專(zhuān)利名稱(chēng)：一種視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻傳輸差錯(cuò)控制技術(shù)，具體的說(shuō)涉及一種視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制方法 及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，移動(dòng)終端，例如手機(jī)的視頻傳 輸?shù)却笕萘總鬏攽?yīng)用成了必然的趨勢(shì)。但是在無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信道中，誤碼的產(chǎn)生、數(shù)據(jù)的丟 失總是難以避免。而且壓縮后的視頻數(shù)據(jù)對(duì)碼元錯(cuò)誤非常敏感，少量碼元的錯(cuò)誤就可能導(dǎo) 致大批碼元無(wú)法正確解碼。進(jìn)而導(dǎo)致手機(jī)終端重建圖像質(zhì)量嚴(yán)重下降，甚至無(wú)法重建圖像。 因而，對(duì)誤碼進(jìn)行錯(cuò)誤控制成為手機(jī)視頻通信中的一個(gè)重要技術(shù)，也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)方 向之一。在一些特殊應(yīng)用場(chǎng)合，如實(shí)時(shí)手機(jī)視頻業(yè)務(wù)或手機(jī)視頻廣播(手機(jī)電視業(yè)務(wù))，當(dāng) 視頻傳輸錯(cuò)誤發(fā)生(數(shù)據(jù)丟失)時(shí)，由于不能接受重傳的時(shí)間延遲，或者沒(méi)有反向控制信 道，不能通過(guò)自動(dòng)請(qǐng)求重傳(ARQ)重新傳輸錯(cuò)誤的視頻數(shù)據(jù)，則只能采取手機(jī)解碼端的誤 碼掩蓋盡量減小錯(cuò)誤對(duì)當(dāng)前幀和后續(xù)幀的影響。手機(jī)終端的誤碼掩蓋技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)是利用手機(jī)視頻信號(hào)中的空域和時(shí)域的冗余 信息，當(dāng)傳輸錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，接收端可以參考已經(jīng)正確解碼的視頻數(shù)據(jù)并通過(guò)算法重建錯(cuò)誤 區(qū)域以改善圖像質(zhì)量。需要指出的是，手機(jī)終端的錯(cuò)誤掩蓋只針對(duì)解碼過(guò)程，不需要對(duì)發(fā)送 端進(jìn)行修改，因此不會(huì)改變視頻碼流結(jié)構(gòu)，具有較好的適應(yīng)性。手機(jī)終端的誤碼掩蓋的依據(jù)是自然景物的低頻特性，即視頻圖像在空間和時(shí)間上 的高度相關(guān)性和平滑性，因此可分別在空域、時(shí)域內(nèi)進(jìn)行插值掩蓋?？沼虿逯凳菍?duì)受損宏 塊進(jìn)行紋理恢復(fù)的一個(gè)比較有效的辦法，它通過(guò)相鄰宏塊正確的宏塊進(jìn)行空域像素內(nèi)插得 到，它不需要宏塊的運(yùn)動(dòng)信息。插值的方法有很多種，目前公認(rèn)的經(jīng)典插值算法包括雙線性 插值和方向插值等空域插值算法等。然而上述算法都有一定的局限性，雙線性插值算法將 受損的視頻宏塊始終作為平滑圖像來(lái)對(duì)待，如果受損的視頻宏塊具有豐富的高頻信息，或 者有圖像邊界穿越丟失宏塊的時(shí)候，該算法插值結(jié)果將導(dǎo)致圖像的紋理丟失，畫(huà)面變的模 糊，畫(huà)面質(zhì)量并不能顯著提高，甚至有可能導(dǎo)致下降；方向插值算法通過(guò)檢測(cè)受損區(qū)域周?chē)?的邊緣信息，預(yù)測(cè)受損區(qū)域內(nèi)的邊緣走向并沿此方向進(jìn)行方向插值，但當(dāng)受損區(qū)域周?chē)?緣較亂時(shí)也可能引起虛假邊緣，造成視覺(jué)效果較差。綜上所述，現(xiàn)有的空域插值算法，仍然 存在著缺陷，無(wú)法得到理想的視頻解碼質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是，提供了一種視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制方法及系統(tǒng)， 能夠優(yōu)化視頻傳輸圖像的解碼質(zhì)量，改善視頻解碼效果。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制方法，包括誤碼掩蓋過(guò)程，所述誤碼掩蓋過(guò)程包括
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對(duì)受損宏塊進(jìn)行邊緣集中程度的量化分析，以將所述受損宏塊區(qū)分為平滑塊或邊 緣塊；對(duì)平滑塊，采用雙線性差值算法進(jìn)行誤碼掩蓋；對(duì)邊緣塊，采用方向插值算法進(jìn)行 誤碼掩蓋。在本發(fā)明所述方法的一種實(shí)施例中，所述對(duì)受損宏塊進(jìn)行邊緣集中程度的量化分 析包括配置邊緣方向類(lèi)；計(jì)算所述受損宏塊的各個(gè)周?chē)袼氐倪吘壏较?，并將各個(gè)周?chē)?像素歸類(lèi)到對(duì)應(yīng)的邊緣方向類(lèi)；判斷各個(gè)周?chē)袼厥欠翊┰剿鍪軗p宏塊，如是，則相應(yīng)累加到該周?chē)袼厮鶎?的邊緣方向類(lèi)的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)中，并將該周?chē)袼氐倪吘壏较蚶奂拥剿鶎龠吘壏较蝾?lèi)的幅度計(jì) 數(shù)中；根據(jù)各個(gè)邊緣方向類(lèi)的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)得出方向信息熵并據(jù)所述方向信息熵判斷所述 受損宏塊是否為邊緣集中；根據(jù)各個(gè)邊緣方向類(lèi)的幅度計(jì)數(shù)判斷所述受損宏塊是否為強(qiáng)邊 緣穿越；如果所述受損宏塊為邊緣集中或者強(qiáng)邊緣穿越，判定該受損宏塊為邊緣塊，否則， 判定該受損宏塊為平滑塊。在本發(fā)明所述方法的一種實(shí)施例中，所述邊緣方向類(lèi)包括8個(gè)，8個(gè)邊緣方向類(lèi) Dk，k e
