一种H.264视频P帧的差错掩盖方法技术

本发明专利技术提供一种H.264视频P帧的差错掩盖方法，涉及视频传输差错控制技术领域；其主要技术方案：通过多步的预掩盖和多权值边框匹配算法来预测丢失宏块或其4个8×8块的运动向量，并在预测运动向量的基础进一步搜索得到丢失宏块或其4个8×8块的最佳运动向量，以达到良好的差错掩盖效果；本发明专利技术的有益效果是，可以在H.264视频传输差错情况下，通过对丢失宏块或其8×8块的预掩盖和运动向量预测，实现良好的差错掩盖效果，有效抑制了P帧差错在视频预测链中的扩散。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频传输差错控制
，尤其是涉及一种H.264视频P帧的差错掩盖方法。
技术介绍
H.264视频压缩编码标准以其高效的压缩性能和灵活的网络适配性，使其成为当前各种多媒体通信系统中采用的首选压缩标准，广泛应用于视频会议、可视电话、视频监控以及IPTV等终端产品中。然而，H.264高效压缩的视频码流对网络传输差错(如码流误码、码流丢包等)也更敏感，一旦出现差错，终端解码重建的视频帧质量将急剧下降。虽然H.264标准采用了一系列新的抗差错技术，但其仍需与其它的差错控制技术相结合，以提高压缩码流的抗差错能力。作为H.264视频预测链中的P帧，因传输不可靠而导致宏块丢失的差错将影响后面一系列P帧和B帧的重建。在较长的视频预测链中，P帧的差错影响将尤为严重，因此有必要对其差错进行掩盖以改善视频重建质量。差错掩盖可以利用视频序列在时域和空域的相关性，从时域和空域对丢失宏块进行差错掩盖。对P帧的差错掩盖一般在时域进行。目前已有多种针对P帧的时域差错掩盖方法，如边界匹配差错掩盖算法、边框匹配差错掩盖算法以及多权值边框匹配差错掩盖算法等等。这些方法的核心在于如何较准确地预测出丢失宏块的运动向量。边界匹配差错掩盖算法利用丢失宏块的候选替代宏块和相邻宏块的边界像素匹配程度来选择丢失宏块的运动向量，其缺点在于对处在物体边界处的丢失宏块难以找到最佳的运动向量。边框匹配差错掩盖算法利用丢失宏块的候选替代宏块的相邻宏块和丢失宏块的相邻宏块的边界像素匹配程度来选择丢失宏块的运动向量，其缺点在于没有充分利用相邻宏块的信息来选择最佳的运动向量。多权值边框匹配差错掩盖算法先对丢失宏块进行预掩盖，然后根据丢失宏块的相邻宏块差错情况，利用加权的边框匹配算法选出丢失宏块的最佳运动向量，其缺点在于以整个宏块作为差错掩盖的最小单元，不适用于H.264多划分模式下的宏块差错掩盖并且预测的运动向量精度也有进一步提高的空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:针对现有技术存在的问题，提供一种H.264视频P帧的差错掩盖方法。本专利技术的专利技术目的通过以下技术方案来实现:一种H.264视频P帧的差错掩盖方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:(I)将P帧中的丢失宏块分为4个8 X 8 ±夹，对每个8X8块估计一个预掩盖运动向量，并在相应的参考帧中寻找运动补偿块替代该8X8块，以初步改善视频图像质量；(2)对整个丢失宏块进行多权值边框匹配以获得预测运动向量MVmb ；(3)以MVmb指向的像素为中心点对丢失宏块再次进行多权值边框匹配，获得最小边框匹配误差MBE’ B和最佳预测运动向量MV’ 根据MV’ 从参考帧中获取运动补偿宏块，替代当前丢失宏块；(4)判断MBE’ B的值是否小于或等于阈值Tmb,如果判断为是，则结束对丢失宏块的差错掩盖，否则将丢失宏块分为4个8X8块，并分别对每个8X8块进行步骤(2)和步骤(3)的差错掩盖；(5)对8X8块进行多权值边框匹配以获得预测运动向量MVB1。。，；(6)以MVB1。。,指向点为中心，对8X8块再次进行多权值边框匹配以获得最佳预测运动向量MV’ Β1。。,，根据MV’ Block从参考帧中获取运动补偿块，替代当前8X8块。优选的，步骤(I)中所述的对每个8X8块估计一个预掩盖运动向量的方法为:以Blockcur表示当前将做预掩盖的8X8块，Blockabove> Blockdown分别表示Block.的上、下相邻8 X 8块，Blockahead表示前一个帧中与Block.位置相同的8 X 8块，Blockcur的预掩盖运动向量取O向量、Blockahead对应的运动向量、Blockabtwe对应的运动向量或Blockd_对应的运动向量。优选的，该方法还包括步骤:当Blockiteun Blockabove或Blockdmm采用更小的划分模式编码时，则取块中各子块运动向量的平均值作为整个块的运动向量。优选的，所述的Blockeur的预`掩盖运动向量取Blockahead、Blockabove及Blockdmn^f应的三个运动向量中的一个的方法为:11)若Blockahead完好且米用巾贞间编码模式，同时对应的运动向量在X和y方向的运动均不超过8个像素且参考帧为其所在帧的前一帧，则取该运动向量为Block.的预掩盖运动向量，同时将该运动向量相应的参考巾贞设置为Blockatead所在巾贞；12)否则，若Blockatove完好且采用帧间编码模式，同时Blockabtwe块不在图像的边界，则取其运动向量为Block.