Adaptive Error Concealment Technique using a Variable Operating Region Algorithm based on MPEG-4 Coding

연산 영역 가변 알고리즘을 적용한 MPEG-4 부호화 기반의 적응적 오류 은닉 기법

A novel adaptive error concealment technique is proposed using a variable operating region algorithm based on MPEG-4 coding. In the algorithm, a missing block is classified as flat or edge block based on local information from the surrounding blocks extracted using a Sobel operation in a variable operating region (VOR). In this case, the VOR is determined adaptively according to the number of edge directions in the missing block. 1;sing the classification, the flat blocks are then concealed by the Proposed mean based weighted bilinear interpolation (MWBLI) method, and the edge blocks by the boundary directional interpolation (BDI) method. Consequently, the use of the Proposed VOR improves the subjective performance in a curved edge region, while the adaptive processing based on block classification improves the objective performance. Experimental results confirmed that the proposed algorithm produced better results than conventional algorithms, both subjectively and objectively.

본 논문에서는 연산 영역 가변 알고리즘을 적용한 MPEG-4 부호화 기반의 적응적 오류 은닉 (error concealment) 기법을 제안하였다. 이 알고리즘에서는 손실 블록을 그의 주변 정보를 이용하여 이들을 평탄블록 (flat block) 및 에지 블록 (edge block)으로 분류한다. 즉, 손실된 블록의 주변 블록들에 대해서 블록 경계 영역의 인접 화소들의 차를 이용하여 평탄 블록을 분류하고, 평탄 블록으로 분류되지 않은 블록들에 대해서는 인접 화소의 차가 정해진 임계값을 넘어서는 개수에 따라 가변적인 연산 영역 (variable operating region, VOR)을 설정한 후, Sobel 연산자를 적용하여 우세 에지 방향 성분을 추정한다. 이렇게 분류된 각 블록에 대하여 적응적 오류 은닉을 수행한다. 평탄 블록에 대해서는 시각적 성능 향상을 위해 평균값을 기반으로 한 가중치에 따른 양선형 보간(mean based weighted bilinear interpolation, MWBLI) 방법을 적용하고, 에지 블록에 대해서는 8가지 방향에 대하여 경계 픽셀을 이용한 방향성 보간 (boundary directional interpolation, BDI) 방법을 적용하여 오류 은닉을 수행한다. 모의 실험 결과를 통하여 제안한 방법이 객관적 화질 및 주관적 화질 측면에서 기존의 방법보다 그 성능이 우수함을 확인하였다.