学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

面向无线视频传输的H.264错误隐藏技术研究

作　者: 干楠
导　师: 龚声蓉
学　校: 苏州大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: H.264 无线视频传输错误隐藏张量投票整帧恢复
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 34次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着视频压缩技术及网络通信技术的迅猛发展,尤其是无线通信技术的日趋成熟,以视频信息为主的多媒体数据在无线网络上的传输和处理已成为通信领域和多媒体领域共同关注的焦点。但是无线信道由于多径效应和衰落引入了大量的随机误码和突发误码,严重影响视频传输图像的质量。同时由于目前主要的编码算法都是以提高视频压缩比特率为目标的编码方案,这使得编码后的视频流对误码非常敏感,一旦有传输差错发生,错误极易扩散,导致解码图像质量急剧下降。因此,无线视频传输中的错误隐藏技术对保证视频传输质量有十分重要的意义,已成为视频通信领域的一个研究热点。论文在分析基于H.264编码标准的视频传输中误码、丢包、错误扩散等现象以及常规错误隐藏算法的基础上,对无线视频传输的H.264错误隐藏技术进行研究。针对现有空域错误隐藏算法对复杂纹理恢复精度不高的问题,以及在无线视频传输环境中整帧丢失的现象,通过对图像区域的结构特性和丢失帧的运动矢量估计进行深入研究,在技术方面完成以下创新:1.针对包含复杂纹理边缘的宏块丢失时会导致隐藏图像恢复精度不高的问题,提出了一种基于张量投票的空域错误隐藏算法。该算法将张量投票这种数据表达和分析方法运用于复杂纹理块的错误隐藏中,用张量投票的方法提取复杂纹理块的结构信息,提高了对丢失宏块纹理边缘估计的正确性和精确性。实验结果表明,提出算法有效地恢复了复杂纹理丢失块中的纹理边缘,使其PSNR比传统算法提高2dB以上。2.在提高复杂纹理丢失块恢复精度的基础上,进一步提出了一种改进的空域错误隐藏算法。该算法通过对丢失宏块进行分类,根据丢失宏块的类型选择合适的恢复方法,充分发挥了各种空域错误隐藏方法的优势,使隐藏图像的主观视觉质量和客观PSNR都有较大提高。3.针对无线低比特率传输环境中的整帧丢失现象,在混合运动矢量外推整帧恢复算法的基础上,提出了双向混合运动矢量外推算法。该算法同时利用了前向的外推运动矢量和后向的外推运动矢量,从而更加准确地估计出丢失帧中像素的运动矢量。同时考虑了视频序列的运动特性,采用了一种有效降低算法运算复杂度的策略,即根据视频帧的运动强度,自适应地选择合适的方法对丢失帧进行恢复。实验结果表明,该算法不仅改善了整帧丢失时的隐藏效果,获得了较高的PSNR增益,而且有效地控制或降低了算法的运算复杂度。

