量集、提高了运动矢量恢复的准确性,并采用一种自适应时／空掩盖算法,将时域／空域误码掩盖有效地结合起来。算法的改进均基于解码端,不改变H．264原有的码流结构,具有广泛的应用性。3GPP／3GPP2移动IP信道传输的仿真实验证明,该改进算法具有比H．264推荐的相应算法更强的错误鲁棒性。     

MPEG-4码率控制方案的改进研究

针对低码率、低时延视频通信中MPEG-4 Q2码率控制方案导致的图像质量波动问题,利用拉格朗日乘子法,提出了一个率失真优化的目标比特估计算法(LAG-BA),根据前一帧图像的编码信息和虚拟缓存器状态预测当前帧的目标比特数.LAG-BA不但降低了连续图像质量变化的幅度,而且保证了算法与输入图像内容的自适应性.针对LAG-BA的误差累积效应,根据最小二乘支持向量机的原理,进一步提出了一个考虑到多个相关图像编码信息的目标比特估计算法(LSSVM-BA),并用LAG-BA和LSSVM-BA取代MPEG-4 Q2方案中的比特分配算法设计了两个改进的MPEG-4 Q2方案.实验结果表明,与原始的MPEG-4 Q2方案相比,两种改进的MPEG-4 Q2方案不但取得了更加平稳的图像质量,而且分别使编码的峰值信噪比提高了0.12 dB和0.44 dB.     

基于运动估计的3D提升小波多描述视频编码

研究了具有高容错能力的视频小波编码方法,把非平衡保护多描述技术引入提升小波视频编码.利用多描述编码的良好抗干扰性和差错掩盖能力,提出一种新的基于运动估计3D提升小波的多描述视频编码,以适应在不可靠网络中传输视频的要求.实验结果表明,即使是在网络干扰严重以至于一个描述完全丢失时,本方法仍可获得较理想的重建效果.     

分布式多视点视频编码容错传输研究

在分布式多视点视频编码(Distributed Multi-view Video Coding, DMVC)数据传输过程中,编码方式不同导致K帧与WZ帧受信道误码影响也不相同,因此本文提出了一种DMVC整体容错传输框架,针对K帧及WZ帧特性设计了不同的容错保护传输方案并进行有效融合。针对于K帧的容错传输问题,首先根据左、右相邻视点的对应K帧,利用DIBR算法产生的空间边信息对丢失块进行初始修复;然后根据K帧同一视点内的相邻已解码帧,生成它的时间参考帧,对K帧的丢失块进行重修复。针对WZ帧的容错传输问题,本文提出了基于不等错误保护(Unequal Error Protection, UEP)的编码算法,根据不同频带的各个比特面的重要性不同,对低频带、高比特面进行更加合理的码率分配,在不增加编码端复杂度的前提下提高了WZ帧的误码容错性能。实验结果表明：在K帧和WZ帧均出现丢包的情况下(丢包率为5%~15%),相比K帧采用传统的帧内错误隐藏加WZ帧采用参考文献码率的算法,本文方案对视频序列重建图像的BD-PSNR平均提升了2.39~4.68 dB,且随着丢包率的增加,提升效果更加显著。     

A novel frame error concealment scheme based on gain control for TCX audio codec

A novel frame error concealment scheme is proposed to improve the decoded audio quality of the receiver for transform coded excitation (TCX) audio codec. This scheme, which is a gain control approach based on the stability of linear predictive coding (LPC) filter, predicts the lost frames by utilizing the linear spectrum frequency and different continuous attenuation factor of different kinds of lost frames. Signal noise ratio (SNR) test and multiple stimuli with hidden reference and anchor (MUSHRA) test are conducted to evaluate the performance of this approach in adaptive multi-rate wideband plus (AMR-WB+) audio codec. Compared with the original frame error concealment scheme, our scheme achieves better audio recovery quality in AMR-WB+ audio codec.     

A novel dynamic frame rate control algorithm for H.264 low-bit-rate video coding

The goal of this paper is to improve human visual perceptual quality as well as coding efficiency of H. 264 video at low bit rate conditions by adaptively adjusting the number of skipped frames. The encoding frames are selected according to the motion activity of each frame and the motion accumulation of successive frames. The motion activity analysis is based on the statistics of motion vectors and with consider- ation of the characteristics of H. 264 coding standard. A prediction model of motion accumulation is pro- posed to reduce complex computation of motion estimation. The dynamic encoding frame rate control algorithm is applied to both the frame level and the GOB （Group of Macroblocks ） level. Simulation is done to compare the performance of JM76 with the proposed frame level scheme and GOB level scheme.     

视频多描述编码与差错隐藏的联合抗误码算法

将MD-SPIHT方法推广应用于视频序列,提出了视频多描述编码与差错隐藏的联合抗误码算法,以提高视频传输的鲁棒性．该算法根据视频小波变换后的小波系数的时一空关系,先对小波系数进行分组,再分别对各组进行3D．SPIHT编码,即产生多个描述．多个描述通过多个独立的信道传输．每一描述的码流是完全嵌入式的,易于实现质量可分级编码．在接收端接收到的描述较少时．首先根据接收到的若干描述重构低质量的视频,然后采用差错隐藏方法恢复丢失的子波树．对多个序列进行仿真实验．结果证实本文算法有效地提高了视频传输的鲁棒性．     

基于H.264/AVC改进的时空域错误掩藏算法

对H.264编码的视频流解码出现宏块丢失进行错误掩藏时,使用传统的时空域错误掩藏算法,并不能很好地恢复出原始视频帧,影响了主观观赏效果和客观视频质量.因此,分别对时空域提出了相应的改进算法.时域通过增加参考帧、运动矢量,改进匹配算法等,提高了运动矢量的搜索精确度和运动剧烈视频帧的错误恢复质量.空域通过自适应的选择加权像素平均插值和方向插值,并改进了方向插值算法,明显提高了视频帧的恢复质量,避免了错误边缘的产生.实验结果表明,改进的时空域错误掩藏算法,不仅提高了方向插值的准确性和宏块匹配的精确度,而且可以减少块效应的出现,从而有效地提高了丢失宏块的恢复质量.     

基于场景参考帧的预测帧刷新

为了阻止无线网络视频传输中由于丢包和误码而引发的差错扩散,提出了一种基于场景参考帧的预测帧刷新的抗差错策略.通过对视频序列的分割,对场景内需要同步刷新的视频帧进行基于场景参考帧的预测编码,获得相应预测帧,在编解码端同步场景标志和刷新标志,从而实现预测帧刷新.试验结果表明,与传统的I帧刷新策略相比,在需要高I帧刷新率的不可靠无线网络中,文中策略能够在保持相似重建视频质量的前提下,使帧比特率显著下降.