KR20030033123A - Error concealment device using samples of adjacent pixel and method thereof - Google Patents

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KR20030033123A
KR20030033123A KR1020010063870A KR20010063870A KR20030033123A KR 20030033123 A KR20030033123 A KR 20030033123A KR 1020010063870 A KR1020010063870 A KR 1020010063870A KR 20010063870 A KR20010063870 A KR 20010063870A KR 20030033123 A KR20030033123 A KR 20030033123A
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for concealing an error using samples of peripheral pixels are provided to reduce time required for concealing the error by efficiently processing the error generated in an MPEG-2 bit string by sampling peripheral pixels. CONSTITUTION: An error detecting part detects whether an error is generated in a current frame. The mean absolute value error of a boundary pixel is calculated in a macro block of a former frame located in the same position as a macro block of the current frame(100) in which errors are generated. The mean absolute value error is compared with a preliminarily set threshold(101). If the mean absolute value error is smaller than the threshold, the macro block is copied from the former frame(102). If the mean absolute value error is larger than the threshold, peripheral pixels of the macro block are sampled at a certain rate(103). The mean absolute value error is calculated by setting a whole area as a search range corresponding to the sampled peripheral pixels(104). Another macro block having the smallest mean absolute value error is copied from the former frame corresponding to the calculated mean absolute value error(105).

Description

주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 장치 및 방법{Error concealment device using samples of adjacent pixel and method thereof}Error concealment device using samples of adjacent pixel and method

본 발명은 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 현재 프레임의 매크로블럭 정보가 움직임 벡터 정보와 함께 손상되었을 때 이미 복호되어 재구성된 이전 프레임에서 손상된 매크로블럭 주변 화소들의 표본과 MAE(mean absolute error)가 최소가 되는 매크로블럭을 찾아 에러를 복원하는 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an error concealment apparatus and method using samples of surrounding pixels, and more particularly, to samples of corrupted macroblock surrounding pixels in a previous frame that has already been decoded and reconstructed when the macroblock information of the current frame is damaged together with the motion vector information. And an error concealment apparatus and method using samples of neighboring pixels that find and recover an error of a macroblock having minimum mean absolute error (MAE).

최근 영상의 디지털화가 빠르게 이루어지면서 기존의 아날로그 TV 영상에서 발전하여 디지털 TV의 이용이 급격히 증가하고 있다. 디지털 동영상은 표현 정보량의 방대함으로 인하여 정보의 저장과 전송시 많은 메모리와 대역폭을 필요로 하게 되었고, 이러한 문제점을 해결하기 위해 많은 압축 코딩 기술들의 전송 비트율이나 저장 용량을 줄이기 위한 방법이 발전되었다.Recently, with the rapid digitization of images, the use of digital TV is rapidly increasing due to the development from the existing analog TV image. Digital video requires a lot of memory and bandwidth when storing and transmitting information due to the large amount of representational information. To solve this problem, a method for reducing transmission bit rate or storage capacity of many compression coding technologies has been developed.

이러한 방법으로 MPEG기술을 이용한 영상 압축 코딩 기술이 일반적으로 쓰이고 있다. 이 중 MPEG-2의 비트열은 블럭 단위로 DCT(discrete cosine transform;이산 코사인 변환), 양자화된 계수 및 매크로블럭 단위로 찾아진 움직임 벡터 정보가 가변장 부호화되어 있다. 그러므로, 매크로블럭에 에러가 발생하면 오류의 영향이 한 화소에 국한되지 않고 매크로블럭 또는 슬라이스 단위로 퍼져나가 정보가 손실된다.In this way, video compression coding technology using MPEG technology is generally used. Among the bit streams of MPEG-2, variable cosine transform (DCT), quantized coefficients, and motion vector information found in macroblock units are variably encoded. Therefore, when an error occurs in the macroblock, the influence of the error is not limited to one pixel, but spreads in macroblock or slice units so that information is lost.

또한, MPEG-2는 비트열 안에서의 동기 문제를 해결하기 위해 MPEG-2 계층구조의 상위 4개의 층, 즉, 비디오 시퀀스 층(Video Sequence Layer), GOP(group of pictures) 층, 영상층(Picture Layer) 및 슬라이스 층(Slice Layer)에 고정된 길이의 시작코드가 존재한다. 그러므로, 복호기가 다음 시작 코드를 발견할 때 까지 전송 에러의 전파 효과는 계속되어 영상들의 큰 열화를 초래할 것이다. 이러한 현상을 해결하기 위해 손상된 매크로블럭의 주변 화소를 이용하는 에러 은닉 방법이 연구되었다.In addition, MPEG-2 has four layers in the MPEG-2 hierarchy, namely, a video sequence layer, a group of pictures layer, and a picture layer to solve a synchronization problem in a bit stream. There is a fixed length start code in the Layer and the Slice Layer. Therefore, the propagation effect of the transmission error will continue until the decoder finds the next start code, resulting in large degradation of the images. In order to solve this phenomenon, an error concealment method using neighboring pixels of a damaged macroblock has been studied.

