MPEG-2 Bit-Rate Control for Video Sequence Editing using Dynamic Macroblock Bit Assignment

압축 비디오시퀀스 편집을 위한 동적 매크로블럭 비트할당 MPEG-2 비트율 제어

In this paper, we propose a new Bit-Rate control algorithm based on bit usage matching to substitute encoded GOP(s) for new GOP(s) in MPEG-2 bitstream. It iteratively encodes current picture according to quantization value of previous picture and records bit-usage of each slice until nearly target bits are used. With target bits falling in two output bits, quantization value of slice should be changed to alleviate output bit error. We use recorded bit-usage information to decide which slices should be encoded with one quantization value and others with another. As every macroblock has different activity, we change macroblock quantization value using slice quantization value and activity value. The simulation results demonstrate that the fluctuation of the output bits can be kept within few-several tens of bits while maintaining the quality of the reconstructed pictures at a relatively stable level.

본 논문에서는 MPEG-2를 이용한 압축에서 이미 압축되어 있는 영상 시퀀스내의 하나 또는 여러개의 GOP (Group of Picture)를 새로운 GOP로 교체하는 편집응용에 필수적인 사용비트량의 정합을 위한 새로운 비트율 제어방법을 제안하였다. 이전영상의 양자화값을 영상전체에 동일하게 적용하여 목표비트에 근접할때까지 반복적으로 영상을 부호화하고 각 슬라이스의 사용비트량을 기록한다. 영상단위의 양자화값 변화로는 목표 비트를 더이상 맞추지 못하므로 기록된 비트량을 이용하여 목표비트에 가장 근접하도록 슬라이스별 양자화값을 조절한 후 최종적으로 각 매크로블럭의 활동도를 참고하여 매크로블럭의 양자화값을 결정하였다. 실제영상에 적용하였을 경우 MPEG-2 Test Model 5에 비해 유사한 PSNR을 보였고 목표비트에 대한 비트에러량은 각 영상당 대략 수 내지 수십비트 이내로 줄임으로써 제안알고리듬의 유효성을 보였다.