Abstract
Many image and video compression algorithms work by splitting the image into blocks and producing variable-length code bits for each block data. If variable-length code data are transmitted consecutively over error-prone channel without any error protection technique, the receiving decoder cannot decode the stream properly. So the standard image and video compression algorithms insert some redundant information into the stream to provide some protection against channel errors. One of redundancies is resynchronization marker, which enables the decoder to restart the decoding process from a known state in the event of transmission errors, but its usage should be restricted not to consume bandwidth too much. The Error Resilient Entropy Code(EREC) is well blown method which can regain synchronization without any redundant information. It can work with the overall prefix codes, which many image compression methods use. This paper proposes EREREC method to improve FEREC(Fast Error-Resilient Entropy Coding). It first calculates initial searching position according to bit lengths of consecutive blocks. Second, initial offset is decided using statistical distribution of long and short blocks, and initial offset can be adjusted to insure all offset sequence values can be used. The proposed EREREC algorithm can speed up the construction of FEREC slots, and can improve the compressed image quality in the event of transmission errors. The simulation result shows that the quality of transmitted image is enhanced about $0.3{\sim}3.5dB$ compared with the existing FEREC when random channel error happens.
많은 영상과 비디오 압축 알고리듬들은 영상을 블록으로 나누어 처리하여 각 블록에서 가변길이 부호비트를 생성한다. 만일 에러 검출기법을 사용하지 않고 가변길이 부호데이터를 에러 발생채널에 전송한다면 수신측 복호화기는 압축된 스트림(Stream)을 적절히 복호할 수 없다. 따라서 표준 영상 및 비디오 압축 알고리듬에서는 채널 에러로부터 데이터 스트림을 보호하기 위해 추가적인 정보들을 삽입한다. 그런 추가 정보 중의 하나가 재동기 마커(resynchronization marker)이다. 이 방법은 전송 에러 발생시 복호화를 다시 시작하기 위한 위치를 복호화기에게 알려줄 수 있지만 주파수 대역폭의 낭비가 심한 단점이 있다. 에러 내성 엔트로피 부호화(EREC)는 어떤 추가 정보 없이 재동기 시작점을 찾을 수 있는 방법으로 잘 알려져 있다. 이 방법은 대부분의 영상 압축 기법에서 사용되는 접두 코드(prefix code)에 적용될 수 있으므로 본 논문에서는 FEREC(Fast Error-Resilient Entropy Coding)의 성능을 개선한 EREREC(Efficient and Robust EREC) 기법을 제안하였다. 첫째로 연속 블록들의 부호화비트 길이를 이용하여 초기 탐색 위치를 계산한다. 둘째, 초기 오프셋은 가변 길이 부호들에서 길고 짧은 블록들의 확률 분포를 이용하여 결정되고, 결정된 초기 오프셋 값은 제안 방법에서 사용되는 모든 오프셋 시퀀스 값들을 보장하기 위해 조정된다. 제안된 EREREC 알고리듬은 슬롯 구성에 있어 EREC보다 빠르며, 전송 에러 발생시 복호화된 영상의 화질이 개선된다. 실험 결과는, 임의 에러 발생 채널에서 기존의 EREC 및 FEREC와 복원영상의 화질을 비교하였을 때 약 $0.3{\sim}3.5dB$의 화질이 개선됨을 보여준다.
