MPEG-2 비트열로부터 객체 기반 MPEG-4 응용을 위한 고속 정보 추출 알고리즘

Fast information extraction algorithm for object-based MPEG-4 application from MPEG-2 bit-streamaper

본 논문에서는 MPEG-2 비트열로부터 객체 기반 MPEG-4로의 고속 변환을 위한 정보 추출 알고리즘을 소개한다. 객체 기반 MPEG-4로의 변환을 위한 정보로써 객체 영상과 형상 정보, 매크로블록 움직임 벡터, 헤더정보가 MPEG-2로부터 추출된다. 추출된 정보를 이용하면 객체 기반 MPEG-4로의 고속 변환이 가능하다. 가장 중요한 정보인 객체 영상 추출은 MPEG-2의 움직임 벡터와 워터쉐드 알고리즘을 이용하여 이루어진다. 사용자의 인지정보를 이용하여 프레임 내에서 객체를 추출하고, 추출된 객체로 연속된 프레임에서 객체를 추적하게 된다. 수행 중 객체의 빠른 움직임으로 만족스럽지 못한 결과를 내더라도, 사용자가 개입하여 다시 좋은 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 객체 추적 과정은 크게 두 단계로 객체 추출 단계와 객체 추적 단계로 나누어져 있다. 객체 추출 단계는 블록분류와 워터쉐드 알고리즘으로 자동 분할된 영상에서 사용자가 직접 객체를 추출하는 단계이다. 사용자가 개입하는 단계이기 때문에, 번거로울 수 있으나 손쉽게 추출할 수 있도록 구현하였다. 객체 추적 단계는 연속된 프레임 에서 객체를 추적하는 단계로 MPEG-2 움직임 벡터와 객체 모양 정보를 이용하여 고속으로 구해지고 워터쉐드 알고리즘으로 윤곽선 보정작업을 하였다. 실험 결과 MPEG-2 비트스트림으로부터 객체 기반 MPEG-4로의 고속변환이 가능함을 알 수 있었다.

In this paper, a fast information extraction algorithm for object-based MPEG-4 application from MPEG-2 bit-steam is proposed. For object-based MPEG-4 conversion, we need to extract such information as object-image, shape-image, macro-block motion vector, and header information from MPEG-2 bit-stream. If we use the extracted information, fast conversion for object-based MPEG-4 is possible. The proposed object extraction algorithm has two important steps, namely the motion vectors extraction from MPEG-2 bit-stream and the watershed algorithm. The algorithm extracts objects using user\`s assistance in the intra frame and tracks then in the following inter frames. If we have an unsatisfactory result for a fast moving object, the user can intervene to correct the segmentation. The proposed algorithm consist of two steps, which are intra frame object extracts processing and inter frame tracking processing. Object extracting process is the step in which user extracts a semantic object directly by using the block classification and watersheds. Object tacking process is the step of the following the object in the subsequent frames. It is based on the boundary fitting method using motion vector, object-mask, and modified watersheds. Experimental results show that the proposed method can achieve a fast conversion from the MPEG-2 bit-stream to the object-based MPEG-4 input.