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Efficient Distributed Video Coding System and Performance Analysis Using Lapped Transform

Lapped Transform을 이용한 효율적인 분산 동영상 부호화 시스템 및 성능해석

  • 강수경 (가톨릭대학교 정보통신전자공학과) ;
  • 이창우 (가톨릭대학교 정보통신전자공학과)
  • Received : 2011.07.05
  • Accepted : 2011.09.05
  • Published : 2011.09.30

Abstract

Distributed video coding (DVC) system has been proposed to reduce encoder complexity by using the correlation of frames in decoders. Since the block based motion estimation operation is not performed in the encoder of DVC system, lapped transforms, in which adjacent two blocks are transformed into one block, can be efficiently used in the DVC system. In this paper, an efficient DVC system using lapped transforms is proposed. The overlapped block motion compensated interpolation is used to produce side information, and the corresponding correlation noise between original Wyner-Ziv frame and side information is modeled. Extensive computer simulations show that the proposed DVC system outperforms conventional DVC systems.

동영상 신호의 각 프레임 간의 상관성을 복호기에서 이용하여 부호기의 복잡도를 줄이는 분산 동영상 부호화(distributed video coding : DVC) 시스템이 제안되었다. DVC 시스템에서는 부호기에서 블록 단위의 움직임 추정 및 보상을 수행하지 않기 때문에 블록 단위의 변환기법인 DCT(discrete cosine transform)를 대신해서 부호화 이득이 큰 중첩된 블록 단위의 변환인 lapped transform의 적용이 가능하다. 본 논문에서는 lapped transform을 사용한 효율적인 DVC 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템의 성능을 높이기 위하여 복호기에서 중첩된 블록을 사용하는 OBMCI(overlapped block motion compensated interpolation)을 사용하여 부가 정보를 생성하고 적절한 상관잡음 모델링을 사용하여 전체 부호화 성능을 향상시킨다. 표준 동영상을 사용하여 모의 실험을 하고 제안하는 시스템의 성능을 기존의 DVC 부호화 시스템과 비교한 결과 우수한 PSNR 성능과 저전송률에서 블록 현상이 크게 감소하는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. C. Brites, F. Pereira, "Correlation noise modeling for efficient pixel and transform domain Wyner-Ziv video coding," IEElE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology, Vol.18, pp.1177-1190, Sept, 2008. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2008.924107
  2. D. Slepian, J. Wolf, "Noiseless coding of correlated information source", IEEE Trans, on Information Theory, Vol.19, pp.471-480, Jul, 1973. https://doi.org/10.1109/TIT.1973.1055037
  3. H. S. Malvar, "Lapped transforms for efficient transform/subband coding," IEEE Trans. on Acoust., Speech, Signal Processing, Vol.38, pp.969-978, Jun, 1990. https://doi.org/10.1109/29.56057
  4. M. T. Orchard, G. J. Sullivan, "Overlapped block motion compensation : An estimationtheoretic approach," IEEE Trans. on Image Processing, Vol.3, pp.693-699, Sept, 1994. https://doi.org/10.1109/83.334974
  5. B. D. Choi, J. W. Han, C. S. Kim, and S. J. Ko, "Motion-compensated frame interpolation using bilateral motion estimation and adaptive overlapped block motion compensation", IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology, Vol.17, pp.407-416, Apr, 2007. https://doi.org/10.1109/TCSVT.2007.893835
  6. C. Brites, J. Ascenso and F. Pereira, "Studying temporal correlation noise modeling for pixel based Wyner-Ziv video coding," IEEE Int. Conf, on Image Processing, pp.273-276, Oct, 2006.
  7. H, S. Malvar, D. H. Staelin, "The LOT: Transform coding without blocking effects," IEEE Trans. on Acoust., Speech, Signal Processing, Vol.37, pp.553-559, Apr, 1989. https://doi.org/10.1109/29.17536
  8. T. D. Tran, "The LiftLT:Fast-lapped transforms via lifting steps," IEEE Int. Conf, on Signal Processing, Vol.7, pp.145-148, Oct, 1999.
  9. C. Brites, J. Ascenso and F. Pereira, "Improving transform domain Wyner-Ziv video coding performance," in Proc. IEEE Int. Conf on Acoustics, Speech Signal Process., Toulouse, France, pp. II.525-528, May, 2006.