Adaptive Interpolation for Intra Frames in H.264 Using Interference Function

H.264 인트라 프레임에서 방해함수를 이용한 적응적 보간

Error Concealment method for Intra frames in H.264 reconstructs the lost block by computing weighted average value of the boundary pixels of the neighboring blocks; up, bottom, left and right blocks. However a simple average of pixel values of the neighboring blocks for Intra frames in H.264 leads to excessive blurring and degrades the picture quality severely. To solve this problem, in this paper we estimate the dominant edge of lost block using the pixel values of the neighboring blocks and reconstruct the pixel values by choosing adaptive interpolation between directional interpolation and weighted average interpolation considering the result value of the interference function based on statistics. Finally directional interpolation method improves by determining the dominant edge direction considering the relation of the dominent edge and the edges of neighboring blocks. Experiments show improvement of picture quality of about $0.5{\sim}2.0dB$ compared with the method of H.264.

H.264의 인트라 프레임 에러복원기법은 상하좌우 인접한 블록의 픽셀을 사용하여 거리의 가중치 평균값으로 손실된 블록을 복원한다. H.264의 인트라 프레임 에러복원기법은 주변블록 픽셀의 간단한 평균값을 이용하여 복원하므로 심각한 블러링 현상이 발생하고 화질 저하의 문제를 야기한다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 주변블록의 픽셀 정보를 이용하여 손실된 블록의 주된 에지 방향을 추정하고, 통계값을 이용한 방해함수의 결과 값으로 에지 방향 기반의 보간법과 가중치 평균 보간법을 적응적으로 선택하여 복원하는 방법을 제안한다. 에지방향 기반의 보간법에서는 선택된 주된 에지방향과 상하좌우 각각의 주변블록의 에지방향들 간의 상호관계를 고려함으로써 최종적으로 최적 에지 방향을 선택하여 성능을 향상시킨다. 제안된 방법은 영상에 따라 H.264 에러복원기법보다 객관적인 화질이 $0.5{\sim}2.0dB$ 정도의 PSNR 향상을 보였다.