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基于人脸特征的视频差错掩盖算法研究

作　者: 杨志伟
导　师: 彭强
学　校: 西南交通大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 视频通信 差错掩盖 人脸特征 Adaboost
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 30次
引　用: 1次
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内容摘要


H.264/AVC作为ITU-T VCEG组织和ISO/IEC MPEG组织联合制定的最新视频编码国际标准,近年来已经进入实际应用领域。但其高效压缩的视频码流对传输差错也更敏感,一旦出现差错,差错信息将在空间和时间上迅速蔓延和扩散,使视频质量急剧下降。本文主要研究针对包含人脸区域的视频传输差错掩盖技术,在充分研究和了解国内外视频差错掩盖技术现状的基础上,基于H.264编码标准完成人脸区域检测、基于人脸特征的空域掩盖以及基于人脸特征的时域掩盖方法研究,具体包括:在JM11上实现了视频序列的人脸检测定位,采用基于肤色分割结合Adaboost人脸检测算法实现对视频序列人脸区域的快速准确定位。提出一种基于人脸特征的空域自适应差错掩盖算法BFASEC。对于受损帧人脸内五官区域的宏块采用水平双线性插值,对于背景区域宏块采用自适应多方向插值算法。实验结果表明,与其它的空域差错掩盖算法相比,BFASEC算法对于人脸序列具有更好的差错恢复能力,特别是相比于H.264测试模型JM解码器的BI差错掩盖算法,恢复图像的平均PSNR提高0.5～2.53dB。提出一种基于人脸特征的两步多权值边框匹配时域差错掩盖算法BFTMBMA。首先引入了丢失宏块区域中优先权恢复的思想,将人脸区域区别与背景区域而获得优先掩盖;其次对人脸区域掩盖采用4x4子块作为恢复单元,以更加精细的恢复人脸特征;最后对于差错掩盖产生的方块效应引入了后置滤波器进行平滑处理。实验结果表明,与其它的时域差错掩盖算法相比,BFTMBMA算法进一步改善了对受损视频序列的掩盖效果,特别是相比于JM解码器的SMA差错掩盖算法,恢复图像的平均PSNR提高1.94～2.76dB,且主观质量提高显著。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章 绪论  11-16
  1.1 课题研究背景及意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-15
  1.3 论文的主要研究内容与结构安排  15-16
第2章 H.264视频编码及其容错工具  16-25
  2.1 H.264视频编码标准  16-19
    2.1.1 H.264的类(Profile)和级(Level)  16
    2.1.2 H.264编码特点  16-18
    2.1.3 H.264的两层编码体系  18-19
  2.2 H.264的容错工具  19-24
    2.2.1 参数集  20
    2.2.2 灵活宏块排序(Flexible Macroblock Ordering，FMO)  20-21
    2.2.3 数据分割  21-22
    2.2.4 冗余slice(RS-Redundant Slice)  22
    2.2.5 GOB刷新和帧内更新  22
    2.2.6 参考帧选择(RPS-Reference Picture/Frame Selection)  22-23
    2.2.7 差错掩盖技术  23-24
  2.3 本章小结  24-25
第3章 视频人脸检测算法研究与实现  25-38
  3.1 人脸检测方法概述  25-27
  3.2 肤色分割结合Adaboost检测算法  27-36
    3.2.1 肤色分割  27-31
    3.2.2 基于Adaboost算法的视频人脸检测  31-36
  3.3 实验与分析  36-37
  3.4 本章小结  37-38
第4章 基于人脸特征的空域差错掩盖算法研究与实现  38-47
  4.1 BI差错掩盖算法  38-39
  4.2 方向插值差错掩盖算法  39-41
  4.3 基于边缘检测的空域自适应差错掩盖算法  41
  4.4 基于人脸特征的空域自适应差错掩盖算法  41-43
  4.5 实验与分析  43-46
  4.6 本章小结  46-47
第5章 基于人脸特征的时域差错掩盖算法研究与实现  47-64
  5.1 SMA差错掩盖算法  47-49
  5.2 边框匹配(BMA)差错掩盖算法  49-51
  5.3 两步多权值边框匹配(TMBMA)差错掩盖算法  51-52
  5.4 基于人脸特征的两步多权值边框匹配差错掩盖算法  52-57
    5.4.1 宏块掩盖优先权计算  53-54
    5.4.2 基本掩盖宏块模式选择  54-55
    5.4.3 去块滤波  55
    5.4.4 算法流程  55-57
  5.5 实验与分析  57-64
结论  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-72
攻读硕士学位期间发表的论文  72

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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