[发明专利]基于模糊分类的帧间误码掩盖方法

说明书

技术领域

本发明是一种可视通信中发生误码情况下，视频信号的后处理恢复方法，属于基于宏块编码的视频通信技术领域。

背景技术

视频通信是数据通信的主要应用方向之一。视频传输已得到越来越广泛的应用，如公用电话网上的可视电话，移动通信网上的视频通信，Internet上的视频流传输等。这些网络或者是误码易发的通信环境，或者是无服务质量(QoS，Quality of Service)保证的通信环境。在这些通信网络中，由于实时通信的要求，或由于信道的带宽有限，或由于信道特性的不同，往往前向纠错编码(FEC，Forward Error Correction)的能力有限，更难以采用自动请求重传(ARQ，Automatic Repeat Request)的方式来改善传输质量。尽管近来有关提高视频传输QoS的方法较多，而且，其中也有不少确实能够显著地克服误码(丢包)影响，提高图像质量的措施，但是这些措施并不能保证完全地纠正传输差错，因而接收端必然会或多或少地收到一定量的误码或引起数据包(Packets)的丢失，从而使解码图像质量下降或严重下降，甚至不能成像。在这种情况下，要纠正这些误码已是不可能的了。因此，只有采用误码掩盖的方法，尽量降低误码对重建图像质量的影响，为观察者提供一定主观质量保证的视频图像。这就是一种基于解码端的误码处理方法：即误码掩盖的方法。这种方法不增加编码器的复杂度，不增加编码码流的冗余度，因此不增加通信的传输负担；这种方法是属于视频信息的后处理方法，原则上对任何图像编解码格式和标准都适用，因此其应用范围很广。

发明内容

技术问题：本发明主要是提供一个基于模糊分类的帧间误码掩盖方法，能够在发生误码的情况下，为视频通信系统提供较高质量的视频图像。

技术方案：本发明主要包括三个方面的内容：一是建立已解码帧的缓存区，并对已解码帧进行模糊特征值提取，并通过已经训练好的模糊分类器进行分类；二是利用已解码帧缓存区中的模糊分类器判决为可用的所有已解码帧对当前解码帧的丢失宏块进行帧间误码掩盖；三是对有所的可用重建帧对当前误码帧进行误码掩盖后的数据进行拟合，得到最终的误码掩盖的结果。

本发明的基于模糊分类的帧间误码掩盖方法是：首先确定已解码帧缓存集合F＝{F₁，F₂，...，F_M}，然后依次计算集合F中每个元素F_i与当前解码帧F_n的模糊特征向量模糊分类器利用特征向量对已解码帧缓存集合F的元素进行分类，得到当前解码帧F_n在误码掩盖时可以利用的已解码帧集合G＝{F_j1，F_j2，...F_jU}，然后依次利用已解码帧集合G中的解码重建帧F_Jk对当前帧F_n的误码区域进行估值得到图像最后对估值集合的数据进行拟合得到的误码掩盖重建图像其中M为集合F中元素个数，i∈{1，2，...，M}，U为可用解码帧的个数，k∈{1，2，...，U}，n为已经解码的帧数。j为可用解码帧的标示。

计算集合F中每个元素F_i(其中i∈{1，2，...，M})与当前解码帧F_n的模糊特征向量模糊特征向量具体形式为其中x₁表示已解码帧F_i的宏块丢包特性；x₂表示已解码帧F_i与当前解码帧F_n的相似度；x₃表示已解码帧F_i与当前解码帧F_n在时间上相离程度；x₄表示已解码帧F_i与当前解码帧F_n的编码量化相关程度；x₅表示已解码帧F_i的误码扩散程度。

模糊分类器利用特征向量对已解码帧缓存集合F的元素进行分类，其模糊分类器的模糊规则为：

设模糊向量有x₁＝a₁，x₂＝a₂，x₃＝a₃，x₄＝a₄，x₅＝a₅，