Error Detection and Concealment of Transmission Error Using Watermark

워터마크를 이용한 전송 채널 에러의 검출 및 은닉

  • 박운기 (삼테크아이앤씨 기술연구소) ;
  • 전병우 (성균관대학교 정보통신공학부)
  • Published : 2004.02.01

Abstract

There are channel errors when video data are transmitted between encoder and decoder. These channel errors would make decoded image incorrect, so it is very important to detect and recover channel errors. This paper proposes a method of error detection and recovery by hiding specific information into video bitstream using fragile watermark and checking it later. The proposed method requires no additional bits into compressed bitstream since it embeds a user-specific data pattern in the least significant bits of LEVELs in VLC codewords. The decoder can extract the information to check whether the received bitstream has an error or not. We also propose to use this method to embed essential data such as motion vectors that can be used for error recovery. The proposed method can detect corrupted MBs that usually escape the conventional syntax-based error detection scheme. This proposed method is quite simple and of low complexity. So the method can be applied to multimedia communication system in low bitrate wireless channel.

전송 채널에서의 잡음은 시간적으로 연속적인 동영상의 정상적인 복원을 어렵게 하고, 수신측의 복원 영상의 질을 크게 저하시키므로 전송 채널 에러를 정확하게 검출하여 에러에 대한 영향을 최소화 할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 전송 채널에 의해 발생한 오류를 찾아내고 제거할 수 있도록 전송 데이터 내에 워터마크를 삽입하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 부호화기에서 동영상 압축 데이터의 일부분인 양자화된 DCT 계수의 LSB에 특정한 패턴을 삽입하며, 복호화기에서는 이러한 LSB의 특정한 패턴을 검사함으로써 전송된 데이터의 신뢰성을 확인할 수 있다. 또한 에러에 의해 손상된 부분을 효과적으로 복원하기 위해 움직임 추정 벡터의 유사도 정보를 삽입함으로써 에러가 발생된 블록의 복원 능력을 향상시킬 수 있도록 한다. 제안하는 방법은 에러에 쉽게 노출되는 무선 환경 하의 휴대용 단말기와 같은 동영상 전송ㆍ수신 시스템에 효과적으로 사용될 수 있다.

Keywords

References

  1. IEEE Signal Processing Magazine v.17 no.4 Error Resilient Video Coding Techniques Yao Wang;Stephan Wenger;Jiangtao Wen;Aggelos K. Katsaggelos https://doi.org/10.1109/79.855913
  2. ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N3515 MPEG-4 Video Verification Model version 17.0 Weiping Li;Jens-Rainer Ohm;Mihaela van der Schaar;Hong Jiang;Shipeng Li
  3. IEEE Proceedings v.86 no.5 Error Control and Concealment for Video Communication: A Review Yao Wang;Qin-Fang Zhu https://doi.org/10.1109/5.664283
  4. IEEE Journal on Selected Areas in Communications v.15 no.9 Error resilience in video and multiplexing layers for very low bitrate video coding systems Wee Sun Lee;M.R.Pickering;M.R.Frater;J.F.Arnold https://doi.org/10.1109/49.650049
  5. Proceedings of Picture Coding Symposium 2001 Error detection by fragile watermarking Minghua Chen;Yun He;Reginaid L. Lagendijk
  6. Proceedings of 1999 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS) v.4 A data embedding scheme for H.263 compatible video coding J.Song;K.J.R.Liu
  7. Proceedings of 2000 International Conference on Image Processing v.2 Video compression using integer DCT Ying-Jui Chen;Soontorn Oraintara;Truong Nguyen