，由8條穿過(guò)同一圓心并兩兩間隔22. 5°的直線劃分而成，所述根據(jù)各個(gè)邊 緣方向類(lèi)的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)得出方向信息熵并據(jù)所述方向信息熵判斷所述受損宏塊是否為邊緣 集中按如下方式進(jìn)行判斷方向信息熵是否小于熵閾值，如是，則判斷所述受損宏塊為邊緣
集中；所述方向信息熵根據(jù)下式得到-Hmoie =p(k\p(k) =k—,
其中，Hmode為方向信息熵，P(k)為邊緣方向類(lèi)Dk對(duì)應(yīng)的方向概率，Nk為邊緣方向類(lèi)Dk對(duì) 應(yīng)的像素個(gè)數(shù)。在本發(fā)明所述方法的一種實(shí)施例中，所述邊緣方向類(lèi)包括8個(gè)，8個(gè)邊緣方向類(lèi) Dk, k e
，由8條穿過(guò)同一圓心并兩兩間隔22. 5°的直線劃分而成，所述根據(jù)各個(gè)邊 緣方向類(lèi)的幅度計(jì)數(shù)判斷所述受損宏塊是否為強(qiáng)邊緣穿越按如下方式進(jìn)行判斷各個(gè)邊緣 方向類(lèi)中是否存在有幅度超過(guò)預(yù)設(shè)的邊緣強(qiáng)度閾值的邊緣方向類(lèi)，如是，則判斷所述受損 宏塊為強(qiáng)邊緣穿越。在本發(fā)明所述方法的一種實(shí)施例中，所述受損宏塊為8X8矩形塊，所述受損宏塊 的周?chē)袼貫樵撌軗p宏塊相鄰8個(gè)宏塊中的正確解碼宏塊或已經(jīng)誤碼掩蓋過(guò)的宏塊中與 所述受損宏塊相鄰的8X4或4X8區(qū)域內(nèi)的像素。在本發(fā)明所述方法的一種實(shí)施例中，所述方向插值算法為基于區(qū)域分割的方向插 值算法，包含將受損宏塊分割為至少兩個(gè)區(qū)域，對(duì)受損宏塊的一像素，通過(guò)相同區(qū)域的邊 界參考像素進(jìn)行方向插值進(jìn)行恢復(fù)。在本發(fā)明所述方法的一種實(shí)施例中，所述將受損宏塊分割為至少兩個(gè)區(qū)域按如下 方式進(jìn)行在所述受損宏塊的鄰域內(nèi)設(shè)立兩個(gè)圈層，并在該兩個(gè)圈層上分別取一系列連續(xù)劇 烈變化的像素點(diǎn)進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并選擇檢測(cè)出的邊緣點(diǎn)中梯度最大的邊緣點(diǎn)作為匹配及連
5線邊緣點(diǎn)；重復(fù)將未進(jìn)行匹配的匹配及連線邊緣點(diǎn)中的位于不同圈層且屬性距離最小的兩 點(diǎn)進(jìn)行連線匹配直至匹配完成或只有一個(gè)圈層上含有匹配及連線邊緣點(diǎn)；將連線匹配的兩個(gè)邊緣點(diǎn)進(jìn)行連線形成邊緣連線，并以邊緣連線所在的直線作為 邊緣線，如果兩條邊緣連線位于同一條直線上，則合并為同一條邊緣線，如果兩條邊緣線斜 率相同或相近，則以其中邊緣強(qiáng)度較大的邊緣連線所在的直線作為邊緣線；按邊緣線的邊緣強(qiáng)度從大到小順序?qū)κ軗p宏塊進(jìn)行區(qū)域分割，如兩條邊緣線相 交，邊緣強(qiáng)度小的邊緣線不穿越邊緣強(qiáng)度大的邊緣線。在本發(fā)明所述方法的一種實(shí)施例中，還包括誤碼檢測(cè)過(guò)程對(duì)視頻的每一幀進(jìn)行 掃描判斷是否有受損宏塊，如有，根據(jù)預(yù)設(shè)原則選擇誤碼掩蓋方式后進(jìn)入誤碼掩蓋過(guò)程；否 則，結(jié)束流程。在本發(fā)明所述方法的一種實(shí)施例中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)原則選擇誤碼掩蓋方式包括 受損宏塊延伸到下邊界，采用自上而下的掩蓋方式；受損宏塊從上邊界開(kāi)始，采用自下而上 的掩蓋方式；受損宏塊既不在上邊界也不在下邊界，采用上下交替的掩蓋方式。本發(fā)明還提供了一種視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制系統(tǒng)，包括誤碼掩蓋模塊，所述誤碼掩 蓋模塊包括邊緣分析單元，用于對(duì)受損宏塊進(jìn)行邊緣集中程度的量化分析，以將所述受損宏 塊區(qū)分為平滑塊或邊緣塊；誤碼掩蓋單元，用于對(duì)平滑塊，采用雙線性差值算法進(jìn)行誤碼掩蓋；對(duì)邊緣塊，采 用方向插值算法進(jìn)行誤碼掩蓋。本發(fā)明通過(guò)對(duì)受損宏塊的邊緣集中程度的量化分析，從而可以適應(yīng)性的選擇雙線 性差值算法或者方向插值算法進(jìn)行誤碼掩蓋，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)視頻傳輸圖像解碼質(zhì)量的優(yōu) 化，改善了視頻解碼效果。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的受損宏塊的檢測(cè)區(qū)域選擇圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的邊緣方向的分類(lèi)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的平滑塊的誤碼掩蓋圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的差錯(cuò)控制過(guò)程中的掃描方式和掩蓋方式圖；其中，圖4_a表 示了對(duì)一幀圖像進(jìn)行定列、定行的掃描；圖4-b表示了在受損塊到達(dá)下邊緣時(shí)的掃描方式； 圖4-c表示了受損塊從上邊緣開(kāi)始時(shí)的掃描方式；圖4-d表示了受損塊在中間連續(xù)時(shí)的掃 描方式；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的邊緣檢測(cè)過(guò)程圖；其中圖5-a為在邊界像素上進(jìn)行邊緣檢 測(cè)；圖5-b為檢測(cè)跳變邊緣點(diǎn)；圖5-c為獲取真正邊緣點(diǎn)；圖5-d為邊緣點(diǎn)匹配、連線；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的受損宏塊的區(qū)域分割圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例的區(qū)域內(nèi)方向插值圖；圖7_a顯示了帶兩個(gè)邊緣線的丟失宏 塊；圖7-b顯示了沿邊緣線確定的兩個(gè)參考像素；圖7-c顯示了丟失像素在同一區(qū)域內(nèi)的 參考象素的選擇；圖8為本發(fā)明實(shí)施例的誤碼檢測(cè)中的宏塊狀態(tài)6
