[发明专利]一种自适应误码掩盖方法

说明书

技术领域

本发明属于图像信息处理领域，具体涉及视频缩码流在传输时发生错误时的解决方法。 

背景技术

随着多媒体技术的迅猛发展，视频通信得到了广泛的应用。然而，视频压缩码流在Internet或无线信道上传输时，很容易受到信道或带宽稳定性的影响，造成传输视频数据包丢失，导致接受端解码时产生错误。误码掩盖技术就是利用视频序列在空间和时间上的相关性，对丢失或受损的视频信号进行恢复的一种技术。与其它抗误码技术相比，误码掩盖技术只需在解码端进行，且不会增加信道负担和造成传输延迟，因此被广泛应用于视频数据的误码恢复。 

传统的误码掩盖方法只是简单地根据解码帧的类型来采取相应的空域或时域掩盖，即对I帧必定采用空域误码掩盖，而对P帧则采用时域误码掩盖。这在一定程度上能够改善视频的主观感觉和图像峰值信噪比，但存在很大的局限性，特别是当视频序列发生场景切换的时候。大量的实验表明，在未发生场景切换的情况下，如果对I帧进行误码掩盖时能考虑相邻帧间的时间相关性，重建图像的质量将显著提高。而在发生场景切换后，如果对P帧仍然使用时域掩盖方法，解码图像的主观视觉质量将急剧下降。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的缺陷，在网络传输视频码流的过程中出现图像误码时，根据不同情况自适应地调用空域或时域误码掩盖方法，以提高图像质量。 

本发明一种自适应误码掩盖方法，包括以下步骤： 

第一步，当码流发生错误时，检测是否发生场景切换； 

第二步，对发生了场景切换的，采用空域掩盖方法；对未发生场景切换的，进行第三步；

第三步，根据错误帧的编码类型采用相应的时域误码掩盖方法： 

对于I帧，采用前向运动矢量估计法进行恢复； 

对于P帧，采用P帧时域掩盖方法进行恢复； 

第四步，将经过正常解码及误码掩盖的图像数据送入显示缓存。 

上述第一步中的检测，是根据当前帧编码类型调用相应的场景切换检测方法： 

对于I帧，采用帧间关键区域差法和帧间分块差法进行检测即：先用帧间关键区域差法进行检测，如果检测的结果为发生场景切换，还需要进一步用帧间分块差法进行检测；如果检测结果为没有发生场景切换，则检测结束(不需要采用帧间分块差法了)； 

对于P帧，采用宏块类型判决法进行检测。 

上述采用帧间关键区域差法判断当前帧是否发生了场景切换的方法为： 

首先，计算相邻两帧关键区域所有像素亮度和之差的绝对值 

Y~=|Yn+1-Yn|;]]>

其中Yⁿ⁺¹、Yⁿ分别表示当前帧与其前一帧的关键区域像素亮度之和； 

然后，判断 是否大于某个阈值TH，若是，则判断当前帧可能发生了场景切换；否则，认为没有发生场景切换。 

上述采用帧间分块差法判断当前帧是否发生了场景切换的的方法为： 

首先，将一幅图像按照N×N区域大小划分成若干个块，，其中N＞2个宏块单位； 

然后，对每个块，计算自身区域内随机选取的S×S小块与其参考帧对应区域像素的亮度差的绝对值总和SAD，其中可以取S＜N，可以取S＝2个宏块单位，这里用S×S表示取的是方块，长、宽都是相同的单位。宏块单位表示以宏块的大小作为度量单位； 

如果满足SAD＞T₁，则判断该块发生了区域场景切换，其中T₁为通过实验获得的门限值； 

对各个块的检测完成后，计算出像素亮度的空间变化率Rate：