CN101188771A - 视频解码错误检测与消除的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视频解码错误检测与消除方法及装置，根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误；并按照预定的规则，利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除的方法和装置，在无需增加数据传输量的前提下，以简单的方法实现了视频解码错误的检测与消除。
Description
技术领域
本发明涉及视频处理技术领域，特别涉及视频解码错误检测与消除的方法及装置。
背景技术
目前，运动图像专家组格式4MPEG-4作为视频传输的国际通用压缩标准，已经被广泛应用在计算机多媒体以及数字视频广播等领域。但受到网络传输的影响，压缩的视频流在传输过程中往往存在着低于10％的数据丢失或误码，这些错误会导致视频解码时产生错误。
视频解码过程如图1所示，当接收到视频流时，首先要从视频流中解析出每个视频帧的图像头信息，根据图像头信息确定该帧是关键I帧还是参考P帧，根据帧类型，继续解析用于解码该视频帧所需的各种参数；如果是I帧，则包括帧内预测模式、量化参数(QP)、CBP、预测残差(Coefficent)等参数；如果是P帧，则包括宏块类型(MBType)、CBP、QP、运动矢量(MV)、预测残差(Coefficent)等参数。
视频数据在传输中的错误可能导致在解析上述视频解码所需参数时发生错误，这些参数错误又会导致视频图像丢失、变亮、变暗、偏色、解码器终止解码等各种问题，严重影响了视频流的可用性。因此，视频解码错误的检测与消除成为MPEG-4视频研究的主要课题之一。
为消除这些错误对视觉的影响，研究人员提出了许多基于空域、时域及时空结合的视频解码错误消除方法，但这些方法一般是基于错误可以被很好检测的基础上进行的，为此，人们提出了一些可行的错误检测方法，如信道编码方法和冗余修复方法。
信道编码是在视频编码时增加错误检测码，解码时，根据错误检测码检测数据是否有错，之后利用重传等方法获得正确数据，消除错误。这种错误检测与消除的方法增加了传输数据量，浪费了传输带宽。
冗余修复是利用基于相邻像素的冗余信息，根据视频图像约束和像素变化的统计属性进行检测并恢复错误或丢失的数据，这种方法虽然不需要增加额外的传输数据量，但其错误检测与消除过程需要根据很多参数进行计算，其实现过程较为复杂。
发明内容
本发明实施例提供一种视频解码错误消除方法，在不增加数据传输量的前提下，可以简单地实现视频错误检测与消除。
本发明实施例提供一种视频解码错误消除装置，在不增加数据传输量的前提下，可以简单地实现视频错误检测与消除。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种视频解码错误检测与消除的方法，该方法包括：
根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误；
按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除。
一种视频解码错误检测与消除的装置，该装置包括：
实时检测模块，用于根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误；
错误消除模块，用于按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除。
由上述的技术方案可见，本发明的这种根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误；并按照预定的规则，利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除的方法和装置，在无需增加数据传输量的前提下，以简单的方法实现了视频解码错误的检测与消除。
附图说明
图1为现有视频流解码过程示意图；
图2为本发明实施例的视频解码错误检测与消除方法流程图；
图3为本发明实施例的视频解码错误检测与消除装置结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例主要是利用视频解码过程中所得到的各种参数的正常配置信息进行错误检测，并且利用已经解码的宏块预测或代替当前待解码块的参数，或者直接代替当前待解码块。在无需增加数据传输量的前提下，使用简单的方法，实现了视频解码错误检测及错误消除。
图2为本发明实施例的视频解码错误检测与消除方法的总体流程图，如图2所示，该方法具体包括：
步骤201，根据视频解码所需参数及其正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误。
步骤202，按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除。
具体来说，在MPEG-4视频解码时可能发生的错误包括以下几类：
(1)图像头信息错误：包括无法确定下一个图像头起始码、解析到不符合当前解码器设置的特性，例如形状编码，重叠块运动补偿OBMC等。
(2)预测信息错误：包括交流预测标志(ACPredflag)有效位数不是1位，取值的范围超过[0，1]等。
(3)宏块模式信息错误：包括变长解码无有效匹配值，宏块模式(MBType)的正常取值范围是I帧[0，1]，P帧[0，7]，超出正常值范围即是错误的。
(4)量化系数错误：包括QP值超过[0，31]等。
(5)CBP错误：包括CBP的有效位数不是6位，CBP值超过[0，63]等。
(6)运动信息错误：包括变长解码无有效匹配值，MV的取值超过图像边界扩展等。
(7)残差错误：包括变长解码无有效匹配值，非零残差个数超过64，零值残差个数与非零残差个数的和超过64等。
以上这些可能发生错误的参数都是有正常的配置信息的，即有正常的取值范围或固定的规则，通过判断这些参数是否正常，就可检测出错误。