的预掩盖运动向量；13)否则，若Blockdmtn完好且采用帧间编码模式，同时Blockdmm块不在图像的边界，则取其运动向量为Block.的预掩盖运动向量；14)否则，若Blockahead采用帧间编码模式且参考帧为其所在帧的前一帧，取其运动向量为Block.的预掩盖运动向量，同时将其运动向量对应的参考帧设置为BlockaheadK在帧；15)否则，取零运动向量作为Block.的预掩盖运动向量。优选的，步骤(2)中所述的对整个丢失宏块进行多权值边框匹配以获得预测运动向量MVmb的方法为:利用公式MFw,==偶..撕/;,.C 中选出 Mv G1.丢失宏块的预测运动向量MVmb;公式中:min表示从候选运动向量集C中取产生多权值边框匹配误差最小的那个运动向量;%j、Wd> \、We为各边的边框匹配误差的权值，BMEu, BMEd,BMEl, BMEe为各边的边框匹配误差，分别定义如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种H.264视频P帧的差错掩盖方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将P帧中的丢失宏块分为4个8×8块，对每个8×8块估计一个预掩盖运动向量，并在相应的参考帧中寻找运动补偿块替代该8×8块，以初步改善视频图像质量；(2)对整个丢失宏块进行多权值边框匹配以获得预测运动向量MVMB；(3)以MVMB指向的像素为中心点对丢失宏块再次进行多权值边框匹配，获得最小边框匹配误差MBE“MB和最佳预测运动向量MV“MB，根据MV“MB从参考帧中获取运动补偿宏块，替代当前丢失宏块；(4)判断MBE“MB的值是否小于或等于阈值TMB，如果判断为是，则结束对丢失宏块的差错掩盖，否则将丢失宏块分为4个8×8块，并分别对每个8×8块进行步骤(2)和步骤(3)的差错掩盖；(5)对8×8块进行多权值边框匹配以获得预测运动向量MVBlock；(6)以MVBlock指向点为中心，对8×8块再次进行多权值边框匹配以获得最佳预测运动向量MV“Block，根据MV“Block从参考帧中获取运动补偿块，替代当前8×8块。

【技术特征摘要】
1.一种H.264视频P帧的差错掩盖方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)将P帧中的丢失宏块分为4个8X8块，对每个8X8块估计一个预掩盖运动向量，并在相应的参考帧中寻找运动补偿块替代该8X8块，以初步改善视频图像质量； (2)对整个丢失宏块进行多权值边框匹配以获得预测运动向量MVmb； (3)以MVmb指向的像素为中心点对丢失宏块再次进行多权值边框匹配，获得最小边框匹配误差MBE’ B和最佳预测运动向量MV’ 根据MV’ m从参考帧中获取运动补偿宏块，替代当前丢失宏块； (4)判断MBE’m的值是否小于或等于阈值Tmb，如果判断为是，则结束对丢失宏块的差错掩盖，否则将丢失宏块分为4个8X8块，并分别对每个8X8块进行步骤⑵和步骤(3)的差错掩盖； (5)对8X8块进行多权值边框匹配以获得预测运动向量MVB1。。，； (6)以MVB1。。,指向点为中心，对8X8块再次进行多权值边框匹配以获得最佳预测运动向量MV’ Β1。。,，根据W，Block从参考帧中获取运动补偿块，替代当前8X8块。2.根据权利要求1所述的一种H.264视频P帧的差错掩盖方法，其特征在于，步骤(I)中所述的对每个8 X 8块估计一个预掩盖运动向量的方法为:以Block.表示当前将做预掩盖的 8X8 块,Blockabove、Blockdown 分别表示 Blockcur 的上、下相邻 8X8 块,Blockahead 表示前一个帧中与Block.位置相同的8 X 8块，Block.的预掩盖运动向量取O向量、Blockahead对应的运动向量、Blockabove对应的运动向量或Blockdwn对应的运动向量。3.根据权利要求2所述的一种H.264视频P帧的差错掩盖方法，其特征在于，该方法还包括步骤:当BlockahMd、Blockabove或Blockdwn采用更小的划分模式编码时,则取块中各子块运动向量的平均值作为整个块的运动向量。4.根据权利要求2所述的一种H.264视频P帧的差错掩盖方法，其特征在于，所述的Blockcur的预掩盖运动向量取BlockateatnBlockab,及Blockdwn对应的三个运动向量中的一个的方法为: 11)若Blockatead完好且采用帧间编码模式，同时对应的运动向量在X和y方向的运动均不超过8个像素且参考巾贞为其所在巾贞的前一巾贞，则取该运动向量为Block.的预掩盖运动向量，同时将该运动向量相应的参考巾贞设置为Blockatead所在巾贞； 12)否则，若Blockabtwe完好且采用帧间编码模式，同时Blockabtjve块不在图像的边界，则取其运动向量为Block.的预掩盖运动向量； 13)否则，若Blockdwn完好...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐锦亮，申及，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：