A H.264 based Selective Fine Granular Scalable Coding Scheme

This paper proposes the H.264-based selective fine granular scalable (FGS) coding scheme that selectively uses the temporal prediction data in the enhancement layer. The base layer of the proposed scheme is basically coded by the H.264 (MPEG-4 Part 10 AVC) visual coding scheme that is the state-of-art in codig efficiency. The enhancement layer is basically coded by the same bitplane-based algorithm of the MPEG-4 (Part 2) fine granular scalable coding scheme. In this paper, we introduce a new algorithm that uses the temproal prediction mechanism inside the enhancement layer and the effective selection mechanism to decide whether the temporally-predicted data would be sent to the decoder or not. Whenever applying the temporal prediction inside the enhancement layer, the temporal redundancies may be effectively reduced, however the drift problem would be severly occurred especially at the low bitrate transmission, due to the mismatch bewteen the encoder's and decoder's reference frame images. Proposed algorithm selectively uses the temporal-prediction data inside the enhancement layer only in case those data could siginificantly reduce the temporal redundancies, to minimize the drift error and thus to improve the overall coding efficiency. Simulation results, based on several test image sequences, show that the proposed scheme has 1∼3 dB higher coding efficiency than the H.264-based FGS coding scheme, even 3∼5 dB higher coding efficiency than the MPEG-4 FGS international standard.

H.264 기반 선택적인 미세입자 스케일러블 코딩 방법

본 논문에서는 선택적으로 강화계층의 시간적 예측 정보를 사용하는 H.264 기반 선택적인 미 세입자 스케일러블 비디오 코딩 방법을 제안한다. 제안된 방법의 기본계층은 최근 표준화되었으며 고압축률이 특징인 H.264 (MPEG-4 Part 10 AVC) 알고리즘으로 코딩한다. 강화계층은 기본적으로 국제표준인 비트플레인 기반 MPEG-4 (Part 2) 미세입자스케일러블 코딩 방법으로 코딩한다. 본 논문에서는 엔코더측에서 강화계층간 시간적 예측 방법에 의해 발생된 효과적인 영상 정보를 드리프트 현상이 최소화하는 방향으로 선택적으로 적용하여 디코더측에 전송하는 방안을 제안하였다. 강화계층간 예측 방법만을 추가했을 때는 시간적 중복성을 줄여주는 효과를 볼 수 있지만 저비트율 대역에서 엔코더와 디코더간의 참조 저장 영상 불일치로 인한 드리프트 현상이 심하게 발생한다. 제안된 알고리즘은 시간적 예측 결과가 우수하여 코딩효율을 현저히 높혀줄 수 있는 경우에만 선택적으로 강화계층간의 시간적 예측 정보를 사용하였으며, 이로 인하여 저비트율 대역에서의 드리프트 현상을 현저하게 줄 일수 있었으며, 전반적으로 코딩 효율을 높여주는 효과를 가져왔다. 여러 영상 시퀀스를 대상으로 실험한 결과, 제안된 코딩 방법은 현존하는 국제표준인 MPEG-4 기반 미세입자 스케일러블 코딩 방법보다 같은 비트율 대역에서 영상화질이 약 3∼5 dB 높은 성능을 보여주고 있으며, H.264를 기반으로한 미세입자 스케일러블 코딩 방법보다도 약 1∼3 dB 높은 성능을 보여주고 있음을 발견할 수 있었다.