The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

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Improved Error Detection Scheme Using Data Hiding in Motion Vector for H.264/AVC

움직임 벡터의 정보 숨김을 이용한 H.264/AVC의 향상된 오류 검출 방법

  • Received : 2013.04.03
  • Accepted : 2013.05.14
  • Published : 2013.06.28
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Abstract

The compression of video data is intended for real-time transmission of band-limited channels. Compressed video bit-streams are very sensitive to transmission error. If we lose packets or receive them with errors during transmission, not only the current frame will be corrupted, but also the error will propagate to succeeding frames due to the spatio-temporal predictive coding structure of sequences. Error detection and concealment is a good approach to reduce the bad influence on the reconstructed visual quality. To increase concealment efficiency, we need to get some more accurate error detection algorithm. In this paper, We hide specific data into the motion vector difference of each macro-block, which is obtained from the procedure of inter prediction mode in H.264/AVC. Then, the location of errors can be detected easily by checking transmitted specific data in decoder. We verified that the proposed algorithm generates good performances in PSNR and subjective visual quality through the computer simulation by H.324M mobile simulation tool.

제한된 통신 채널을 통한 실시간 전송을 위해 비디오 데이터의 압축이 필요하다. 압축된 영상 비트열은 전송 중에 발생되는 오류에 아주 민감하다. 전송 과정에서 오류가 발생된 패킷을 받게 되면, 복호기에서는 현재 입력되는 프레임을 잘못 재구성하게 되고 영상의 시공간적 특성에 의해 연속되는 프레임으로 전파된다. 이런 복호 영상의 화질 저하를 줄일 수 있는 방법으로 오류 검출과 오류 은닉이 있다. 이 논문에서는 오류 검출률을 높이기 위해 정보 숨김을 이용한 새로운 오류 검출 방법을 제안한다. H.264/AVC의 화면간 예측에서 발생하는 각 매크로블록의 움직임 벡터의 차분값에 특정한 정보를 숨겨 부호화하였다. 복호기에서는 전송받은 특정 정보의 체크를 통해 오류의 위치를 쉽게 찾아낼 수 있도록 하였다. H.324M 모바일 실험 도구를 이용한 실험 환경을 통해 제안한 알고리즘이 PSNR과 주관적 화질 측면에서 좋은 성능을 보임을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Information Technology-Coding of Audio-Visual Object-part 10: Advanced Video Coding, Final Draft International standard, ISO/IEC 14496-10, 2005(3).
  2. T. wiegnad, G. J. sullivan, G. Bjontegaard, and A. Luthra, "Overview of the H.264/AVC Video Coding Standard," IEEE Trans. on Circuit and Systems for Video Technology, Vol.13, No.7, pp.506-576, 2003(7).
  3. Y. Wang and Q. Zhu, "Error control and concealment for video communication: a review," Proc, IEEE, Vol.86, No.5, pp.974-997, 1998.
  4. Y. Wang, S. Wenger, J. Wen, and A. K. Katsaggelos, "Error resilient video coding techniques," IEEE Signal Processing Magezine, Vol.17, No.4, pp.64-82, 2000.
  5. L. Superiori, O. Lemethova, and M. Rupp, "Performance of a H.264/AVC error detection algorithm based on syntax analysis," in Proc. Int. Conf. Advance Mobile computing Multimedia, pp.1-10, 2006.
  6. M. Chen, Y. He, and R. L. Lagendijk, "A fragile watermark error detection scheme for wireless video communications," IEEE Trans. on Multimedia, Vol.7, No.2, pp.201-211, 2005. https://doi.org/10.1109/TMM.2005.843367
  7. O. Nemethova, G. C. Forte, and M. Rupp, "Robust error detection for H.264/AVC using relation based fragile watermarking," Proc, Int. Conf. on Systems, Signals, and Image Processing, 2006.
  8. Y. Liu, Y. K. Liu, S. J. Qiao, and P. Wei, "Error detection For H.264/AVC coded video based on artifact characteristics," IEEE Intelligent Computing and Intelligent Systems, Vol.3, pp.293-298, 2010
  9. 김남득, "디지털 워터마킹 기술소개 및 동향보고", KOSEN/OSTIN, pp.1-10, 2001.
  10. Y. K. Wang, M. M. Hannuksela, V. Varsa, A. Hourunranta, and M.Gabbouj, "Ther error concealment feature in the H.26L test model," in Proc. of IEEE Int. Conf. on Image Precessing, pp.729-732, 2002.
  11. 손남례, "H.264/AVC을 위한 움직임 벡터 복원 방법", 한국콘텐츠학회논문지, 제8권, 제5호, pp.29-37, 2008. https://doi.org/10.5392/JKCA.2008.8.5.029
  12. Joint Video Team, JVT Reference software Encoder, version 12.2. http://iphome,hhi.de/suehring/tml/download.
  13. ITU-T, SG 16, Video Coding Experts Group(Question 15), Mobile Mux Simulation Tools, Q15_I_53.doc.