• ETRI Journal
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• 제27권1호
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• pp.53-63
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• 2005

A compressed video bitstream is sensitive to errors that may severely degrade the reconstructed images even when the bit error rate is small. One approach to combat the impact of such errors is the use of error concealment at the decoder without increasing the bit rate or changing the encoder. For spatial-error concealment, we propose a method featuring edge continuity and texture preservation as well as low computation to reconstruct more visually acceptable images. Aiming at temporal error concealment, we propose a two-step algorithm based on block matching principles in which the assumption of smooth and uniform motion for some adjacent blocks is adopted. As simulation results show, the proposed spatial and temporal methods provide better reconstruction quality for damaged images than other methods.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제8권6호
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• pp.736-745
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• 2002

압축한 비디오 데이타를 전송할 때 인터넷과 같이 네트워크 채널이 불안정한 경우 패킷이 분실될 가능성이 높다. 패킷 분실은 연속적 비트 열에 오류가 발생하는 버스트 오류 형태로 일어난다. 본 논문에서는 버스트 오류를 은닉 처리하는데 효과적인 오류 내성 기법을 적용하는 동시에 데이타 숨김을 이용하여 디코더의 계산 복잡도를 줄인 빠른 오류 은닉 방법을 제안한다. 오류 은닉 효과를 높이기 위해, 인코더에서는 네트워크 채널의 버스트 오류에 강건하도록 비디오 데이타에 공간적, 시간적 영역에 대한 오류 내성 기법을 적용한다. 공간적 오류 내성 기법으로는 패킷 분실이 발생한 오류 블록을 분리하는데 효과적인 블록 셔플링을 적용하고 시간적 오류 내성 기법으로는 움직임 벡터의 프레임간 패리티 비트를 데이터 숨김 방법으로 내용 데이타에 삽입, 전송하여 디코더에서 분실된 패킷을 처리한다. 비디오 데이타는 전송 후 디코더에서 오류 은닉 처리하는데 디코더에서 주변 정보를 이용하여 오류 비디오 블록을 보간하는 것은 계산이 복잡하여 비용이 많이 든다. 따라서 본 연구에서는 비디오 인코딩 단계에서 비디오 블록의 에지 특징을 추출 후 이 특징 데이타를 원 데이타에 숨겨 전송하고 전송 시 비디오 데이타가 손상되면 디코더에서 숨겨 온 비디오 블록의 특징을 추출하여 쌍선형 보간법을 통해 전송 시 발생한 오류를 은닉 처리한다. 데이타 숨김을 이용하면 디코더의 계산 복잡도는 낮아진다. 본 논문의 실험 결과는 제안 방법이 비디오의 패킷 분실이 30%에 달하는 경우에도 이를 은닉 처리하여 인지 가능한 품질의 비디오 데이타를 보장한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.285-293
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• 1998

This paper presents unequal error protection and error concealment techniques far robust H.263 video transmission over mobile channels. The proposed error protection scheme has three major features. First, it has the capability of preventing the loss of synchronization information in H.263 video stream as much as possible that the H.263 decoder can resynchronize at the next decoding point, if errors are occurred. Secondly, it employs an unequal error protection scheme to support variable coding rates using rate compatible punctured convolutional (RCPC) codes, dividing the encoded stream into two classes. Finally, a macroblock-interleaving scheme is employed in order to minimize the corruption of consecutive macroblocks due to burst errors, which can make a proper condition for error concealment. In addition, to minimize the spatial error propagations due to the variable length codes, a fast resynchronization scheme at the group of block layer is developed for recovering subsequent error-free macroblocks following the damaged macroblock. futhermore, error concealment techniques based on both side match criterion and overlapped block motion compensation (OBMC) are employed at the source decoder so that it can not only recover the lost macroblock more accurately, but also reduce blocking artifacts. Experimental results show that the proposed scheme can be an effective error protection scheme since proper video quality can be maintained under various channel bit error rates.