基于以上所举的例子，步骤201中所述根据视频解码所需参数及其正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误，具体可以包括：
步骤201中所述根据视频解码所需参数及其正常配置信息，在解码的过程中检测需解码的数据是否有错误，可以包括：
在解析图像头信息时，对图像头信息进行检测；
若无法确定下一个图像头起始码或解析到不符合当前解码器设置的特性，则，则确定检测到图像头信息有错误。
若检测到图像头信息有错误，则步骤202中对应的错误消除方法可以是：
使用前一个正确解码的图像帧代替所述检测出图像头信息有错误的图像帧。
步骤201中所述根据视频解码所需参数及其正常配置信息，在解码的过程中检测需解码的数据是否有错误，还可以包括：
在解析宏块的帧内预测信息时，对宏块的帧内预测信息进行检测；
若直流预测标志(DCPredflag)或交流预测标志(ACPredflag)的有效位数不正常或直流预测标志或交流预测标志的值超出正常范围，则确定检测到宏块的帧内预测信息有错误。
若检测到宏块的帧内预测信息有错误，则步骤202中对应的错误消除方法可以是：
使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
步骤201中所述根据视频解码所需参数及其正常配置信息，在解码的过程中检测需解码的数据是否有错误，还可以包括：
在解析宏块的宏块模式信息时，对宏块的宏块模式信息进行检测；
若宏块模式值超出正常范围，则确定检测到宏块的宏块模式信息有错误。
若检测到宏块的宏块模式信息有错误，则步骤202中对应的错误消除方法可以是：
使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
步骤201中所述根据视频解码所需参数及其正常配置信息，在解码的过程中检测需解码的数据是否有错误，还可以包括：
在解析宏块的量化系数时，对宏块的量化系数进行检测；
若宏块的量化系数值超出正常范围，则确定检测到宏块的量化系数有错误。
若检测到量化系数有错误，则步骤202中对应的错误消除方法可以是：
使用相邻的已经解码的宏块的量化系数预测或直接代替当前宏块的量化系数。
步骤201中所述根据视频解码所需参数及其正常配置信息，在解码的过程中检测需解码的数据是否有错误，还可以包括：
在解析宏块的CBP信息时，对宏块的CBP信息进行检测；
若宏块的CBP值的有效位数不正常，或CBP值超过正常范围，则确定检测到宏块的CBP信息有错误。
若检测到宏块的CBP信息错误有错误，则步骤202中对应的错误消除方法可以是：
使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
步骤201中所述根据视频解码所需参数及其正常配置信息，在解码的过程中检测需解码的数据是否有错误，还可以包括：
在解析宏块的帧间运动信息时，对宏块的帧间运动信息进行检测；
若宏块的帧间运动矢量值超出正常范围，则确定检测到宏块的帧间运动信息有错误。
若检测到宏块的帧间运动信息有错误，则步骤202中对应的错误消除方法可以是：
使用相邻的已经解码的宏块的帧间运动信息预测得到当前宏块的帧间运动信息或替换当前宏块的帧间运动信息。
步骤201中所述根据视频解码所需参数及其正常配置信息，在解码的过程中检测需解码的数据是否有错误，还可以包括：
在解析宏块的残差信息时，对残差信息进行检测；
若残差系数值或系数个数超过正常范围，则确定检测到宏块的残差信息有错误。
若检测到宏块的残差信息有错误，则步骤202中对应的错误消除方法可以是：
使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块；或者使用参考帧中相同位置的已经解码的宏块代替当前宏块。
另外，如果有其他错误，也可以按照本发明实施例的思想进行检测和错误消除，这里不再赘述。
下面，将详细介绍本发明实施例的视频解码错误检测与消除装置。
图3为本发明实施例的视频解码错误检测与消除装置的结构图，如图3所示，该装置包括：
实时检测模块301，用于根据视频解码所需参数及其正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误；
错误消除模块302，用于按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除。
其中，实时检测模块301包括：
图像头信息检测单元303，用于在解析图像头信息时，对图像头信息进行检测；若无法确定下一个图像头起始码或解析到不符合当前解码器设置的特性，则，则确定检测到图像头信息有错误；
与检测对应，所述错误消除模块302包括：
图像头信息错误消除单元310，用于接收图像头信息检测单元303发送的图像头信息错误消息，使用前一个正确解码的图像帧代替所述检测出图像头信息有错误的图像帧。
实时检测模块301还可以包括：
帧内预测信息检测单元304，用于在在解析宏块的预测信息时，对宏块的帧内预测信息进行检测；若直流预测标志(DCPredflag)或交流预测标志(ACPredflag)的有效位数不正常或直流预测标志或交流预测标志的值超出正常范围，则确定检测到宏块的帧内预测信息有错误；
与检测对应，所述错误消除模块302包括：
帧内预测信息错误消除单元311，用于接收帧内预测信息检测单元304发送的帧内预测信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
实时检测模块301还可以包括：
宏块模式信息检测单元305，用于在解析宏块的宏块模式信息时，对宏块的宏块模式信息进行检测；若宏块模式值超出正常范围，则确定检测到宏块的宏块模式信息有错误；
与检测对应，所述错误消除模块302包括：
宏块模式信息错误消除单元312，用于接收宏块模式信息检测单元305发送的宏块模式信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
实时检测模块301还可以包括：
量化系数检测单元306，用于在解析宏块的量化系数时，对宏块的量化系数进行检测；
