정보처리학회논문지B (The KIPS Transactions:PartB)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

압축상태에서 MPEG2 P 프레임을 H.263 P 프레임으로 변환하기 위한 가이드 탐색 방법 연구

A Study on the Guided Search Method for Transcoding MPEG2 P frame to H.263 P frame in a Compressed Domain

  • 엄성민 (숭실대 대학원 컴퓨터공학) ;
  • 강의선 (숭실대 대학원 컴퓨터공학) ;
  • 임영환 (숭실대학교 미디어학부) ;
  • 황재각 (한국전자통신연구원 책임기술원)
  • 발행 : 2002.12.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 논문은 이 기종간의 표준 압축형식을 변환하는데 있어 실시간 변환이 가능하도록 하며 프레임의 특성을 이용하여 압축률을 좀 더 높여 보는데 그 목적을 두고 있다. 이 기종간의 표준 압축형식 변환으로는 압축률이 낮은 MPEG2에서 압축률이 높은 H.263으로의 변환을 시도하였다. MPEG2에서 H.263으로 변환한 후 좀 더 압축률을 높이기 위하여 분석한 결과 MPEG2의 P 프레임내의 인트라 매크로블록 수가 H.263의 P 프레임의 인트라 매크로블록보다 많다는 것을 알 수 있었다. 인트라 매크로블록은 P 프레임을 생성하는 과정에서 움직임 예측 과정의 결과치가 임계치에 미치지 못했을 경우에 생성되는 것으로써 공간적인 압축 과정을 통하여 압축되기 때문에 P 프레임의 압축률에 큰 영향을 준다. 따라서 본 논문에서는 P 프레임의 압축률을 높이기 위하여 MPEG2 P 프레임에 생성된 인트라 매크로블록의 개수를 줄여 보았다. 이를 위한 해결방법으로써 P 프레임내의 인트라 매크로블록 변환 과정에 움직임 예측 과정을 삽입하여 변환하였다. 그리고 움직임 예측 과정의 복잡도를 줄이기 위하여 복원과정에서 알 수 있는 이웃하는 매크로블록의 정보와 움직임 벡터 정보를 이용하여 가이드 탐색 방법을 제안하였다. 실험 결과 MPEG2에서 H.263으로 변환이 실시간으로 이루어짐을 확인하였다.

The purpose of the paper is to enable a format transcoding between a heterogeneous compression format in a real time, and to enhance the compression ratio using characteristics of the compressed frame. In this paper, for the heterogeneous format transcoding, we tried to transcode from MPEG2 having a lower compression ratio to H.263 having a higher compression ratio. After analyzing MPEG 2 bit stream and H.263 bit stream of the same original video, we found that the number of intra coded macro blocks in MPEG 2 data is much higher than the number of the intra coded macro blocks in H.263 data. In the process of P frame generation, a intra coded macro block is generated when a motion estimation value representing the similarity between the previous frame and current frame does not meet a threshold. Especially the intra coded macro block has a great impact on the compression ratio. Hence the paper, we tried to minimize the number of intra coded macro blocks in H.263 data stream which is transcoded from MPEG 2 in a compressed domain. For the purpose, we propose a guided search method for transcoding the INTRA coded block into INTER coded block using the information about motion vectors surrounding the intra macro block in order to minimize the complexity of the motion estimation process. The experimental results show that the transcoding of MPEG 2 into H.263 can be done in a real time successfully.

키워드

참고문헌

  1. Guy Cote, Bema Erol, Michael Gallant, and Faouzi Kossentini, 'H.263+ : VIDEO CODING AT LOW BIT RATES,' IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, Vol.8, No.7, pp.848-866, November, 1998
  2. R.J. Clarke, Digital Compression of Still Image and Video, ACADEMIC PRESS, 1995
  3. K. R. Rao,J.J. Hwang, Techniques & Standards for Image Video & Audio Coding, Prentice Hall, 1996
  4. Borko Furht and Joshua Greenberg, Motion Estimation Algorithms for Video Compression, KIuwer Academic Publishers, 1997
  5. Martyn J. Riley and lain E. G. Richardson, Digital Video Communiations, Artech House, 1997
  6. ITU-T Standardization Sector of ITU, Video Coding for Low Birate Communication, Draft ITU - T Recommendation H.263 Version 2, September, 1997
  7. Information Technology-Generic Coding of Moving Picute and Associated Audio, ISO/IEC 13818-2 Committee Draft (MPEG-2)
  8. Soam Acharya, Brain C. Smith, 'Compressed Domain Transeeding of MPEG,' ICMCS, pp.295-304, 1998 https://doi.org/10.1109/MMCS.1998.693658
  9. G. Keesman, R. Hellinghuizen, F. Hoeksema, and G. Heideman, 'Transcoding MPEG bitstream,' Signal Processing : Image Communication, Vol.8, September, 1996
  10. T. Shanableh and M. Ghanbari, 'Heterogeneous video transcoding MPEG : 1,2 to H.263,' in International Packet Video Workshop, (New York City, NY), April, 1999
  11. N. Feamster and S. J. Wee, 'An MPEG-2 to H.263 Transcoder,' SPIE Voice, Video, and Data Communications Conference, Boston, MA, September, 1999
  12. Oliver Werner, 'Requantiazation for Transcoding of MPEG2 Intraframes,' IEEE transaction on image processing, Vol, 8, No.2, February, 1999 https://doi.org/10.1109/83.743853
  13. N. Bjork and C. Christopoulos, 'Transcoder architecture for video coding,' IEEE Trans. Consumer Electron., Vol.44, pp. 88-98, Feb., 1998 https://doi.org/10.1109/30.663734
  14. B. Shen, L. K. Sethi and V. Bhaskaran, 'Adaptive motion vector resampling for compressed video down-scaling,' Proc. Of IEEE Int. Conf. On Image Processing, Oct., 1997 https://doi.org/10.1109/ICIP.1997.648076