• 정보처리학회논문지D
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• 제14D권7호
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• pp.801-808
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• 2007

MPEG-2, MPEG-4, H.263, H.264 와 같은 부호화 표준은 비디오 영상을 압축하여 대역폭이 제한된 유/무선 통신 시스템을 통하여 전송한다. 통신 시스템에서 고압축률의 비트스트림은 채널 잡음 (channel noise)에 민감하여, 채널 잡음으로 인한 오류가 발생하기 쉽다. 이러한 오류는 수신부에서 디코딩할 때 비디오 영상을 심각하게 왜곡시키게 된다. 본 논문에서는 수신부 단에서 오류를 복원하는 기법 (decoder error concealment) 중 손상된 움직임벡터를 복원하는 기법을 제안한다. 본 논문에서는 손실된 움직임벡터를 예측하기 위하여 인접 블록들의 움직임 벡터를, 예측필터의 일종인 칼만 필터의 입력 치로 사용하여, 손실된 움직임벡터의 최적 예상치를 만들어 손상된 움직임벡터를 복구하게 된다. H.264 비디오 코딩을 적용한 표준 테스트 영상에 대하여, 손실된 MVD (motion vector difference) 값을 0 으로 대체한 뒤, H.264 비디오 코딩에서 사용하고 있는 기본 움직임벡터 예측만을 사용한 경우와 본 논문에서 제안한 칼만 필터를 사용한 복원기법을 비교하였으며, 복원된 움직 임벡터와 원래 움직임벡터 값과의 차이를 나타내는 오차율을 비교한 결과 제안된 기법의 오차율이 평균 0.91 - 1.12 정도의 정확도가 향상된 것을 확인할 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권2호
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• pp.143-150
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• 2003

오류 은닉은 데이타 전송시 발생한 오류를 처리하는 데 중요한 역할을 하는 기술로 우수한 데이타 품질을 보이는 다양한 오류 은닉 방법들은 대개 복잡도가 높다. 하지만 복잡한 알고리즘은 실시간 응용 분야에 적용하기 어렵다. 본 연구에서는 오류 내성 기술과 데이터 숨김 기법을 이용하여 디코더의 오류 은닉 부담을 줄이는 방법을 제안한다. 이를 위해 공간적 오류 내성 인코딩 방법으로써 손실 블록의 확산을 막는 블록 인터리빙을 적용하며, 시간적 오류 내성 방법으로는 움직임 벡터의 손실을 확인할 수 있는 패리티 비트를 데이터 숨김 방법을 이용하여 디코더로 전송하는 구조를 적응한다. 또한 전송 비디오 블록의 경계선 특징을 미리 추출한 후 이 데이터를 데이터 숨김을 통해 디코더로 전달하여 비디오 데이터가 전송시 손상되면 전달된 특징을 이용하여 은닉 처리함으로써 디코더에서 오류 은닉시 손실 정보를 주변 블록으로부터 예측해야 하는 과정을 줄여 계산 복잡도를 낮춘다. 본 연구에서 제안한 움직임 벡터 확인 패리티 비트와 블록 경계선 특징 데이터를 전송 블록에 데이터 숨김방법으로 전송하는 것은 표준 인코더의 복잡도에 큰 영향을 미치지 않는다. 제안 오류 은닉 방법이 인터넷과 같이 버스트 오류가 많은 채널에서도 디코더에서 전송 오류를 효과적으로 빠르게 처리함을 실험 결과를 통해 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권3C호
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• pp.257-263
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• 2003

최근 wireless network이나 internet과 같이 오류가 많이 발생하는 channel을 통한 video의 전송이 급격히 증가하면서 channel상에서 발생하는 전송에러로 인한 데이터의 손실이 심각한 문제로 대두되고 있다. 따라서 영상통신에서의 error control과 concealment가 주된 관심사로 부각되었다. 본 논문은 MPEG-4나 H.263등의 방식으로 압축된 비디오를 전송하는 동안 채널 상에서 발생하는 전송에러로 인하여 블록 손실이 일어난 영상에 대해 디코더에서의 후처리 (postprocessing)에 의한 시간적 에러 은닉 (error concealment) 기술을 이용하여 손실된 블록을 정정하는 기법에 대하여 연구하였다. 손실된 블록 주위의 정상 블록의 움직임 벡터들을 이용하여 중간 (median) 값을 취한 후, 손실된 블록의 새로운 움직임 벡터로 할당하고, overlapped block motion compensation (OBMC)을 통해 최종적으로 손실영역을 은닉하게된다. 그 결과 계산량이 적고, PSNR 성능평가 면에서는 제안한 방법의 결과가 기존의 방법들 중 우수한 에러 은닉 결과를 내는 MVRI (Motion Vector Rational Interpolation) EC 2-D Case of All Directions보다 약 1.4∼3.5㏈정도 향상된 견과를 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.109-112
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• 2000

