適用於大面積及場景轉換的視訊錯誤隱藏法

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劉建生(Chien-Sheng Liu) 查詢紙本館藏

畢業系所

資訊工程學系在職專班

論文名稱

適用於大面積及場景轉換的視訊錯誤隱藏法

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摘要(中)

多媒體視訊資料在無線網路或通訊傳輸中，易受到雜訊干擾或通道擁塞而產生錯誤。為了改善錯誤對視訊品質的影響，有多人針對壓縮視訊提出一些錯誤隱藏方法。然而這些方法多以探討空間中像素內插、時間中移動向量估算和參考區塊貼補等相關改良方法為主。當錯誤範圍過大或影像序列中畫面內容變化極大時，對錯誤區塊做隱藏處理，往往會造成影像模糊或區塊內容不連續。為了改善此類問題，我們提出避免錯誤蔓延及隱藏錯誤的方法，用以改善相關問題。
我們提出的方法包括 1) 防止錯誤蔓延；2) 隱藏錯誤區塊二部分。說明如下。
1) 防止錯誤蔓延：在編碼時，我們將為毎一I-frame建立索引表，用以標示每一MB在串流中的位置，並將它紀錄於frame的檔頭內。在解碼時，首先會由frame的檔頭中解出索引表，並將它紀錄於陣列中。當錯誤發生時，可由索引表得知下一個MB的起始位置，進而終止錯誤的蔓延。
2) 隱藏錯誤區塊：編碼端做熵編碼時，對於每一區塊中的DC係數，使用固定長度編碼。由於我們的固定長度碼是具有錯誤回復的功能，因此，當有雜訊干擾時，仍能保存重要資訊，為後續的錯誤隱藏提供重要的資訊。
我們所提方法的特色，是可用來處理大面積及場景轉換時的區塊錯誤。在實驗中，我們會將畫面內的毎一區塊，都加入錯誤雜訊。解碼時，由於所有區塊均包含錯誤雜訊，因而導致整個畫面均無法解碼。經由實驗結果發現，我們所提的方法對於連續錯誤具有良好的回復效果；對隨機錯誤的回復效果雖較差，但仍有一定的回復能力。

論文目次

第一章緒論 1
1.1 研究目的與動機 1
1.2 相關研究 1
1.3 研究方法與步驟 5
1.4 論文架構 6
第二章視訊壓縮標準與原理 8
2.1 MPEG簡介 8
2.1.1 MPEG壓縮原理 8
2.1.2 語法和分層結構 12
2.1.3 編碼流程 14
2.1.4 解碼流程 16
2.2 MPEG-4 壓縮標準 17
2.2.1 MPEG-4系統架構 17
2.2.2 MPEG-4的特色 18
第三章錯誤隱藏原理與應用 25
3.1 傳輸錯誤的種類及對視訊的影響 25
3.1.1 傳輸錯誤的種類 25
3.1.2 傳輸錯誤對視訊的影響 26
3.2 錯誤隱藏原理 28
3.3 錯誤隱藏技術及應用 29
3.3.1 MPEG-4標準的錯誤隱藏方法 29
3.3.2 多重描寫編碼演算法 (Multiple description coding algorithm) 32
3.3.3 決策樹錯誤隱藏演算法 (Decision tree error concealment algorithm) 33
第四章錯誤隱藏及系統實現 36
4.1 系統架構描述 36
4.2 防止錯誤蔓延及錯誤隱藏方法 39
4.2.1 防止錯誤蔓延 40
4.2.2 錯誤隱藏法 43
第五章實驗 47
5.1 實驗環境及架構介紹 47
5.2 實驗結果 48
5.2.1 針對連續錯誤雜訊干擾所做的回復結果 48
5.2.2 針對隨機分佈的雜訊干擾所做回復結果 51
5.2.3 場景切換時對錯誤雜訊干擾所做的回復結果 54
5.2.4 對視訊壓縮效率的影響 57
第六章結論與未來工作 59
參考文獻 60

參考文獻

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[14] 劉濤，Visual C++實現MPEG/JPEG編解碼技術，人民郵電出版社，北京市，2004。

指導教授

曾定章(Din-chang Tseng)

審核日期

2006-1-24

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