全文目录

中文摘要  4-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-24
  1.1 研究背景及意义  11-18
    1.1.1 视频编码技术  12-14
    1.1.2 无线视频通信技术  14-15
    1.1.3 无线视频传输面临的挑战  15-17
    1.1.4 视频错误隐藏技术  17-18
  1.2 研究现状  18-21
  1.3 本文的主要研究工作和创新点  21-22
  1.4 论文的内容安排  22-24
第2章 H.264 视频编码标准概述  24-37
  2.1 H.264 标准的发展历程  24-25
  2.2 H.264 标准的体系结构  25-30
    2.2.1 体系结构概述  25-26
    2.2.2 H.264 视频编解码框架  26-28
    2.2.3 H.264 的档次和级别  28-29
    2.2.4 H.264 的码流结构  29-30
  2.3 H.264 标准的差错控制技术  30-35
    2.3.1 参数集  30-31
    2.3.2 片(Slice)结构  31-32
    2.3.3 数据分割  32-33
    2.3.4 灵活的宏块排序(FMO)  33-34
    2.3.5 冗余片(RS)  34-35
    2.3.6 SP 帧和SI 帧技术  35
  2.4 本章小结  35-37
第3章无线视频传输中错误隐藏技术的分析  37-48
  3.1 无线视频通信中的传输错误  37-39
    3.1.1 传输错误的产生及影响  37-38
    3.1.2 传输错误的传播及影响  38-39
  3.2 视频图像误码的检测与定位技术  39-41
  3.3 视频图像的错误隐藏技术分析  41-47
    3.3.1 空域错误隐藏技术  41-44
    3.3.2 频域错误隐藏技术  44-45
    3.3.3 时域错误隐藏技术  45-47
  3.4 本章小结  47-48
第4章基于张量投票的空域错误隐藏算法  48-64
  4.1 张量投票技术  48-52
    4.1.1 张量表达  49-50
    4.1.2 张量投票  50-51
    4.1.3 结构特征提取  51-52
  4.2 算法思想  52-53
  4.3 算法描述  53-59
    4.3.1 丢失宏块分类  53-55
    4.3.2 纹理块恢复  55-57
    4.3.3 平坦块恢复  57-58
    4.3.4 边缘块恢复  58-59
  4.4 实验结果与分析  59-63
    4.4.1 错误隐藏质量的客观评价  59-60
    4.4.2 错误隐藏质量的主观评价  60-62
    4.4.3 算法复杂度分析  62-63
  4.5 本章小结  63-64
第5章双向外推的自适应整帧恢复时域错误隐藏算法  64-84
  5.1 现有整帧恢复错误隐藏算法  64-65
  5.2 运动矢量外推的整帧恢复算法  65-72
    5.2.1 基于块的运动矢量外推算法  66-67
    5.2.2 基于像素的运动矢量外推算法  67-68
    5.2.3 混合运动矢量外推算法  68-71
    5.2.4 运动矢量外推算法的分析  71-72
  5.3 算法思想  72-73
  5.4 算法描述  73-77
    5.4.1 双向混合运动矢量外推  73-75
    5.4.2 视频帧运动强度提取  75-76
    5.4.3 自适应恢复  76-77
  5.5 实验结果与分析  77-82
    5.5.1 错误隐藏质量的客观分析  77-80
    5.5.2 错误隐藏质量的主观分析  80-81
    5.5.3 算法复杂度分析  81-82
  5.6 本章小结  82-84
第6章总结与展望  84-86
  6.1 论文工作总结  84-85
  6.2 存在的不足与展望  85-86
参考文献  86-92
攻读学位期间公开发表的论文  92-93
致谢  93-94

相似论文

基于率失真优化的码率控制算法研究,TN919.81
电视制导系统中视频图像压缩优化设计及实现研究,TN919.81
远程医疗系统图像压缩及传输关键技术研究,R318.0
基于P2P流媒体系统的设计与实现,TN919.8
基于H.264的解码器端错误遮蔽方法研究,TN919.81
H.264并行视频转码算法研究,TN919.81
基于多核计算平台的视频压缩算法研究,TN919.81
H.264/AVC帧内预测模式选择算法研究,TN919.81
基于FFmpeg的H.264解码器在Symbian上的移植和优化,TN919.81
基于H.264/AVC的自适应运动估计算法研究,TN919.81
基于3G网络的智能交通视频监控系统的设计与实现,TP391.41
多媒体传感终端设备关键技术的研究与实现,TP212.9
基于TMS320DM365的音视频传输及智能视频分析系统的设计与实现,TN919.8
基于H.264编解码器的智能手机流媒体客户端研究与实现,TN929.53
基于DM642的H.264视频编码实现及优化方法的研究,TN919.81
基于ARM的无线实时公路道路视频传输的研究,TN919.8
网络视频监控系统设计与实现,TP277
SVC分层视频传输的自适应LDPC-UEP方法研究,TN919.8
无线网络中可分级视频传输QoS保证跨层设计方法研究,TN919.81
面向ARM嵌入式系统的H.264解码研究,TP368.1