[发明专利]基于信道状态和视觉感知边信息的错误掩盖方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字视频信号压缩传输领域，具体来说是一种利用错误掩盖技术提高易错传输条件下视频解码图像质量的方法。

背景技术

错误掩盖方法是在视频码流在传输过程种出现错误以后，视频解码器根据视频图像信号自身特性来恢复受损区域数据，提高视频图像质量的一种方法。视频图像数据以低频分量为主，除了剧烈的场景切换以及明显的边缘区域外，时间域和空间域上相邻视频图像的亮度和色度数值变化比较平稳，因此视频图像数据在时间域和空间域上具有平滑性。另一方面，人眼对不同视频图像的注意度是不同的，相对于低频分量，对于高频分量失真人眼更不容易察觉。错误掩盖方法就是根据视频图像的平滑性以及人眼的视觉感知特性，利用近似原始视频图像的数据来掩盖受损的错误视频图像数据，减缓错误时间和空间上的扩散和蔓延，从而提高视频解码图像质量。错误掩盖方法通常在解码端使用，不会引入延迟，不需要额外的带宽。

视频码流出错后，视频解码器通常采用基于像素插值和运动补偿的错误掩盖方法，以减小码流出错对解码视频图像质量的影响。这种错误掩盖方法利用视频图像在空间域和时间域上的平滑特性，根据相邻宏块信息来重建当前出错宏块。这些相邻宏块包括正确解码的宏块和经过错误掩盖而重建的宏块。因此，在使用相邻宏块对错误宏块进行重建时，这些相邻宏块应该被赋予不同的可靠性权重值。

而且，当视频码流由于丢包或误码而出错时，当前的错误掩盖方法只是简单的利用视频图像的平滑特性，没有考虑视频编码图像的内容，因此在视频图像细节和主观质量上的效果较差。

发明内容

本发明提供了一种基于信道状态和视觉感知边信息的错误掩盖方法，主要是利用当前信道状态信息和以边信息形式传输的视觉感知权重图，计算相邻宏块的可靠性权重和重建权重，对不同编码类型的错误视频图像分别进行空间域和时间域上的错误掩盖处理，提高易错传输条件下的视频解码图像质量。

一种基于信道状态和视觉感知边信息的错误掩盖方法，从网络接收视频码流和边信息数据后，对视频编码类型为帧内编码或帧间编码的含有出错宏块的错误图像进行处理，包括以下步骤：

(1)根据当前信道状态信息中的丢包率计算出错宏块的相邻宏块的可靠性权重值；

由于所述的视频码流和边信息均是从网络接收，那么当前网络的状态也在一定程度上影响所读入数据的准确性，必须同时获取当前网络的状态信息，才能实现本发明错误掩盖方法。所述的当前信道状态信息就是指当前网络的状态信息。

其中所述的宏块是指长与宽相等的正方形像素区域块；利用现有技术对读取的视频码流进行解码后可以查找判断出错宏块，接下来以该出错宏块作为当前宏块进行错误掩盖。

所述相邻宏块是指当前宏块上、下、左、右四个方向上边界相邻的宏块。重建宏块的失真与其可靠性是成反比的，失真越大，可靠性越小，反之亦然。而视频解码图像中由于丢包或误码而造成的失真可以用丢包率来预测，因此重建宏块的可靠性也可用丢包率来描述。另一方面，错误掩盖方法需要采用相邻宏块数据来重建出错的宏块，因此重建宏块的可靠性与相邻宏块的可靠性相关。

所述的根据当前信道状态信息中的丢包率计算相邻宏块的可靠性权重值，其计算式为：

W_reliability＝avg{W_reliability(dir)}(1-P) ，dir∈{top，left，bottom，right}

                                                                        (1)

式中，W_reliability表示宏块的可靠性权重值，dir表示上、下、左、右四个相邻宏块，P表示当前信道的丢包率。

式中求出上、下、左、右四个相邻宏块可靠性权重值的平均值，再乘以(1-P)，得到宏块的可靠性权重值。

就任意一个相邻宏块而言，其可靠性权重值确定方法如下：

a)若宏块数据正确接收(可以通过解码器来判断)，则其可靠性权重值为1；

b)若宏块数据出错且没有对其进行过错误掩盖，则其可靠性权重值为0；

c)若宏块数据出错，但是已经对其进行过错误掩盖，则其可靠性权重值通过式(1)来计算得到，这里要说明是这是一个迭代计算的过程，由于本发明方法中是对读入的宏块依次进行处理，只要首个宏块数据可以正确接收，那么随后的出错宏块均可以通过式(1)的迭代计算得到其可靠性权重值。

(2)选择参与重建的相邻宏块；