視頻后處理算法研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人類對各類信息的需求越來越多，要求也越來越高。集視頻、圖像、音頻、語音、文字數(shù)據(jù)等多種媒體為一身的多媒體業(yè)務，已經(jīng)成為人類獲取信息的主要方式。在多媒體業(yè)務中，視頻和圖像占據(jù)著主導地位。視頻后處理模塊作為解碼器與顯示設備的銜接模塊，能在實現(xiàn)格式轉(zhuǎn)換的同時方便的實現(xiàn)各種圖像處理算法，在改善畫面、提升圖像觀賞質(zhì)量和視覺效果方面起著重要作用，使得信息能更好的表現(xiàn)給最終接收者。
　　 幀率上轉(zhuǎn)換技術作為一種將視

2、頻從一個較低幀率上變換到一個較高幀率的技術，可以在解碼端恢復編碼端為了降低碼率而跳過的視頻幀，減小視覺上的停滯感和跳躍感，提供更好的視覺質(zhì)量。對通過差錯信道傳輸?shù)囊曨l內(nèi)容，錯誤掩蓋技術在解碼端實現(xiàn)了對傳輸中丟失信息的預測和替代，大大改善最終顯示圖像的質(zhì)量。三維電視是近年來興起的一種能夠增強視頻觀賞體驗的新型媒體介質(zhì)，為視頻后處理技術應用研究提供了新的領域。
　　 本文首先介紹了視頻編碼的主要原理和相關國際標準，然后結(jié)合視頻后處理

3、主要內(nèi)容和應用背景，提出了基于H.264標準的解碼-后處理的聯(lián)合模型。在該模型中，解碼端為后處理模塊提供編碼信息。通過對這些編碼信息進行分析，從中提取出圖像的局部特征，最后利用該局部特征進一步改善后處理性能。本文研究重點是該聯(lián)合模型下各種后處理算法以及其在三維視頻系統(tǒng)中的新應用，主要內(nèi)容和創(chuàng)新如下:
　　 研究幀率上轉(zhuǎn)換算法，分析幀率上轉(zhuǎn)換技術中的解碼器運動矢量的判定和校正以及中間幀運動矢量的估計等問題，提出了一種時空域結(jié)合的基

4、于解碼運動矢量的幀率上轉(zhuǎn)換算法。該算法在利用運動矢量相關性的基礎上，綜合考慮前后兩幀中對應塊的相似性和所插中間幀的空間連續(xù)性，減少了塊效應和鬼影效應，對物體邊緣實現(xiàn)了較好的保持。
　　 研究錯誤掩蓋算法，分析傳統(tǒng)時域錯誤掩蓋算法的不足，提出一種基于多模型的時域錯誤掩蓋算法。該算法根據(jù)編碼信息自適應的將改進的時域相關性模型與勻速運動模型相結(jié)合，表征錯誤區(qū)域的運動。在考慮丟失區(qū)域周圍鄰域的時域相關性的同時，保持相鄰幀之間的運動的一致

5、性，從而有效的減少了錯誤傳遞，提高了錯誤掩蓋的效果。
　　 針對視頻傳輸中整幀丟失的情況，分析幀恢復技術中運動矢量場估計和丟失幀重建等問題，提出一種基于運動矢量校正的自適應幀恢復算法。該算法通過對參考幀的運動矢量進行修正，從而更好的估計丟失幀的運動矢量場;采用的自適應的重疊塊運動補償算法更好的重建丟失幀。
　　 研究基于深度圖像的三維視頻系統(tǒng)中，視頻后處理算法的應用。針對三維視頻的特點，提出了一種基于圖像修復的多視點圖像

6、產(chǎn)生算法。與傳統(tǒng)的關注于深度圖像處理的多視點圖像的產(chǎn)生算法不同，采用圖像修復的技術對映射后的視點圖像中空白區(qū)域進行填充。
　　 提出了一種三維視頻系統(tǒng)中基于深度圖像的時域錯誤掩蓋算法。通過利用丟失宏塊的深度信息，估計丟失宏塊的內(nèi)部結(jié)構，將錯誤塊鄰域分割成前景和背景兩個鄰域，并基于相關鄰域?qū)﹀e誤塊進行時域錯誤掩蓋。
　　 為驗證本文所提算法的性能，進行了大量的模擬實驗。實驗結(jié)果表明:利用本文算法處理后的視頻圖像在視覺效果和