[发明专利]一种基于自适应冗余片嵌入的容错性视频转码方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频转码领域，具体涉及一种基于自适应冗余片嵌入的容错性视频转码方法。

背景技术

在多媒体应用中，存在着各种各样的网络、设备、内容表现形式和标准等，这些要素之间的互通与互相适应是非常重要的。视频转码就是完成这项任务的非常重要一环，现已成为十分活跃的研究领域。因为传输的不可靠，容错性转码(Error-resilient transcoding)成为视频转码中一个急需解决的重要课题。一切有利于增强视频流的容错性的视频转码都属于容错性转码，其在移动娱乐、移动监控等领域具有十分广泛的应用价值。

现有的容错性转码方法虽然可以取得较好的容错效果，但它们的一个主要缺点是容错强度变更的灵活性不够。它们作用的结果会导致原始视频流发生了实质变化。一旦网络情况发生变化或者不再需要容错时，无法快速有效地形成新视频流或者恢复成原始视频流，甚至根本无法完全恢复成原始视频流。

冗余片或冗余图像技术是H.264/AVC标准中引入的一种新颖且十分有效的视频容错技术。在编码主图像的基础上再增添相应的冗余编码可以显著提高视频流的容错性。增添的冗余内容既可以是对图像整体编码的冗余图像，也可以是针对某一特定区域或某些宏块编码的冗余片。现有利用冗余片机制进行容错编码的方法还存在着以下一些问题：产生冗余图像或冗余片的机制较为单一，对每一帧或者指定帧进行冗余编码，自适应性不强；对整帧图像进行总体评估，而没有区分图像内部性质的差异(感兴趣区域)；只能针对冗余码率和主图像码率固定的情况，而不是自适应分配；计算复杂度高，应用难度大；未考虑传输状况。同时，现有方法也都是应用在编码环节中的，不能完全适用于容错性转码中的冗余片嵌入或变更。

发明内容

本发明提供了一种基于自适应冗余片嵌入的容错性视频转码方法，解决了容错性视频转码过程中的冗余片嵌入技术，包括以下步骤：

(1)输入原始无容错处理的视频流并对视频流进行解码；

(2)利用解码后的像素信息，在色度空间中对当前解码帧进行肤色检测，提取出该帧图像的肤色宏块；

(3)对当前解码帧进行运动分析，区分出每个宏块的相对运动强度，并根据运动强度对肤色宏块进行运动修正，得到新的肤色宏块标识；然后经过形状调整，确定最终的感兴趣区域宏块；

(4)按照对当前帧视频流嵌入与不嵌入冗余片两种情况，分别估计在传输丢包条件下感兴趣区域的失真值；

(5)统计嵌入与不嵌入冗余片两种情况下编码感兴趣区域的比特资源消耗，计算感兴趣区域冗余片的率失真性能，决策是否对当前帧嵌入感兴趣区域冗余片，即选出率失真性能较佳的情况；

(6)针对新的片组结构，对需要嵌入冗余片的视频流进行宏块间依赖性分析和感兴趣区域扩大，然后进行熵编码形成感兴趣区域冗余片并嵌入原始视频流当中。

本发明中，产生的冗余片只针对感兴趣区域，不包括其它非感兴趣区域，且生成冗余片视频流过程只在熵编码层次上进行。

本发明中，产生的感兴趣区域冗余片与其在主图像中对应位置的像素重建值完全相同，即不改变相关宏块的预测模式和量化参数等。

本发明的转码方法能够显著增强原有视频流的容错性能，改善不可靠传输时视频的质量，实现较好的率失真性能，并与人的视觉保持了良好的一致性。同时，还具有复杂度较小、图像存储空间要求较少和容错强度变更灵活等特点。

附图说明

图1为本发明自适应冗余片嵌入的容错性视频转码方法的流程图；

图2为本发明中图像中心区域划分图；

图3为本发明中感兴趣区域扩大示意图；

图4为采用本发明方法对Carphone测试序列进行仿真实验结果图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图来详细说明本发明，但本发明并不仅限于此。

如图1所示，一种基于自适应冗余片嵌入的容错性视频转码方法，包括以下步骤：

(1)输入原始无容错处理的视频流并对视频流进行解码；

(2)提取出当前解码帧图像的肤色宏块；

直接从颜色判断出发去检测肤色具有较高的效率，一个坐标为(x，y)的像素点是否属于肤色区域通过式(I)来判断：