三維視頻解碼端錯誤隱藏技術(shù)研究.pdf

1、隨著三維視頻（Three-Dimensional Video,3DV)技術(shù)的成熟，二維視頻已不再滿足于觀眾的眼球，觀眾更希望體會到三維視頻這種身臨其境的感覺。目前視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)歷了從 MPEG-2/4到H.264以及 HEVC（High Efficiency Video Coding)的轉(zhuǎn)變，數(shù)據(jù)量的傳輸相比于二維視頻也有了成倍的增長，這不可避免的導(dǎo)致在數(shù)據(jù)量傳輸?shù)倪^程中由于網(wǎng)絡(luò)信道易錯和信道帶寬有限等不利因素，從而引起傳輸誤碼或者數(shù)

2、據(jù)包的丟失。由于傳統(tǒng)的三維視頻編碼均采用空間、時(shí)間和視點(diǎn)間預(yù)測，來降低時(shí)域、空域和視點(diǎn)間的冗余，所以，一旦出現(xiàn)錯誤，如果不加以控制和隱藏，這一點(diǎn)點(diǎn)差錯會導(dǎo)致誤差傳遞。因此，三維視頻錯誤隱藏技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它的研究也得到廣泛重視。本課題完成了以下三方面的研究工作：
　　(1)針對 H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)下三維視頻流傳輸過程中右視點(diǎn) P幀整幀丟失的情況，提出了一種新的低復(fù)雜度錯誤隱藏算法。為了感知三維視頻的時(shí)域質(zhì)量和視點(diǎn)間質(zhì)量，定義了時(shí)域相

3、似尺度、視點(diǎn)間相似尺度的概念；將右視點(diǎn)前向參考幀宏塊進(jìn)行時(shí)域和視點(diǎn)間匹配，分別得到其像素域的時(shí)域相似尺度和視點(diǎn)間相似尺度映射圖。然后，通過計(jì)算前向參考幀對應(yīng)宏塊的時(shí)域相似尺度和視點(diǎn)間相似尺度值，并比較得到宏塊的預(yù)測模式。最后，當(dāng)前丟失的預(yù)測模式以視頻時(shí)域一致性為原則繼承前向參考幀的預(yù)測模式，那么通過預(yù)測模式可以快速確定運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測或者視差補(bǔ)償預(yù)測來恢復(fù)右視點(diǎn)丟失幀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本算法在保持主觀質(zhì)量情況下，節(jié)省了錯誤隱藏時(shí)間。
　

4、　(2)針對 HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)下的三維視頻 HBP編碼預(yù)測結(jié)構(gòu)中 B幀發(fā)生整幀丟失的問題，提出了一種新的錯誤隱藏算法。根據(jù)前后向參考幀的平均編碼單元（Coding Unit，CU)深度確定丟失幀的當(dāng)前 CU深度。然后，根據(jù)前后向參考幀的幀差將 CU劃分為背景靜止區(qū)域和前景運(yùn)動區(qū)域。最后，如果當(dāng)前 CU屬于背景靜止區(qū)域則采用時(shí)域雙向參考幀對應(yīng)像素恢復(fù)，如果當(dāng)前 CU屬于前景運(yùn)動區(qū)域，則根據(jù)參考幀時(shí)域和視點(diǎn)間的恢復(fù)誤差值判斷當(dāng)前 CU的預(yù)測

5、模式，然后分別采用運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測和視差補(bǔ)償預(yù)測來恢復(fù)對應(yīng)像素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法針對不同分辨率和不同量化參數(shù)的不同序列能夠取得良好的主客觀效果。
　　(3)針對 MV-HEVC編碼的三維視頻，設(shè)計(jì)了能夠獨(dú)立解碼播放顯示的軟件并結(jié)合了錯誤隱藏技術(shù)。首先，分析 MV-HEVC解碼平臺并熟悉碼流解碼過程，根據(jù)解碼視頻顯示原理設(shè)計(jì)三維視頻解碼播放器的功能。然后把三維視頻解碼播放器應(yīng)用于錯誤隱藏技術(shù)中，結(jié)合上一部分的錯誤隱藏相關(guān)對比算法，從主