若宏块的量化系数值超出正常范围，则确定检测到宏块的量化系数有错误；
与检测对应，所述错误消除模块302包括：
量化系数错误消除单元313，用于接收量化系数检测单元306发送的量化系数错误消息，使用相邻的已经解码的宏块的量化系数预测或直接代替当前宏块的量化系数。
实时检测模块301还可以包括：
CBP信息检测单元307，用于在解析宏块的CBP信息时，对宏块的CBP信息进行检测；若宏块的CBP值的有效位数不正常，或CBP值超过正常范围，则确定检测到宏块的CBP信息有错误；
与检测对应，所述错误消除模块302包括：
CBP信息错误消除单元314，用于接收CBP信息检测单元307发送的CBP信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
实时检测模块301还可以包括：
帧间运动信息检测单元308，用于在解析宏块的帧间运动信息时，对宏块的帧间运动信息进行检测；若宏块的帧间运动矢量值超出正常范围，则确定检测到宏块的帧间运动信息有错误；
与检测对应，所述错误消除模块302包括：
帧间运动信息错误消除单元315，用于接收帧间运动信息检测单元308发送的帧间运动信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块的帧间运动信息预测得到当前宏块的帧间运动信息或替换当前宏块的帧间运动信息。
实时检测模块301还可以包括：
残差信息检测单元309，用于在解析宏块的残差信息时，对宏块的残差信息进行检测；若残差系数值或系数个数超过正常范围，则确定检测到宏块的残差信息有错误；
与检测对应，所述错误消除模块302包括：
残差信息错误消除单元316，用于接收残差信息检测单元309发送的残差信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块；或者使用参考帧中相同位置的已经解码的宏块代替当前宏块。
如果还有其他错误，那么可以包括其他乡对应的错误检测和消除模块，这里不再赘述。
由上述的实施例可见，本发明的这种根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误；并按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除的方法和装置，在无需增加数据传输量的前提下，以简单的方法实现了视频解码错误的检测与消除。
所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同代替、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (23)
1.一种视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，该方法包括：
根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误；
按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除。
2.如权利要求1所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误，包括：
在解析图像头信息时，对图像头信息进行检测；
若无法确定下一个图像头起始码或解析到不符合当前解码器设置的特性，则，则确定检测到图像头信息有错误。
3.如权利要求2所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除包括：
若检测到图像头信息有错误，则使用前一个正确解码的图像帧代替所述检测出图像头信息有错误的图像帧。
4.如权利要求1所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误，包括：
在解析宏块的帧内预测信息时，对宏块的帧内预测信息进行检测；
若直流预测标志(DCPredflag)或交流预测标志(ACPredflag)的有效位数不正常或直流预测标志或交流预测标志的值超出正常范围，则确定检测到宏块的帧内预测信息有错误。
5.如权利要求4所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除包括：
若检测到宏块的帧内预测信息有错误，则使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
6.如权利要求1所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误，包括：
在解析宏块的宏块模式信息时，对宏块的宏块模式信息进行检测；
若宏块模式值超出正常范围，则确定检测到宏块的宏块模式信息有错误。
7.如权利要求6所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除包括：
若检测到宏块的宏块模式信息有错误，则使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
8.如权利要求1所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误，包括：
在解析宏块的量化系数时，对宏块的量化系数进行检测；
若宏块的量化系数值超出正常范围，则确定检测到宏块的量化系数有错误。
9.如权利要求8所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除包括：
若检测到量化系数有错误，则使用相邻的已经解码的宏块的量化系数预测或直接代替当前宏块的量化系数。
10.如权利要求1所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误，包括：
在解析宏块的宏块编码模版CBP信息时，对宏块的CBP信息进行检测；
若宏块的CBP值的有效位数不正常，或CBP值超过正常范围，则确定检测到宏块的CBP信息有错误。
