[发明专利]基于自适应块尺寸的整帧错误掩盖方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频监控技术，特别涉及一种基于自适应块尺寸的整帧错误掩盖方法。

背景技术

移动视频监控通过移动网络和移动终端为手机用户传送视频内容，用户可通过手机实时观看监控地点。它不但具备传统监控行业的所有功能，还能够同时做到多端录像存储备份，实时短信报警，并把抓拍到的报警画面随即传送到用户手机上，便于及时处理突发事件。

对于移动视频监控而言，由于移动网络可用的带宽资源有限，编码时视频帧的画面尺寸较小，编码后的数据帧常常被压缩到单个数据包中发送。如果这个数据包在传输过程中发生丢失，则意味着整个视频帧视频图像的丢失；由于受到帧间预测误码扩散的影响，数据包丢失时视频质量将会严重恶化，此时在解码端进行视频帧错误掩盖显得尤为重要。

现有一种视频帧错误掩盖方法是帧拷贝方法，其将前一帧对应块的数据拷贝到当前帧中，然而该方法对于运动区域会产生较大的失真。

现有的另一种视频帧错误掩盖方法是运动矢量拷贝方法，其将H.264编码视频流的丢失块(宏块、8x8子块或4x4子块)的运动矢量假定为前一帧对应丢失块的运动矢量，通过运动补偿恢复丢失的数据，然而该方法对非匀速运动或不规则运动的视频序列掩盖效果较差。

现有的再一种视频帧错误掩盖方法是运动矢量外推方法，即将前一帧丢失块一8x8子块根据其运动矢量外推到丢失帧，统计所有外推块与丢失块重叠区域的面积，通过比较重叠区域的大小评判各个外推块与丢失块的相关程度，选择重叠区域最大的外推块的运动矢量为丢失块的运动矢量，得到补偿块以实现错误掩盖，该方法是基于相邻视频序列运动连续性这一前提条件提出的，然而运动连续性这个前提条件并不总是成立，当运动场发生急剧变化时，该方法常常会造成丢失块中的部分像素被多个外推块所覆盖，即重叠问题，而另外部分像素却没有被任何外推块所覆盖，即遮挡问题，这些都将影响该运动矢量外推方法的掩盖效果。

另外，上述现有的三种视频帧错误掩盖方法对所有的视频序列固定采用统一的块尺寸进行错误掩盖，导致重建的图像存在明显方块效应或无法恢复细致运动的缺点，不能为用户提供高的客观质量和主观视觉效果。

因此，有必要提供一种改进的错误掩盖方法来克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于自适应块尺寸的整帧错误掩盖方法，可以解决移动视频监控中当视频帧发生丢失时，现有视频帧错误掩盖方法重建图像存在明显方块效应和无法恢复细致运动的缺点，可为用户提供更高的客观质量和主观视觉效果，并克服第一种现有方法对于运动区域会产生较大的失真的问题、第二种现有方法对非匀速运动或不规则运动的视频序列掩盖效果较差的问题、以及第三种现有方法产生的重叠问题以及遮挡问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于自适应块尺寸的整帧错误掩盖方法，包括如下步骤：包括如下步骤：(1)根据丢失帧的前一帧与下一帧的编码类型，以及所述前一帧的4x4子块的4x4子块和下一帧的4x4子块分别外推到所述丢失帧时所述前一帧的所有外推块与所述丢失帧重叠区域的面积和所述下一帧的所有外推块与所述丢失帧重叠区域的面积，选择前向或后向运动矢量外推方向；(2)将在前一帧或下一帧中与丢失帧的丢失宏块处于相同位置的宏块空间相邻的邻域宏块沿着选择的运动矢量外推方向外推到所述丢失宏块，得到外推宏块，根据外推宏块与所述丢失宏块重叠区域的个数、重叠区域的面积以及外推宏块运动矢量之间的相近程度，选择16x16块尺寸进行掩盖或将所述丢失宏块划分为4个8x8块尺寸进行掩盖或者跳过所述丢失宏块。

在本发明的一个实施例中，所述步骤(1)具体为：(11)当丢失帧的前一帧为帧内编码帧、下一帧为帧间编码帧时，选取后向运动矢量外推方向；(12)当丢失帧的前一帧为帧间编码帧、下一帧为帧内编码帧时，选取前向运动矢量外推方向；(13)当丢失帧的前一帧为帧间编码帧、下一帧为帧间编码帧时，分别将前一帧的4x4子块和下一帧的4x4子块根据自身的运动信息外推到所述丢失帧的丢失4x4子块，统计所述前一帧的所有外推块与所述丢失帧重叠区域的面积以及所述下一帧的所有外推块与所述丢失帧重叠区域的面积，根据最大重叠区域面积对应的前一帧或下一帧确定运动矢量外推方向。