Error Concealment Method considering Distance and Direction of Motion Vectors in H.264

When H.264 encoded video streams are transmitted over wireless network, packet loss is unavoidable. Responding on this environment, we propose methods to recover missed motion vector in the decoder: At first, A candidate vector set for missing macroblock is estimated from high correlation coefficient of neighboring motion vectors and missing block vectors the algorithm clusters candidate vectors through distances amongst motion vectors of neighboring blocks. Then the optimal candidate vector is determined by the median value of the clustered motion vector set. In next stage, from the candidate vector set, the final candidate vector of missing block is determined it has minimum distortion value considering directions of neighboring pixels' boundary. Test results showed that the proposed algorithm decreases the candidate motion vectors $23{\sim}61%$ and reduces $3{\sim}4sec$ on average processing(decoding) time comparing the existing H.264 codec. The PSNR, in terms of visual quality is similar to existing methods.

움직임벡터의 거리와 방향성을 고려한 H.264 에러 은닉 방법

본 논문은 무선망과 같이 패킷 손실이 많은 환경에 H.264 부호화 영상이 전송될 때 복호기 단말기에서 손실된 움직임 벡터를 효율적으로 에러은닉 방법에 대하여 2가지를 제안한다. 첫째, 손실된 블록(매크로블록)에 대하여 후보벡터집합(candidate vector set)을 선정하는 방법으로는 손실된 블록에 인접한 주변 블록의 움직임벡터들의 높은 상관성을 착안하여 후보벡터를 선정한다. 이때 제안한 알고리즘은 주변 블록의 움직임벡터들 간에 거리를 이용하여 클러스터한다. 클리스터된 움직임 벡터 집합(클러스터 집합)에서 최적의 후보벡터 선택방법은 중앙값을 선택한다. 둘째, 손실된 블록의 최종의 후보벡터를 선정하는 방법으로는 후보벡터집합에서 주변에 인접한 픽셀간의 방향성을 고려하여 왜곡 값이 최소인 벡터를 후보벡터로 결정한다. 패킷이 손실되는 환경에서 실험한 결과, 제안한 에러 은닉 방법은 기존 방법에 비하여 후보벡터 개수가 평균적으로 $23%{\sim}61%$까지 감소하였고, 디코딩 시간이 평균적으로 $3{\sim}4$(sec) 감소하였다. 또한 화질에 대한 객관적 평가 기준인 PSNR은 평균적으로 기존 방법들과 거의 비슷하였다.