圖9為本發(fā)明實(shí)施例的手機(jī)視頻解碼過(guò)程中的誤碼檢測(cè)流程圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例的手機(jī)視頻傳輸差錯(cuò)控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明主要是在視頻傳輸過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失時(shí)，通過(guò)空域誤碼掩蓋方法提高圖 像的解碼質(zhì)量。在進(jìn)行誤碼掩蓋時(shí)，提供了一種有效的自適應(yīng)算法選擇機(jī)制，既可以較為清 晰地恢復(fù)圖像信息，又可以在一定程度上避免虛假邊緣的產(chǎn)生。其關(guān)鍵在于對(duì)丟失的視頻 信息的邊緣集中程度進(jìn)行量化分析，從而可以自適應(yīng)性的選擇合適的算法。其中，對(duì)丟失的 視頻信息的邊緣集中程度的量化分析是利用信息熵理論，通過(guò)方向信息熵的設(shè)計(jì)來(lái)完成對(duì) 目標(biāo)的判斷。在誤碼掩蓋時(shí)，一般以宏塊為單位進(jìn)行，稱(chēng)需要進(jìn)行誤碼掩蓋的宏塊為受損宏 塊，受損宏塊包括丟失宏塊和出錯(cuò)宏塊，丟失宏塊指該宏塊數(shù)據(jù)完全丟失，出錯(cuò)宏塊指該宏 塊內(nèi)數(shù)據(jù)部分丟失或者出現(xiàn)錯(cuò)誤。但3者并沒(méi)有明顯的差別，本文對(duì)這3者并不做嚴(yán)格區(qū) 分，可以認(rèn)為3者的含義是相同的。上述的自適應(yīng)空域誤碼掩蓋，包括兩個(gè)過(guò)程，一是自適應(yīng)切換過(guò)程，二是切換后的 算法應(yīng)用過(guò)程。在自適應(yīng)切換過(guò)程中，可以根據(jù)丟失宏塊周?chē)倪吘壭畔⒆赃m應(yīng)地選擇雙線性插 值算法或者方向插值算法進(jìn)行空域誤碼掩蓋。首先對(duì)丟失宏塊周?chē)南袼攸c(diǎn)的梯度方向 進(jìn)行分類(lèi)并計(jì)算邊緣強(qiáng)度，再得到各個(gè)邊緣方向類(lèi)的幅度計(jì)數(shù)累加值，而后比較可變閾值 Bth，以此判斷是否存在強(qiáng)邊緣穿越，以及方向信息熵H與熵閾值Hth的大小來(lái)自適應(yīng)的選 擇誤碼掩蓋算法。在切換后的算法應(yīng)用過(guò)程中，在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于方向插值算法進(jìn)行了改進(jìn)， 提供了一種“改進(jìn)的基于區(qū)域分割多方向插值算法”，基于區(qū)域分割的多方向插值算法可以 有效地解決視頻傳輸過(guò)程中估計(jì)丟失宏塊內(nèi)的邊緣方向不精確的問(wèn)題，該算法首先對(duì)丟失 宏塊周?chē)南袼攸c(diǎn)進(jìn)行邊緣檢測(cè)，然后對(duì)丟失宏塊進(jìn)行區(qū)域劃分，在區(qū)域分割基礎(chǔ)上完成 對(duì)丟失宏塊內(nèi)像素點(diǎn)的方向插值。邊緣檢測(cè)是利用圖像中物體邊界上的像素點(diǎn)，通過(guò)Sobel 算子(索貝爾算子，圖像處理中的算子，主要用作邊緣檢測(cè))計(jì)算灰度的變化率和變化方 向，得到較為精確的邊緣方向信息；丟失宏塊進(jìn)行區(qū)域劃分，將像素點(diǎn)分割到不同的區(qū)域， 各區(qū)域采用與其邊緣相同的方向進(jìn)行加權(quán)插值。梯度方向即像素點(diǎn)的灰度變化方向，對(duì)梯度方向進(jìn)行分類(lèi)是為了有效的統(tǒng)計(jì)像素 梯度方向可能存在的概率，同時(shí)為進(jìn)一步計(jì)算信息熵提供必要準(zhǔn)備；信息熵計(jì)算可以有效 的反映圖像邊緣方向的集中程度，它的大小將直接決定插值算法的選擇。邊緣強(qiáng)度反映了 圖像的平滑程度。下面結(jié)合附圖首先介紹本發(fā)明實(shí)施例所采用的差錯(cuò)控制算法。本發(fā)明實(shí)施例的差錯(cuò)控制基本流程包括解碼時(shí)首先判斷視頻中的每一幀是否有 數(shù)據(jù)丟失。如果有，則對(duì)受損宏塊進(jìn)行邊緣集中程度的量化分析，以將受損宏塊區(qū)分為平滑 塊或邊緣塊；對(duì)于平滑塊，采用雙線性插值算法；對(duì)于邊緣塊，則采用方向插值算法，例如 采用前文提出的基于區(qū)域分割的方向插值算法，利用穿過(guò)受損宏塊的相鄰塊邊緣信息將受 損宏塊分割成若干區(qū)域，針對(duì)不同區(qū)域采用不同的插值策略，這樣能更好的恢復(fù)圖像信息，
7又能避免虛假邊緣和錯(cuò)誤邊緣的產(chǎn)生。1.基于邊緣像素的方向分類(lèi)和丟失宏塊的判定(1)選擇受損宏塊周?chē)臋z測(cè)區(qū)域。如圖1所示，將受損宏塊劃分為8X8大小矩 形塊，取受損宏塊周?chē)噜?個(gè)宏塊中的8X4或4X8區(qū)域參與邊緣檢測(cè)，圖1中示出的斜 線部分為檢測(cè)區(qū)域，按以下方式進(jìn)行邊緣檢測(cè)的選擇1)如果相鄰8X8宏塊為正確解碼宏塊或者是已經(jīng)掩蓋過(guò)的宏塊，則該8X4或 4X8宏塊中的每一個(gè)像素均參與邊緣方向的檢測(cè)；2)如果相鄰8X8宏塊為未掩蓋宏塊，則該8X4或4X8宏塊中的每一個(gè)像素均不 參與邊緣方向的檢測(cè)。(2)對(duì)圖像中的邊緣方向進(jìn)行分類(lèi)。如圖2所示，將一個(gè)圓平面等分成16個(gè)區(qū)域， 每個(gè)區(qū)域的兩條邊緣線之間的夾角為22. 5°，取這16個(gè)區(qū)域的平分線(即各區(qū)域的邊緣 線)方向作為整個(gè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)可能的邊緣方向，即每一個(gè)平分線方向代表著一 個(gè)區(qū)域內(nèi)的邊緣方向，又在同一條直線上方向相反的兩個(gè)方向被看作-劃分區(qū)域?qū)?yīng)8個(gè)邊緣方向類(lèi)，分別為0°，22.5°，45° , ... ,157. 5C