11.如权利要求10所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除包括：
若检测到宏块的CBP信息错误有错误，则使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
12.如权利要求1所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误，包括：
在解析宏块的帧间运动信息时，对宏块的帧间运动信息进行检测；
若宏块的帧间运动矢量值超出正常范围，则确定检测到宏块的帧间运动信息有错误。
13.如权利要求12所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除包括：
若检测到宏块的帧间运动信息有错误，则使用相邻的已经解码的宏块的运动信息预测得到当前宏块的帧间运动信息或替换当前宏块的帧间运动信息。
14.如权利要求1所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误，包括：
在解析宏块的残差信息时，对残差信息进行检测；
若残差系数值或系数个数超过正常范围，则确定检测到宏块的残差信息有错误。
15.如权利要求14所述的视频解码错误检测与消除的方法，其特征是，所述按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除包括：
若检测到宏块的残差信息有错误，则使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或者使用相邻的已经解码的宏块代替当前宏块；或者使用参考帧中相同位置的已经解码的宏块代替当前宏块。
16.一种视频解码错误检测与消除的装置，其特征是，该装置包括：
实时检测模块，用于根据视频解码所需参数及参数的正常配置信息，检测需解码的数据是否有错误；
错误消除模块，用于按照预定的规则利用已经解码的数据对检测到的错误进行错误消除。
17.如权利要求16所述的视频解码错误检测与消除的装置，其特征是，所述实时检测模块包括：
图像头信息检测单元，用于在解析图像头信息时，对图像头信息进行检测；若无法确定下一个图像头起始码或解析到不符合当前解码器设置的特性，则，则确定检测到图像头信息有错误；
所述错误消除模块包括：
图像头信息错误消除单元，用于接收图像头信息检测单元发送的图像头信息错误消息，使用前一个正确解码的图像帧代替所述检测出图像头信息有错误的图像帧。
18.如权利要求16所述的视频解码错误检测与消除的装置，其特征是，所述实时检测模块包括：
帧内预测信息检测单元，用于在在解析宏块的帧内预测信息时，对宏块的帧内预测信息进行检测；若直流预测标志(DCPredflag)或交流预测标志(ACPredflag)的有效位数不正常或直流预测标志或交流预测标志的值超出正常范围，则确定检测到宏块的帧内预测信息有错误；
所述错误消除模块包括：
帧内预测信息错误消除单元，用于接收帧内预测信息检测单元发送的帧内预测信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
19.如权利要求16所述的视频解码错误检测与消除的装置，其特征是，所述实时检测模块包括：
宏块模式信息检测单元，用于在解析宏块的宏块模式信息时，对宏块的宏块模式信息进行检测；
若宏块模式值超出正常范围，则确定检测到宏块的宏块模式信息有错误；
所述错误消除模块包括：
宏块模式信息错误消除单元，用于接收宏块模式信息检测单元发送的宏块模式信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
20.如权利要求16所述的视频解码错误检测与消除的装置，其特征是，所述实时检测模块包括：
量化系数检测单元，用于在解析宏块的量化系数时，对宏块的量化系数进行检测；
若宏块的量化系数值超出正常范围，则确定检测到宏块的量化系数有错误；
所述错误消除模块包括：
量化系数错误消除单元，用于接收量化系数检测单元发送的量化系数错误消息，使用使用相邻的已经解码的宏块的量化系数预测或直接代替当前宏块的量化系数。
21.如权利要求16所述的视频解码错误检测与消除的装置，其特征是，所述实时检测模块进一步包括：
CBP信息检测单元，用于在解析宏块的CBP信息时，对宏块的CBP信息进行检测；若宏块的CBP值的有效位数不正常，或CBP值超过正常范围，则确定检测到宏块的CBP信息有错误；
所述错误消除模块包括：
CBP信息错误消除单元，用于接收CBP信息检测单元发送的CBP信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块预测得到当前宏块；或使用所述相邻的已经解码的宏块代替当前宏块。
22.如权利要求16所述的视频解码错误检测与消除的装置，其特征是，所述实时检测模块进一步包括：
帧间运动信息检测单元，用于在解析宏块的帧间运动信息时，对宏块的帧间运动信息进行检测；若宏块的帧间运动矢量值超出正常范围，则确定检测到宏块的帧间运动信息有错误；
所述错误消除模块包括：
帧间运动信息错误消除单元，用于接收帧间运动信息检测单元发送的帧间运动信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块的帧间运动信息预测得到当前宏块的帧间运动信息或替换当前宏块的帧间运动信息。
23.如权利要求16所述的视频解码错误检测与消除的装置，其特征是，所述实时检测模块进一步包括：
残差信息检测单元，用于在解析宏块的残差信息时，对宏块的残差信息进行检测；若残差系数值或系数个数超过正常范围，则确定检测到宏块的残差信息有错误；
所述错误消除模块包括：
残差信息错误消除单元，用于接收残差信息检测单元发送的残差信息错误消息，使用相邻的已经解码的宏块代替当前宏块；或者使用参考帧中相同位置的已经解码的宏块代替当前宏块。
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