视频数据的错误隐藏算法研究

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1、"!!!!"!·!"学术探讨·!!!!"视频数据的错误隐藏算法研究顾健余胜生周敬利（华中科技大学计算机科学与工程系，武汉&,""=&）/>?@AB：CDEA@FGHDIJ#KLD#MF摘要由于实时视频数据流在存储或传输中的错误、丢包等原因，解码器接收到的数据流可能不完整，无法正常解码。错误隐藏是解决这个问题的方法之一，文章回顾了当前的主要错误隐藏算法。根据视频编码的特点，对传输信道的错误隐藏算法进行了分类，包括时间、空间、时>空结合以及频域的相关算法，并对它们进行了比较和评述；同时对存储系统的错误隐藏算法也进行了分类比较和评述。最后对未来研究方向进行了展

2、望，给出了若干值得研究的问题。关键词错误隐藏错误恢复视频编码视频传输磁盘阵列文章编号$""!>(,,$>（!""!）$">"";=>",文献标识码N中图分类号6OP$P#(；6.,P$!"#$%&’()##’#*’+,%-./%+01%,2+34"%(’#5%-.613/%738%’9":3-+;"!2%+<=2%+<>2’":3+<.3（O@JAQF@BRJQS@CK8@T)5Q?UDJKSRMA#V/FC#4KU@SJ?KFJ，3WR6，

3、Y[ALKQL@J@LDKJQJHKTAJKSSQSQSU@MKJBQIIAFIJQS@CKQSJS@FI?AIIAQF#/SSQSMQFMK@B?KFJAI@X@YJQIQB[KJHAIUSQTBK?@FL?@AFKSSQSMQFMK@B?KFJ@BCQSAJH?I@SKSK[AKXKLAFJHAIU@UKS#6HKKSSQSMQFMK@B?KFJ@BCQSAJH?IZQSJS@FI?AIIAQFMH@FFKB@SKMB@IIAZAKLJQJK?UQS@B，IU@JA@B，JK?UQS@B>IU@JA@B@FLZSK]DKFMYLQ?@AF@BCQS

4、AJH?JH@J@SK@F@BY^KL@FLMQ?U@SKL#6HKKSSQSMQFMK@B?KFJ@BCQSAJH?IZQSIJQS@CKIYIJK?@SK@BIQ@F@BY^KL@FLMQ?U@SKL#6HKZDJDSKLASKMJAQFI@FLIQ?KQZJHKSKIK@SMHAFCUSQTBK?I@SK@BIQ@LLSKIIKL#A%&B’#8=：/SSQS5QFMK@B?KFJ，/SSQS_KMQ[KSY，7ALKQ5Q?USKIIAQF，7ALKQ6S@FI?AIIAQF，_N94$引言误产生的原因，把错误分为由传输引起的错误和存储引起的错快

5、速增长的多媒体服务需要数字视频的存储和传输。由于误两类。存储介质和传输信道的原因，尤其是电话线路和无线信道，解传输信道带来的错误主要是比特错误和传输包丢失，例如码器接收到的数据难免出现错误。另一方面，视频数据量大，为模拟电话线或无线信道上的低比特率压缩视频的实时传输。一了节约存储空间、满足传输带宽需求，视频信号通常经高度压方面由于信道噪声的存在，可能引起一定的误码率；另一方面，缩，因而对存储和传输过程中的差错更为敏感，重建图象质量由于网络拥塞等原因，当包的传输延迟过大时，会将整个包丢很可能因这些错误而严重降级，甚至无法回放。因此研究人员弃。这两种情形对低

6、比特率视频影响尤其大。在提高存储设备和传输信道可靠性的同时，对出错后的错误处存储系统的错误主要由磁盘失效引起。视频服务器的存储理也做了大量的研究工作。文章回顾了现有的主要错误隐藏算系统大多采用磁盘阵列存储器，能够恢复单个失效磁盘，但存法，并对它们进行了比较和评述，给出了若干值得研究的问题。储系统恢复失效磁盘数据时会增加大量的磁盘访问开销，降低有效9):吞吐量1,，&2。一种折中的方法是服务器重载时，采用客户端错误隐藏技术，由客户端来近似恢复出错图象1;2，服务器在!错误隐藏!#$错误的特点与类型轻载时精确重建出错数据。如果视频数据在磁盘阵列中存储的交叉宽

7、度为<，那么单个磁盘失效时丢失的数据为$)<，通常一幅中等分辨率（%&"’&("象素）的彩色（!&比特)象素）图大于信道传输的误码率。象，数据量大约$*+，如果,"帧)秒，则每秒数据量约,"*+，它无论对存储还是传输都带来了巨大的压力。为了降低数据!#!错误处理方法率，视频图象的相关压缩标准：-./01$2、3!%$、*./01!2等采用了视频数据经过信道编码后在传输信道上传输，经信道解码离散余弦变换（456）、变长编码（785）以及预测编码技术，以后由视频解码输出视频图象，流程如图$所示。取得高的数据压缩以便于存储、传输。因此，解码器对压缩流的从图$可

8、以看出，抑制错误可以在两个层次上进行：信道比特错误十分敏感，少量比特的错误可能破