-個(gè)方向，因此16 1 ，也即，由8條穿過(guò)
同一圓心并兩兩間隔22. 5°的直線劃分出8個(gè)邊緣方向類(lèi)，為了以后表述的方便，將這8彳 方向類(lèi)分別記為D0，D1，...，D7。(3)計(jì)算受損宏塊周?chē)袼氐倪吘壭畔?。按照式⑴中的Sobel算子計(jì)算每-像素點(diǎn)P(x，y)的邊緣強(qiáng)度G(x，y)和邊緣方向A(x，y)，邊緣強(qiáng)度G(x，y)和邊緣方向A (x， y)分別反映了該像素點(diǎn)灰度的變化強(qiáng)度及走向，Gx(x, y)和Gy(x，y)是邊緣強(qiáng)度G(x，y) 在χ和y方向上的分量，P (χ，y)為受損宏塊周?chē)囊幌袼攸c(diǎn)。
‘Gx(x,y) = P(x,y)*Hx(x,y) Gy(x,y) = P(x,y)*Hy(x,y)j G(x, y) = ^Gx(x,y)2 +Gy(x,y)2其中， (4)將像素P(x，y)的邊緣方向A(x，y)劃歸到上述8個(gè)邊緣方向類(lèi)中對(duì)應(yīng)方向類(lèi) 中。由于8個(gè)邊緣方向類(lèi)的范圍在，180° )，而邊緣方向A(x，y)的取值范圍在(-90°， 90° )，因此需要將邊緣方向A(x，y)進(jìn)行變形為
Αχ,y)=
arctas-
G(x,y)G(x,y)
“Gx(x,y)本 0, arctan-
Q(U) 9
Gx{x,y) Gx{x,y)=o
>0
180+arctaa
Gx(x,y)
Gx(^y)
、—s 2 /Iv
8
此時(shí)邊緣方向A(x，y) e [0°，180° )，然后把該方向劃歸到DO，D1，. . .，D7中的
某一個(gè)，劃分采用如下方法把像素的邊緣方向值除以一個(gè)基準(zhǔn)值，然后對(duì)商值下取整，作 為邊緣方向類(lèi)的索引值。
,A(x,y)-11.25° 1 ,o 可以證明k e
，且六&，y)的對(duì)應(yīng)k值均勻分布0 7之間，這樣就可以將 像素P(x，y)邊緣方向A(x，y)歸類(lèi)到對(duì)應(yīng)邊緣方向類(lèi)Dk (0彡k彡7)中。然后需要判斷該 邊緣方向是否穿越受損宏塊MB，為此，從像素P(x，y)出發(fā)作一條平行于方向Dk的直線，如 果該直線穿越受損宏塊，則將像素P(χ，y)所屬的邊緣方向類(lèi)Dk對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器Nk累加 1，幅度計(jì)數(shù)器81^累加上像素？0^，7)對(duì)應(yīng)邊緣方向A(x，y)；如果該直線未穿越受損宏塊則 將像素P(x，y)的邊緣方向A(x，y)舍棄。(5)當(dāng)受損宏塊鄰域內(nèi)所有的像素點(diǎn)被檢測(cè)完后，計(jì)算各邊緣方向類(lèi)Dk所穿越受 損宏塊的方向概率P (k)。由于方向Dk對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)有Nk個(gè)(0彡k彡7)，則Dk所對(duì)應(yīng)的 方向概率P(k)為 統(tǒng)計(jì)了邊緣方向類(lèi)Dk中的每個(gè)方向?qū)?yīng)的方向概率P(k)后，計(jì)算方向信息熵 Hmode,定義為 利用拉格朗日乘數(shù)法可以證明，當(dāng)8個(gè)方向分類(lèi)的概率相同時(shí)，方向信息熵Hmode 取最大值3，且方向概率越分散，Hmode值越大。因此Hmode越大，表明受損宏塊鄰域內(nèi)邊緣 方向越分散，Hmode越小，則表明邊緣方向集中程度越高。(6)判斷是否有強(qiáng)邊緣穿越受損宏塊。當(dāng)Bk(O彡k彡7)超過(guò)(6)式中設(shè)定的可 變的邊緣強(qiáng)度閾值Bth時(shí)，即認(rèn)為有強(qiáng)邊緣穿越受損宏塊，將Bk所對(duì)應(yīng)的邊緣方向類(lèi)Dk看 作是穿過(guò)丟失宏塊的強(qiáng)邊緣方向，然后統(tǒng)計(jì)出8個(gè)邊緣方向類(lèi)B0、Bi, ..., B7中穿越受損 宏塊的強(qiáng)邊緣方向個(gè)數(shù)，并記為N(0 < N < 8)。邊緣強(qiáng)度閾值Bth定義為
M 其中，M為參與邊緣檢測(cè)宏塊的個(gè)數(shù)。(7)當(dāng)Hmode彡2. 4且N = O時(shí)，說(shuō)明受損的視頻宏塊是沒(méi)有明顯邊緣集中的宏塊 或者沒(méi)有強(qiáng)邊緣穿越，則將這些受損宏塊判定為平滑塊，對(duì)于平滑塊采用雙線性插值算法 進(jìn)行誤碼掩蓋。其中，2. 4即熵閾值，熵閾值為一可調(diào)整的常數(shù)，在本例中取值為2. 4。當(dāng)Hmode < 2. 4或N > 1時(shí)，說(shuō)明邊緣集中或者有強(qiáng)邊緣穿過(guò)受損的視頻宏塊，則 將這些受損宏塊判定為邊緣塊，對(duì)于邊緣塊采用前文提出的基于區(qū)域分割的方向插值算法 進(jìn)行誤碼掩蓋。2.平滑塊的誤碼掩蓋對(duì)于平滑塊的誤碼掩蓋，采用的是雙線性插值算法。如圖3所示，設(shè)pl，p2，p3，p4是受損塊4個(gè)邊界上離P點(diǎn)最近的像素點(diǎn)，pi到ρ的距離為Di (i = 1，2，3，4)，W為塊的邊 界尺寸，則P點(diǎn)像素值為 3.邊緣塊的誤碼掩蓋對(duì)于邊緣塊的誤碼掩蓋，采用基于區(qū)域分割的方向插值算法。該方法的基本思想 是首先在受損宏塊的鄰域內(nèi)設(shè)立兩個(gè)矩形圈層，并在這兩個(gè)矩形圈層上尋找邊緣點(diǎn)，然后 利用相鄰塊的邊緣點(diǎn)信息估計(jì)出受損宏塊的邊緣方向和邊緣強(qiáng)度；接著根據(jù)各方向的邊緣 強(qiáng)度把受損宏塊劃分割成若干區(qū)域；最后針對(duì)不同區(qū)域采用不同的插值策略。該方法充分 利用了受損宏塊的邊緣信息來(lái)尋找穿越受損宏塊的邊緣。