H.264差错隐藏技术研究及改进+文献综述(2)
如图1所示的两张图片是视频序列foreman中丢包后解码得到的第4帧和第10帧。从图中可以看到解码后误码明显产生了扩散。
图1.a：序列第4帧 图1.b：序列第10帧
解决通信系统的传输差错的方法有2种方向[4]。一种是发展传统的数据通信所使用的差错控制和恢复方案。这些技术可以实现无损恢复。例如前向纠错（FEC），更一般的有差错控制编码（ECC）和自动重传请求（ARQ）。另一种是信号重建和差错隐藏技术。这种技术是为了争取接近原始信号，使解码器的输出信号不让人反感。这两种技术，前者因为冗余信息或是重传而需要消费额外的带宽，而后者由于信号的误码或丢失而不能实现图像的无损接收。对于一般的视频或图像业务来说，人们是可以接受一定程度的失真的，所以不消耗额外带宽的差错隐藏技术具有广泛的应用前景。
1.2 视频编码标准
20世纪80年代后期，在信息产业发展的需要和相关技术基本成熟的前提下，国际标准化组织（ISO）、国际电信联盟（ITU）等几大标准化组织先后推动形成了一系列国际标准。这些针对不同应用目的的压缩编码标准中最具代表性的就是ISO/IEC推出的MPEG-X系列和ITU-T推出的H.26X系列。
1.2.1 MPEG系列标准
MPEG 是活动图象专家组（Moving Picture Coding Experts Group）的简称。MPEG成立于1988年1月，致力于研究、开发数字压缩标准，在保证活动图象质量的前提下，使传输码率压缩的组织。MPEG所开发的标准被国际标准组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）批准为国际标准，形成 MPEG系列。
MPEG-1音视频压缩编码标准在1989年7月开始研究，1992年被ISO/IEC批准为正式标准，全称为码率低于1.5Mb/s的用于数字存储媒体的运动图像及其伴音的编码标准[20]。其主要应用是针对当时出现的新型存储媒体介质CD-ROM，每秒播放30帧，质量级别基本与VHS（广播级录像带）相当。MPEG-1也被用于数字电话网络上的视频传输，如非对称数字用户线路（ADSL），视频点播（VOD），以及教育网络等。
MPEG-2在1991年7月开始研究，1992年被ISO/IEC批准为正式标准，是支持目标码率为4Mb/s-8Mb/s的标准清晰度电视系统（SDTV）和码率为10Mb/s-15Mb/s的高清晰度电视系统（HDTV）的视频编码标准（ISO/IEC13818）。MPEG-2不是MPEG-1的 简单升级，MPEG-2在系统和传送方面作了更加详细的规定和进一步的完善。MPEG-2支持的取样格式有4:2:0，4:2:2，4:4:4等，在时间分辨率、空间分辨率、信噪比方面具有可分级性，其码流结构也可分成不同优先级。此外，MPEG-2还兼顾了与ATM信元的适配问题，可运用于异步传输模式。
MPEG-4在1995年7月开始研究，1998年11月被ISO/IEC批准为正式标准，正式标准编号是ISO/IEC14496。它不仅针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4标准的系统设计思想是面向对象，采用AV对象（Audio/Video Objects, AVOs）来表示听觉、视觉或者视听组合的内容，并对AV对象提供了一系列的支持。这个标准包含了四个重要部分：系统、视频、音频以及发送的多媒体综合框架[21]。
MPEG-7在1996年10月开始研究。确切来讲，MPEG-7并不是一种压缩编码方法，其正规的名字叫做多媒体内容描述接口，其目的是提供一种多媒体内容的标准描述，这个标准描述将对信息含义的解释提供一定的自由度。MPEG-7并不针对某个具体的应用，而是针对被MPEG-7标准化了的图像元素，这些元素将支持尽可能多的各种应用。MPEG-7可应用于数字图书馆，例如图像编目、音乐词典等；多媒体查询服务，如电话号码簿等；广播媒体选择，如广播与电视频道选取；多媒体编辑，如个性化的电子新闻服务、媒体创作等。