基于对象特征的H.264差错掩盖算法研究

基于对象特征的H.264差错掩盖算法研究

论文摘要

经过压缩的视频数据通过网络传输,可能会由于网络性能不稳定而部分丢失,最终导致视频质量下降。又由于数据重传不能很好的保证视频的实时性,因此,作为一种提高视频质量的主要技术手段,差错掩盖技术得到了广泛的研究与应用。本文对多种差错掩盖算法进行了分析,并在此基础上提出了两种算法。本文主要的研究工作和创新点如下:1、在对视频编解码的H.26X以及MPEG-X系列标准、差错掩盖的国内外研究现状进行系统介绍后,深入分析了H.264压缩标准的编解码器原理、编码器的分层结构、档次、级以及编码的关键技术,并对H.264差错掩盖的原理、典型的差错掩盖方法以及JM测试代码中差错掩盖实现的具体流程进行了详细的介绍。2、本文对基于纹理方向的差错掩盖算法进行了深入分析,并进行了优缺点的比较,为了能从视频图像的全局出发对丢失块所在区域进行差错掩盖,提出了一种基于方向性纹理合成(DTS)的差错掩盖算法,改进了丢失块大小划分、差错掩盖优先权和最佳匹配块的计算方法。以H.264的测试代码JM86为基础进行仿真,结果表明,与分析的几种基于纹理方向的差错掩盖算法相比较,DTS算法的峰值信噪比(PSNR)提升了0.3dB-1.5dB,结构相似度(SSIM)提升了0.6%左右,同时也获得了比较好的主观视觉效果。3、为了充分利用五官在空间上具有固定的相对位置这一特征,以及各自的线性特征进行掩盖,使得重建后的人脸图像视觉效果更佳,在对基于人脸特征的自适应空域差错掩盖算法进行深入分析的基础上,本文提出了基于人脸五官特征的空域差错掩盖(FFSEC)算法,引入模式识别方法用于确定五官的具体位置,对人脸五官差错掩盖的方法进行了改进。仿真结果表明,与基于人脸特征的差错掩盖算法相比较,FFSEC算法的PSNR值提升了约0.8dB,同时获得了较好的主观视觉效果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 背景和意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 差错掩盖算法研究现状
  • 1.2.2 差错掩盖软件平台研究现状
  • 1.3 本文研究内容和组织结构
  • 第2章 H.264视频压缩编码标准概述
  • 2.1 H.264视频编解码器原理
  • 2.1.1 H.264编码器原理
  • 2.1.2 H.264解码器原理
  • 2.2 H.264视频编码的分层结构、档次和级
  • 2.2.1 H.264视频编码的分层结构
  • 2.2.2 H.264视频编码的档次和级
  • 2.3 H.264标准的关键技术
  • 2.3.1 帧内预测
  • 2.3.2 帧间预测
  • 2.3.3 SP/SI帧技术
  • 2.3.4 整数变换与量化
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 H.264的差错掩盖方法介绍
  • 3.1 H.264差错掩盖流程
  • 3.2 H.264差错掩盖的典型方法
  • 3.2.1 前向差错掩盖方法
  • 3.2.2 后向差错掩盖方法
  • 3.2.3 交互差错掩盖方法
  • 3.3 JM版本的后向差错掩盖方法
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 基于方向性纹理合成的差错掩盖算法研究
  • 4.1 常见的基于纹理特征的差错掩盖算法分析
  • 4.1.1 基于纹理方向的图像修复算法
  • 4.1.2 多纹理方向内插算法
  • 4.1.3 一种改进的多纹理方向空域算法
  • 4.2 DTS算法的提出
  • 4.3 DTS算法模块的设计
  • 4.3.1 视频图像丢失块所属区域类型的划分
  • 4.3.2 丢失块大小划分的计算
  • 4.3.3 子块差错掩盖优先权的计算
  • 4.3.4 子块最佳匹配块的搜索以及替换
  • 4.4 仿真结果及分析
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 基于人脸五官特征的空域差错掩盖算法研究
  • 5.1 基于人脸特征的自适应空域差错掩盖算法分析
  • 5.2 FFSEC算法的提出
  • 5.3 FFSEC算法模块的设计
  • 5.3.1 肤色检测
  • 5.3.2 人脸差错掩盖
  • 5.3.3 边缘检测及后续差错掩盖
  • 5.4 仿真结果及分析
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间参加的科研项目和成果
  • 相关论文文献

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