(1)對(duì)受損宏塊周?chē)袼攸c(diǎn)進(jìn)行邊緣檢測(cè)以手機(jī)視頻圖像為例，如圖4_a所示，首先對(duì)手機(jī)視頻圖像中的每一幀先定列，再 定行進(jìn)行掃描，通過(guò)掃描來(lái)確定受損塊，確定三種不同的掩蓋方式如圖4-b所示，當(dāng)出錯(cuò) 宏塊到達(dá)下邊緣，此時(shí)采用至上而下的掩蓋方式；如圖4-c所示，當(dāng)出錯(cuò)宏塊從上邊緣開(kāi) 始，此時(shí)采用至下而上的掩蓋方式；如圖4-d所示，當(dāng)出錯(cuò)宏塊在中間連續(xù)，此時(shí)采用上下 到中間，交替進(jìn)行的掩蓋方式。然后進(jìn)行邊緣檢測(cè)，邊緣檢測(cè)就是求像素點(diǎn)P(X，y)梯度的局部最大值和方向，邊 緣檢測(cè)中用到的是Sobel算子，因此像素P(x，y)的梯度大小G(x，y)和梯度方向A(x，y)可 由(1)式求得。如果梯度大小G(x，y)大于預(yù)先設(shè)定的梯度閾值大小Gth，則說(shuō)明該像素點(diǎn) 就是要找的邊緣檢測(cè)點(diǎn)。如圖5_a所示，在受損宏塊的鄰域內(nèi)設(shè)立的兩個(gè)矩形圈層上尋找邊緣點(diǎn)。如圖5_b所示，在所設(shè)定的兩個(gè)矩形邊界線上，取一系列連續(xù)劇烈變化的像素點(diǎn) 進(jìn)行邊緣檢測(cè)。對(duì)于矩形圈層中的每一個(gè)像素點(diǎn)都計(jì)算出邊緣強(qiáng)度G(x，y)，一般的，連續(xù) 的一系列像素點(diǎn)的邊緣強(qiáng)度的差別應(yīng)該是很小的(圖5-b中分別通過(guò)黑色、交叉線、斜線表 示)，即一個(gè)像素相鄰的左邊像素和右邊像素的邊緣強(qiáng)度差別應(yīng)該很小，如果出現(xiàn)較大的差 異(這個(gè)差異的界定可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)自行確定)，則可以認(rèn)為是出現(xiàn)像素跳變。如果出 現(xiàn)跳變，則在發(fā)生跳變處的兩邊選擇連續(xù)若干像素點(diǎn)，選擇梯度最大的一個(gè)點(diǎn)作為邊緣點(diǎn) 放到邊緣點(diǎn)集合中。如圖5-c所示，梯度最大的邊緣點(diǎn)被選擇為用于進(jìn)行匹配和連線的邊 緣點(diǎn)，這樣可以得到兩個(gè)矩形圈層上的一組用于邊緣匹配和連線的集合F。這些邊緣點(diǎn)成為 匹配及連線邊緣點(diǎn)。(2)邊緣點(diǎn)匹配和連線邊緣進(jìn)入宏塊存在著兩種可能的情況。第一種情況是一個(gè)邊緣沿著某一方向通過(guò) 一個(gè)邊緣點(diǎn)進(jìn)入受損宏塊并通過(guò)另一個(gè)邊緣點(diǎn)離開(kāi)此宏塊，即存在著兩個(gè)邊緣有著相同或 者相似的邊緣梯度方向。第二種情況是兩個(gè)邊緣在受損宏塊內(nèi)部相交，這時(shí)就需要量化分 析兩個(gè)邊緣的強(qiáng)弱，并判斷邊緣的大小。基于以上兩種可能存在的情況，圖像的邊緣f (X，y)定義為
10Jl, G(x,y)>Gthf(x,y) = \其中，Gth為梯度閾值。邊緣點(diǎn)的屬性向量定義為p' (x, y) = (Gx (χ, y), Gy (χ, y), A (χ, y), P (χ, y)) (9)則兩個(gè)邊緣點(diǎn)之間的屬性差異可以通過(guò)下面的計(jì)算得到diff(p ‘ (X1J1), ρ' (x2, y2)) = I Gx (xi; Y1)-Gx (x2, y2) | + |Gy(xi; yi)-Gy(x2, y2) +|A(Xl,yi)-elj2| +IA (x2 J2Hu H P(Xl，yi)-P(X2，y2)(10)其中，θ lj2是兩個(gè)邊緣點(diǎn)p(xl，yl)和p(x2，y2)連線的傾斜角。如圖5_d所示，在所有邊緣點(diǎn)中，如果兩個(gè)匹配及連線邊緣點(diǎn)分別在兩個(gè)不同的 矩形圈層上且他們之間的屬性距離最小，則這兩個(gè)邊緣點(diǎn)連線進(jìn)行匹配。然后將剩余的邊 緣點(diǎn)作為新的集合F，重復(fù)上述過(guò)程直到集合F中所有的邊緣點(diǎn)都被匹配完成，或者只有一 個(gè)圈層上含有邊緣點(diǎn)。最后對(duì)匹配的邊緣點(diǎn)進(jìn)行連線。將兩個(gè)匹配的邊緣點(diǎn)的連線稱(chēng)為邊緣點(diǎn)連線，而將該邊緣點(diǎn)連線所在的直線稱(chēng)為 邊緣線，區(qū)域分割通過(guò)邊緣線來(lái)進(jìn)行。連線中還要進(jìn)行邊緣線的合并，如果兩條邊緣點(diǎn)連線 在同一條直線上，則直接合并為一條邊緣線；如果兩條邊緣點(diǎn)連線斜率相同或相近，則取邊 緣強(qiáng)度大的邊緣點(diǎn)連線所在直線為邊緣線，另一條邊緣點(diǎn)連線去除。需要注意的是，合并之 后，邊緣線的強(qiáng)度為兩段邊緣點(diǎn)連線強(qiáng)度之和，其計(jì)算方式參見(jiàn)式8。其中，斜率相近是指 兩條邊緣點(diǎn)連線傾斜角相差在5°以內(nèi)，即認(rèn)為斜率相近，可以進(jìn)行邊緣線合并，當(dāng)然該值 也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，例如也可以將傾斜角在10°以內(nèi)認(rèn)為是斜率相近，取邊緣強(qiáng)度 大的邊緣點(diǎn)連線所在直線為邊緣線，另一條邊緣點(diǎn)連線去除。(3)對(duì)受損宏塊進(jìn)行區(qū)域分割根據(jù)(10)式的結(jié)果，當(dāng)有邊緣點(diǎn)連線穿越受損宏塊時(shí)，此邊緣點(diǎn)連線的方向可以 通過(guò)求其上的兩點(diǎn)邊緣Mi和Nj的連線的斜率來(lái)得到，如圖6所示，Mi (i = 1,2,3,4)為外 矩形圈層上的點(diǎn)，Nj(j = 1,2,3,4)為內(nèi)矩形圈層上的點(diǎn)。定義邊緣強(qiáng)度為Fv = Σ f^y)其中，S為邊緣MiNj上所有像素點(diǎn)的集合，f(x，y)的大小由(8)式得到。根據(jù)前 面提到的邊緣進(jìn)入宏塊存在著兩種可能的情況，對(duì)受損宏塊進(jìn)行區(qū)域分割，分割遵循如下 原則1)如果兩條邊緣MiNj和Mi，Nj，有相同或者相近的斜率或者在同一條直線上，則 將這兩條邊緣合并，看作為同一條邊緣，并用邊緣強(qiáng)度較大邊緣所在的直線進(jìn)行區(qū)域分割。 如圖6所示，邊緣Mmi和M2N2被合并為一條邊緣線L12，M3N3和M4N4不合并，被看成是邊 緣L3和邊緣L4。2)對(duì)于合并后的所有邊緣按邊緣強(qiáng)度從大到小排列，邊緣強(qiáng)度大的邊緣連線優(yōu)先 被劃分，邊緣強(qiáng)度小的邊緣連線后被劃分。如圖6所示，邊緣強(qiáng)度L12 > L3 > L4，因此劃分 順序?yàn)長(zhǎng)12, L3和L4。
