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H264的错误恢复

归档日期:06-16       文本归类:帧内编码      文章编辑:爱尚语录

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  错误恢复的工具随着视频压缩编码技术的提高在不断改进。旧的标准(H.261、H263、MPEG-2的第二部分)中,使用片和宏块组的划分、帧内编码宏 块、帧内编码片和帧内编码图像来防止错误的扩散。之后改进的标准(H.263+、MPEG-4)中,使用多帧参考和数据分割技术来恢复错误。

  H.264标准在以前的基础上提出了三种关键技术:(1)参数集合,(2) 灵活的宏块次序(FMO),(3)冗余片(RS)来进行错误的恢复。 H.264中帧内编码的技术和以前标准一样,值得注意的是:

  (1)H.264中的帧内预测编码宏块的参考宏块可以是帧间编码宏块,帧内预测宏块并不像H.263中的帧内编码一样,而采用预测的帧内编码比非预测的帧 内编码有更好的编码效率,但减少了帧内编码的重同步性能,可以通过设置限制帧内预测标记来恢复这一性能。

  (2)只包含帧内宏块的片有两种,一种是帧内片(Islice),一种是立即刷新片(IDRslice),立即刷新片必存在于立即刷新图像 (IDRpicture)中。与短期参考图像相比,立即刷新图像有更强壮的重同步性能。

  在无线IP网络环境下,为了提高帧内图像的重同步性能,要采用率失真优化编码和设置限制帧内预测标记。 通常情况下,一个宏块的数据是存放在一起而组成片的,数据划分使得一个片中的宏块数据重新组合,把宏块语义相关的数据组成一个划分,由划分来组装片。

  头信息划分:包含片中宏块的类型,量化参数和运动矢量,是片中最重要的信息。

  帧内信息划分结合头信息解出帧内宏块,帧间信息划分结合头信息解出帧间宏块。帧间信息划分的重要性最低,对重同步没有贡献。当使用数据划分时,片中的数据根据其类型被保存到不同的缓存,同时片的大小也要调整,使得片中最大的划分小于MTU尺寸。

  解码端若获得所有的划分,就可以完整重构片;解码端若发现帧内信息或帧间信息划分丢失,可用的头信息仍然有很好的错误恢复性能。这是因为宏块类型和宏块的运动矢量含有宏块的基本特征。 序列的参数集(SPS)包括了一个图像序列的所有信息,图像的参数集(PPS)包括了一个图像所有片的信息。多个不同的序列和图像参数集经排序存放在解码 器。编码器参考序列参数集设置图像参数集,依据每一个已编码片的片头的存储地址选择合适的图像参数集来使用。对序列的参数和图像的参数进行重点保护才能很 好地增强H.264错误恢复性能。

  在差错信道中使用参数集的关键是保证参数集及时、可靠地到达解码端。例如,在实时信道中,编码器用可靠控制协议及早将他们以带外传输的方式发送,使控制协 议能够在引用新参数的第一个片到达之前把它们发给解码器;另外一个办法就是使用应用层保护,重发多个备份文件,确保至少有一个备份数据到达解码端;第三个 办法就是在编解码器的硬件中固化参数集设置。 前边提到了当使用无反馈的系统时,就不能使用参考帧选择的方法来进行错误恢复,应该在编码时增加冗余的片来增强抗误码性能。要注意的是这些冗余片的编码参 数与非冗余片的编码参数不同,也就是用一个模糊的冗余片附加在一个清晰的片之后。在解码时先解清晰的片,如果其可用就丢弃冗余片;否则使用冗余模糊片来重 构图像。

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