Bitstrems corrupted by channel errors are not only difficult to be decoded but also propagate error to other part of the bitstreams when highly compressed video is transmitted over channels with noise such as mobile communication channels. In this paper, error concealment algorithm performed in decoder is proposed when errors occur for transmission. Proposed algorithm searches moving area with homogeneous movement in neighbored blocks when motion vectors are damaged, then recovers motion vectors of missing blocks considering where missing blocks are belong to. Experiment result shows that proposed algorithm exhibits better performance in PSNR than existing error concealment method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.167-169
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• 2005

The occurrence of a single bit error in transmission bitstream leads to serious temporal and spatial errors. Because moving picture coding as MPEG-2 based on block coding algorithm uses variable length coding and motion compensation coding algorithm. In this paper, we propose algorithm to conceal occurred error of I-frames in transmission channel using data of the neighboring blocks in decoder. We divide a damaged macroblock of I-frame into four sub blocks and compose new macroblock using the neighboring blocks for each sub block. We estimate the block with minimum difference value through block matching with previous frame for new macroblocks and replace each estimated block with damaged sub block in the same position. Through simulation results, the proposed algorithm will be applied to a characteristic of moving with effect and shows better performance than conventional error concealment algorithms from visual and PSNR of view.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권1B호
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• pp.8-17
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• 2004

본 논문은 손실이 발생하기 쉬운 무선 네트워크에서 계층 부호화를 이용한 비디오 데이터의 적응적 오류 은닉기법을 제안한다. 비디오 데이터는 압축과정에서 중복성이 제거되므로, 전송 시 무선채널과 같이 손실이 발생하기 쉬운 네트워크에서는 오류에 더욱 더 민감하다. 본 논문에서 제안하는 오류 은닉방법은 두 가지이다. 첫째는 기본계층의 움직임 벡터를 이용하여 이전 VOP로 은닉하는 방법이고, 두 번째는 오류가 발생한 영역을 움직임의 유무에 따라 움직임이 있는 부분은 기본계층의 같은 위치영역 정보로 은닉하고 움직임이 없는 부분은 이전 VOP의 같은 위치 영역 정보로 은닉하는 적응적인 방법이다. 본 논문에서는 제안하는 오류 은닉 방법을 계층 부호화된 비디오 데이터에 적용했을 때 매우 유용함을 입증한다. 실험 결과에서 무선네트워크 망의 상태에 따라 달라지는 에러 패턴과 영상의 특성에 따라, 기본계층의 정보를 참조하거나 이전 VOP 정보를 참조함으로써 좀 더 나은 은닉방법임을 보였다. 본 논문에서는 계층부호화에 MPEG-4를 사용하는데, 더 나아가 DCT를 근간으로 하는 모든 비디오 코덱에 응용할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.170-178
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• 2005

비디오 통신에서의 에러 제어와 은닉 문제는 무선 네트워크들과 인터넷 같은 불안정한 채널 상에서의 비디오 전달에 관심이 증가되면서 관심이 증대되고 있다. 훼손된 데이터들을 복구하기 위하여 공간적 또는 시간적, 두 가지의 에러 은닉 방법이 개발되고 있다. 또한 모바일 비디오 데이터 전송 환경에서 공간적 에러 은닉 알고리즘의 사용으로 인한 계산상의 오버헤드는 심각한 오버헤드로 나타난다. 본 논문에서는 에러 증식이 빈번한 무선 네트워크상의 비디오 스트리밍 시스템에서 모바일 단말 수신단의 저하된 MPEG-4 비디오의 퀄리티를 복구하는 하이브리드 에러 은닉 기법을 제안하였다. 제안된 방법은 MPEG-4 디코더 단에 위치한다. 또한 제안된 방법은 임베디드 멀티미디어 모바일 단말의 높은 성능을 제공하기 위해서 인텔의 무선 MMX 기술을 이용하였고, IP 채널 상에서의 PDA와 같은 모바일 스트리밍 시스템에, 제안한 알고리즘을 채용하여 그 성능을 확인하였다. 제안된 방법은 기존의 전통적인 에러 은닉 알고리즘과의 성능 비교를 통해 낮은 복잡성의 요구와 작은 범위의 검색을 이용하여 인코딩단의 어떠한 변형 없이 비디오 플레이어에 대해 보다 빠른 처리능력과 뛰어난 비디오 품질을 제공하였다.