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3)如果兩條邊緣相交，邊緣強(qiáng)度小的邊緣連線不能穿越邊緣強(qiáng)度大的邊緣連線。 如圖6所示，L3不能穿越L12，L4不能穿越L12和L3。根據(jù)以上3條原則就可以得到受損宏塊的區(qū)域劃分。(4)對(duì)受損宏塊內(nèi)的像素點(diǎn)進(jìn)行方向插值在受損宏塊被分割成若干個(gè)區(qū)域后，就可以對(duì)每個(gè)區(qū)域內(nèi)丟失的像素點(diǎn)分別進(jìn)行 插值。如圖7-a所示，受損宏塊MB中的像素ρ通過(guò)相同區(qū)域的邊界參考像素來(lái)恢復(fù)。假設(shè) 有η個(gè)邊緣穿過(guò)受損宏塊，每一個(gè)邊緣Li (1 ^n)都可以用一個(gè)線性方程來(lái)表示Y-Yi-Iiii (X-Xi) = 0，1 彡 i 彡 η (12)其中mi是該邊緣(即指邊緣線，下同)的斜率，(xi, yi)第i個(gè)邊緣與受損宏塊 相交所對(duì)應(yīng)的邊緣點(diǎn)坐標(biāo)。如果該邊緣與受損宏塊MB中對(duì)應(yīng)著有一對(duì)匹配的邊緣點(diǎn)(xi， yi)和(xj，yj)，則 mi = (Yj-Y1)Z(Xj-X1)0 否則，mi = GrUi，y》/GcUi，yi)，Gr (xi，yi)和 Gc (xi, yi)分別表示像素點(diǎn)(xi，yi)的邊緣強(qiáng)度在y方向和χ方向上的分量，具體參考式 (1)。如果邊緣和受損宏塊有兩個(gè)交點(diǎn)，這可以用這兩個(gè)交點(diǎn)確定斜率mi ；如果邊緣和丟失 宏塊只有一個(gè)交點(diǎn)，則用這個(gè)交點(diǎn)的邊緣強(qiáng)度在y方向的分量Gr(xi，yi)除以χ方向上的 分量Gc(xi，yi)來(lái)得到斜率mi。這是因?yàn)楦鶕?jù)區(qū)域劃分原則，該邊緣只對(duì)應(yīng)有一個(gè)邊緣點(diǎn)。對(duì)于每一個(gè)丟失的像素P，找到其所對(duì)應(yīng)的參考像素點(diǎn)進(jìn)行插值。如圖7_b所示， 沿著每一個(gè)邊緣方向，過(guò)像素ρ做與邊緣平行的直線，該直線與丟失宏塊的邊界的交點(diǎn)就 是要找的參考像素點(diǎn)。注意，僅那些和像素點(diǎn)P在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)的參考像素點(diǎn)可以被用來(lái) 進(jìn)行插值計(jì)算，而與像素P不在同一區(qū)域內(nèi)的參考像素點(diǎn)則不能被使用。測(cè)試每一個(gè)邊緣的線性方程來(lái)消除不可靠的參考像素點(diǎn)，具體的方法表示如 下設(shè)(px，py)表示丟失的像素P的坐標(biāo)，(rx，ry)表示某一參考像素點(diǎn)坐標(biāo)。參考像 素與P在同一區(qū)域內(nèi)當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)于每一個(gè)邊緣Li (1 ^ i ^ η), [py-yi-mi (ρχ-χ )]與 [ry-yi-mi (rx-xi)]都有相同的符號(hào)。如圖7_b所示，pl，p2為可靠的參考像素點(diǎn)，p3，p4 為不可靠的參考像素點(diǎn)。在消除了不可靠的參考像素點(diǎn)之后，每一個(gè)區(qū)域內(nèi)的任意丟失像素ρ均可以利用
參考像素點(diǎn)通過(guò)方向插值來(lái)得到 yPk_ 其中，pk是第k個(gè)可靠的參考像素，dk是Pk和P之間距離。圖7-C顯示了求丟失 像素P的過(guò)程，Pl, P2為參考像素。經(jīng)過(guò)以上步驟就可以完成對(duì)丟失宏塊的誤碼掩蓋。4.手機(jī)視頻解碼過(guò)程誤碼檢測(cè)在手機(jī)終端解碼過(guò)程，誤碼檢測(cè)也是一個(gè)比較重要的問(wèn)題。在網(wǎng)絡(luò)傳輸發(fā)生數(shù) 據(jù)丟包的情況下，為了保證視頻解碼的質(zhì)量和解碼的實(shí)時(shí)性，需要在手機(jī)終端引入誤碼檢 測(cè)機(jī)制，來(lái)檢測(cè)和恢復(fù)丟失的數(shù)據(jù)信息。對(duì)于所有存放在緩沖區(qū)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)封裝層(NEL， Network Encapsulation Layer)數(shù)據(jù)單元，因?yàn)槠浔旧砗械膲嚎s信息是正確的，且傳輸 數(shù)據(jù)也沒(méi)有丟失，因此經(jīng)過(guò)解碼都可以得到正確的宏塊信息，而誤碼檢測(cè)就是要確定這些宏塊在幀中的對(duì)應(yīng)位置，以便找到那些丟失的宏塊，并進(jìn)行掩蓋。誤碼檢測(cè)可以采取如下的方法對(duì)于所有解碼的宏塊進(jìn)行狀態(tài)標(biāo)記，如圖8所示， 2表示完好宏塊，1表示已掩蓋宏塊，0表示丟失宏塊，對(duì)于每一個(gè)未解碼的幀，設(shè)所有宏塊 的初始狀態(tài)為0。當(dāng)一個(gè)NEL數(shù)據(jù)單元被解碼以后分析比較其本身所含的幀數(shù)N與解碼器 分析得到的幀數(shù)M是否相同。1.如果N = M且該NEL數(shù)據(jù)單元不是最后一個(gè)，則說(shuō)明正在對(duì)當(dāng)前幀(第M幀) 進(jìn)行解碼，則更新相應(yīng)宏塊的狀態(tài)為2，并繼續(xù)對(duì)下一個(gè)NEL數(shù)據(jù)單元進(jìn)行解碼和判斷。2.如果N > M，則說(shuō)明視頻序列的第M幀已經(jīng)解碼完成。這時(shí)需要對(duì)第M幀內(nèi)的 所有宏塊的狀態(tài)進(jìn)行判斷，找出丟失宏塊，并標(biāo)記掩蓋的順序。掃描方式按照從上到下，從 左到右(圖4-a所示)進(jìn)行。