에러 은닉 및 관심 영역 검출이 용이한 멀티미디어 영상 콘텐츠의 H.264 부호화

Abstract

유무선 통신망 환경의 동영상 서비스를 위한 표준 규격인 H.264/AVC (Advanced Video Coding)을 발표한 이후 현재까지 이를 기반으로 하는 많은 연구가 이루어지고 있다. H.264/AVC 부호화의 경우 효율적인 압축을 위하여 관심 영역(ROI)에 기반한 압축 방법이 사용되고 있으나 관심 영역(ROI)에 에러가 발생할 경우 심각한 화질 열화를 유발한 점이 문제점으로 지적되었다. 본 논문에서는 인터넷 및 무선 환경에서 H.264/AVC 표준을 이용하여 관심 영역(ROI)에 기반한 압축 기법으로 멀티미디어 콘텐츠 데이터를 전송하였을 경우에도 손실된 매크로블록의 에러를 보간법과 BMA방식으로 효율적으로 처리할 수 있는 알고리즘을 제시하고 실험하였다. 제안된 알고리즘은 화면내(Intra) 프레임에서 발생된 관심 영역(ROI) 매크로블록의 에러는 공간적 상관성을 이용한 보간법으로 처리할 때 효율적으로 은닉할 수 있고, 화면간(Inter) 프레임에서 발생된 관심 영역(ROI)의 매크로블록 에러는 시간적 상관성을 이용한 BMA방식으로 처리할 경우 보다 효율적으로 에러를 은닉할 수 있는 방식이다. 본 논문에 사용된 주요 알고리즘은 Intra 프레임에 각각의 LUV 성분에 대하여 유클리디언 기울기를 생성하여 기울기가 포함된 매크로블록은 관심 영역(ROI)으로 선택되고, 기울기가 포함되지 않은 매크로블록은 배경 영역으로 선택되는 알고리즘을 사용하였다. 그리고 관심 영역(ROI)의 슬라이스에 해당하는 매크로블록은 Dispersed(슬라이스 모드 1번)방식으로 재적용하여 처리되고, 배경 영역의 매크로블록은 그대로 유지되도록 하였다. 비교 실험한 결과 본 논문에서 제안한 방식과 슬라이드 모드 2번 (Foreground with left-over)관심 영역에 Dispersed를 재적용하지 않은 에러 은닉으로 약 4.08 ∼8.13 dB 정도 향상된 영상을 획득할 수 있었고, 관심 영역의 구분 없이 Dispersed 슬라이드 1번 방식과 비교할 경우 약 1.28 ∼ 4.36 dB 정도 향상된 결과를 나타냈다.