每一列丟失宏塊的掩蓋順序可以分三種情況，分別如圖4-b、 圖4-c、圖4-d所示，第一種情況，如果丟失宏塊連續(xù)出現(xiàn)且一直延續(xù)到下邊界，則采用自上 而下的方式進(jìn)行掩蓋；第二種情況，如果丟失宏塊連續(xù)出現(xiàn)且從上邊界開(kāi)始，則采用自下而 上的方式進(jìn)行掩蓋；第三種情況，如果丟失宏塊既不在上邊界也不在下邊界，則采用上下交 替方式進(jìn)行。然后對(duì)于每一個(gè)丟失宏塊用前述誤碼掩蓋算法進(jìn)行處理。其中，在判斷為I 幀時(shí)，前述自適應(yīng)切換來(lái)選擇雙線性插值或方向插值這兩種空域掩蓋之一來(lái)進(jìn)行；而在不 是I幀時(shí)，則采用時(shí)域掩蓋方法來(lái)進(jìn)行，掩蓋完成后更新該宏塊的狀態(tài)為1，如此循環(huán)直到 所有的丟失宏塊均被掩蓋。最后對(duì)M加1，并繼續(xù)判斷N和M的大小。3.如果N = M且NEL數(shù)據(jù)單元全部被解碼時(shí)，則需要對(duì)最后一幀進(jìn)行掩蓋，掩蓋的 方法和步驟2中使用的方法一致。4.如果N<M，說(shuō)明最后一幀已經(jīng)被掩蓋，退出誤碼檢測(cè)。這樣就可以完成整個(gè)誤 碼檢測(cè)和掩蓋的過(guò)程，并得到最終的重建視頻序列。圖9給出了手機(jī)視頻解碼過(guò)程中的誤碼檢測(cè)流程。如圖10所示，本發(fā)明實(shí)施例的手機(jī)視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制方法的具體步驟包括1.誤碼檢測(cè)。對(duì)解碼的手機(jī)視頻圖像中的每一幀先定列，再定行進(jìn)行掃描。2.判斷是否有視頻宏塊被損壞，如果沒(méi)有，則跳轉(zhuǎn)到步驟13 ；如果有，則繼續(xù)執(zhí)行
步驟3 。
3.根據(jù)丟失宏塊的情況，選擇3種誤碼掩蓋的方式中的一種1)自上而下的掩蓋； 2)自下而上的掩蓋；3)交叉掩蓋。4.根據(jù)誤碼掩蓋方式選中丟失的宏塊進(jìn)行掩蓋1)計(jì)算丟失宏塊周?chē)袼攸c(diǎn)的 邊緣梯度方向和邊緣強(qiáng)度；2)對(duì)邊緣梯度方向進(jìn)行分類(lèi)。5.計(jì)算邊緣方向的概率Pk，并利用邊緣方向計(jì)算方向信息熵Hmode。確定邊緣強(qiáng) 度閾值Bth并與每個(gè)邊緣方向幅度計(jì)算器Bk(0 ≤ Bk ≤ 7)進(jìn)行比較，確定強(qiáng)邊緣個(gè)數(shù)N。6.判斷Hmode是否大于等于2.4 (熵閾值Hth)且N等于0，如果成立，則繼續(xù)執(zhí)行 步驟7，否則跳轉(zhuǎn)到步驟8。7.利用雙線性插值算法對(duì)丟失像素進(jìn)行插值，然后跳轉(zhuǎn)到步驟12。8.利用改進(jìn)的基于區(qū)域分割的方向插值算法對(duì)丟失像素進(jìn)行插值。9.對(duì)丟失宏塊進(jìn)行邊緣檢測(cè)。10.對(duì)丟失宏塊進(jìn)行區(qū)域分割11.對(duì)丟失宏塊內(nèi)的像素點(diǎn)進(jìn)行方向插值。
12.判斷當(dāng)前幀中是否所有丟失宏塊都已經(jīng)掩蓋。如果是，執(zhí)行步驟13，否則跳轉(zhuǎn) 到步驟3。13.誤碼掩蓋結(jié)束。本發(fā)明通過(guò)對(duì)雙線性插值算法和改進(jìn)的基于區(qū)域分割的方向插值算法的動(dòng)態(tài)選 擇，解決了手機(jī)視頻解碼后清晰度不夠和解碼后產(chǎn)生虛假邊緣的問(wèn)題，提高了圖像的解碼 質(zhì)量，優(yōu)化手機(jī)視頻解碼的過(guò)程。兩個(gè)算法之間的動(dòng)態(tài)選擇，是通過(guò)對(duì)丟失宏塊周?chē)噜徬?素邊緣方向信息熵的判斷來(lái)進(jìn)行。由于手機(jī)視頻傳輸?shù)膬?nèi)容本身并不大，另外改算法的時(shí) 間復(fù)雜度在可控的范圍之內(nèi)，因此對(duì)手機(jī)視頻播放器的解碼速度并不會(huì)有根本上的影響， 本發(fā)明具有以下技術(shù)效果1.實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)視頻傳輸圖像解碼質(zhì)量的優(yōu)化。通過(guò)對(duì)丟失宏塊周?chē)噜徬袼剡吘?方向信息熵的量化判斷，解決了受損區(qū)域周?chē)吘壿^亂時(shí)可能引起虛假邊緣的問(wèn)題。2.改進(jìn)了經(jīng)典的方向插值算法，解決了方向插值算法對(duì)任何圖像區(qū)域總是沿特定 的方向進(jìn)行插值，從而造成解碼圖像失真的問(wèn)題，采用根據(jù)圖像區(qū)域的不同紋理信息，對(duì)丟 失宏塊采取區(qū)域分割然后再插值的這樣更為合理的方法加以優(yōu)化。相比經(jīng)典的空域算法， 視頻解碼的效果較好，可以應(yīng)用的場(chǎng)景更多；相比時(shí)域算法而言，由于復(fù)雜度較低，這就保 證了解碼的速度，使得其在手機(jī)和實(shí)時(shí)視頻通信上能夠有較為廣泛的應(yīng)用。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā) 明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫 離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
一種視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制方法，其特征在于，包括誤碼掩蓋過(guò)程，所述誤碼掩蓋過(guò)程包括對(duì)受損宏塊進(jìn)行邊緣集中程度的量化分析，以將所述受損宏塊區(qū)分為平滑塊或邊緣塊；對(duì)平滑塊，采用雙線性差值算法進(jìn)行誤碼掩蓋；對(duì)邊緣塊，采用方向插值算法進(jìn)行誤碼掩蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)受損宏塊進(jìn)行邊緣集中程度的量化 分析包括配置邊緣方向類(lèi)；計(jì)算所述受損宏塊的各個(gè)周?chē)袼氐倪吘壏较?，并將各個(gè)周?chē)袼?歸類(lèi)到對(duì)應(yīng)的邊緣方向類(lèi)；判斷各個(gè)周?chē)袼厥欠翊┰剿鍪軗p宏塊，如是，則相應(yīng)累加到該周?chē)袼厮鶎俚倪?緣方向類(lèi)的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)中，并將該周?chē)袼氐倪吘壏较蚶奂拥剿鶎龠吘壏较蝾?lèi)的幅度計(jì)數(shù) 中；根據(jù)各個(gè)邊緣方向類(lèi)的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)得出方向信息熵并據(jù)所述方向信息熵判斷所述受損 宏塊是否為邊緣集中；根據(jù)各個(gè)邊緣方向類(lèi)的幅度計(jì)數(shù)判斷所述受損宏塊是否為強(qiáng)邊緣穿 越；如果所述受損宏塊為邊緣集中或者強(qiáng)邊緣穿越，判定該受損宏塊為邊緣塊，否則，判定 該受損宏塊為平滑塊。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述邊緣方向類(lèi)包括8個(gè)，8個(gè)邊緣方向類(lèi) Dk，ke W，7]，由8條穿過(guò)同一圓心并兩兩間隔22.5°的直線劃分而成，所述根據(jù)各個(gè)邊 緣方向類(lèi)的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)得出方向信息熵并據(jù)所述方向信息熵判斷所述受損宏塊是否為邊緣 集中按如下方式進(jìn)行判斷方向信息熵是否小于熵閾值，如是，則判斷所述受損宏塊為邊緣7ν集中；所述方向信息熵根據(jù)下式得到-Hmode = -Σ^)*1ο§2p(k\p{k) = N ^n I…..Ν ,k=0iV0 ^iV1 + IN7其中，Hmode為方向信息熵，P(k)為邊緣方向類(lèi)Dk對(duì)應(yīng)的方向概率，Nk為邊緣方向類(lèi)Dk對(duì) 應(yīng)的像素個(gè)數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述邊緣方向類(lèi)包括8個(gè)，8個(gè)邊緣方向類(lèi) Dk, k e
，由8條穿過(guò)同一圓心并兩兩間隔22. 5°的直線劃分而成，所述根據(jù)各個(gè)邊 緣方向類(lèi)的幅度計(jì)數(shù)判斷所述受損宏塊是否為強(qiáng)邊緣穿越按如下方式進(jìn)行判斷各個(gè)邊緣 方向類(lèi)中是否存在有幅度超過(guò)預(yù)設(shè)的邊緣強(qiáng)度閾值的邊緣方向類(lèi)，如是，則判斷所述受損 宏塊為強(qiáng)邊緣穿越。
5.如權(quán)利要求2-4任一所述的方法，其特征在于，所述受損宏塊為8X 8矩形塊，所述受 損宏塊的周?chē)袼貫樵撌軗p宏塊相鄰8個(gè)宏塊中的正確解碼宏塊或已經(jīng)誤碼掩蓋過(guò)的宏 塊中與所述受損宏塊相鄰的8 X 4或4 X 8區(qū)域內(nèi)的像素。
6.如權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述方向插值算法為基于區(qū)域分割 的方向插值算法，包含將受損宏塊分割為至少兩個(gè)區(qū)域，對(duì)受損宏塊的一像素，通過(guò)相同 區(qū)域的邊界參考像素進(jìn)行方向插值進(jìn)行恢復(fù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述將受損宏塊分割為至少兩個(gè)區(qū)域按如 下方式進(jìn)行在所述受損宏塊的鄰域內(nèi)設(shè)立兩個(gè)圈層，并在該兩個(gè)圈層上分別去一系列連續(xù)劇烈變 化的像素點(diǎn)進(jìn)行邊緣檢測(cè)，并選擇檢測(cè)出的邊緣點(diǎn)中梯度最大的邊緣點(diǎn)作為匹配及連線邊 緣占.重復(fù)將未進(jìn)行匹配的匹配及連線邊緣點(diǎn)中的位于不同圈層且屬性距離最小的兩點(diǎn)進(jìn) 行連線匹配直至匹配完成或只有一個(gè)圈層上含有匹配及連線邊緣點(diǎn)；將連線匹配的兩個(gè)邊緣點(diǎn)進(jìn)行連線形成邊緣連線，并以邊緣連線所在的直線作為邊緣 線，如果兩條邊緣連線位于同一條直線上，則合并為同一條邊緣線，如果兩條邊緣線斜率相 同或相近，則以其中邊緣強(qiáng)度較大的邊緣連線所在的直線作為邊緣線；按邊緣線的邊緣強(qiáng)度從大到小順序?qū)κ軗p宏塊進(jìn)行區(qū)域分割，如兩條邊緣線相交，邊 緣強(qiáng)度小的邊緣線不穿越邊緣強(qiáng)度大的邊緣線。
8.如權(quán)利要求1-4所述的方法，其特征在于，還包括誤碼檢測(cè)過(guò)程對(duì)視頻的每一幀進(jìn) 行掃描判斷是否有受損宏塊，如有，根據(jù)預(yù)設(shè)原則選擇誤碼掩蓋方式后進(jìn)入誤碼掩蓋過(guò)程； 否則，結(jié)束流程。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)原則選擇誤碼掩蓋方式包括 受損宏塊延伸到下邊界，采用自上而下的掩蓋方式；受損宏塊從上邊界開(kāi)始，采用自下而上 的掩蓋方式；受損宏塊既不在上邊界也不在下邊界，采用上下交替的掩蓋方式。
10.一種視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括誤碼掩蓋模塊，所述誤碼掩蓋模 塊包括邊緣分析單元，用于對(duì)受損宏塊進(jìn)行邊緣集中程度的量化分析，以將所述受損宏塊區(qū) 分為平滑塊或邊緣塊；誤碼掩蓋單元，用于對(duì)平滑塊，采用雙線性差值算法進(jìn)行誤碼掩蓋；對(duì)邊緣塊，采用方 向插值算法進(jìn)行誤碼掩蓋。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種視頻傳輸?shù)牟铄e(cuò)控制方法及系統(tǒng)，所述方法包括誤碼掩蓋過(guò)程，所述誤碼掩蓋過(guò)程包括對(duì)受損宏塊進(jìn)行邊緣集中程度的量化分析，以將所述受損宏塊區(qū)分為平滑塊或邊緣塊；對(duì)平滑塊，采用雙線性差值算法進(jìn)行誤碼掩蓋；對(duì)邊緣塊，采用方向插值算法進(jìn)行誤碼掩蓋。本發(fā)明優(yōu)化了視頻傳輸圖像解碼質(zhì)量，改善了視頻解碼效果。
文檔編號(hào)H04N7/68GK101931821SQ20101023260
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
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