한편, 디지털 동영상의 전송시 발생하는 전송 에러는 크게 랜덤 에러(random error)와 연속 에러(burst error)로 구분할 수 있다. 먼저, 랜덤 에러는 가령 고정 길이 부호화 방식일 경우 한 부호어(codeword)에만 영향을 미치게 되며, 이는 일반적으로 복호화가 가능하다. 그러나, 가변 길이 부호화 방식일 경우 랜덤 에러는 부호화된 정보의 동기를 어긋나게 함으로써 이후에 나타나는 부호어는 복호를 할 수 없게 된다. 또한, 연속 에러는 패킷망에서 패킷 손실 혹은 저장 장치의 물리적 결함으로 인한 연속 에러 등의 형태로 나타나는데, 이는 랜덤 에러에 비해 데이터 전송 시스템에 미치는 영향이 더 치명적이다. 또한, 최근의 정지 영상/동영상 압축 기술에서는 대부분 가변 길이 부호화 방식을 채택하고 있는데, 이러한 시스템에서 랜덤 에러가 발생하면 마치 연속 에러가 발생할 때와 같이 연속하는 데이터가 모두 왜곡되게 된다.On the other hand, a transmission error generated during transmission of a digital video can be largely classified into a random error and a burst error. First, the random error affects only one codeword in the case of a fixed length coding scheme, which is generally decodable. However, in the case of the variable length coding scheme, the random error shifts the synchronization of the coded information, so that subsequent codewords cannot be decoded. In addition, the continuous error appears in the form of a continuous error due to packet loss or physical defect of the storage device in the packet network, which has a more serious effect on the data transmission system than a random error. In addition, most recent still image / video compression techniques adopt a variable length coding scheme. When a random error occurs in such a system, continuous data is distorted as if a continuous error occurs.

즉, 데이타의 전송시 에러가 발생하여 움직임 벡터의 정보도 손상된 경우, 영상이 복호화 되지 않아 출력 화면은 깨지게 된다. 따라서, 에러가 생긴 블럭의 움직임 보상을 위한 에러 은닉기술은 복호기 쪽에서 매우 중요하다. 이때, 움직임 벡터를 복원하는 방법은 여러가지가 있다. 우선 주변의 움직임 벡터의 평균을 취하는 방법, 또는 메디안을 취하는 방법 등이 있다. 하지만, 이렇게 주변의 움직임벡터를 이용하는 방법의 한계는 손상된 매크로블럭의 움직임이 주변 블럭의 움직임과의 상관도가 높아야 하며, 만약 손상된 매크로블럭에서만 움직임이 일어났거나 움직임이 일어나지 않았다면 복원된 영상은 움직이던 물체가 없어지거나 움직임이 생기게 되는 문제점이 발생한다.That is, if an error occurs during data transmission and the information of the motion vector is also damaged, the image is not decoded and the output screen is broken. Therefore, an error concealment technique for motion compensation of an errored block is very important on the decoder side. At this time, there are various ways to restore the motion vector. First, there is a method of taking an average of surrounding motion vectors, or a method of taking a median. However, the limitation of the method of using the surrounding motion vector is that the motion of the damaged macroblock has a high correlation with the motion of the neighboring block, and if the motion only occurs or the motion does not occur only in the damaged macroblock, the restored image is moved. The problem is that the object disappears or causes movement.

상술된 에러를 은닉하기 위한 종래의 기술은 "Recovery of lost or erroneously received motion vectors, Proceedings ICASSP'93 pp v417~v420"에 기술되어 있다. 그러나, 이러한 종래의 에러 은닉 방법은 손상된 블럭 주변의 모든 화소를 이용하기 때문에 계산량이 많은 문제점이 있다.Conventional techniques for concealing the above-described errors are described in "Recovery of lost or erroneously received motion vectors, Proceedings ICASSP'93 pp v417-v420". However, this conventional error concealment method uses a large amount of computation because it uses all the pixels around the damaged block.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 손상된 매크로블럭을 재구성할 영역을 찾을 경우 손상된 매크로블럭 주위의 경계 화소들의 표본을 추출하여 이전 프레임의 일정한 탐색 범위 안에서 MAE가 최소가 되는 매크로블럭을 찾아 손상된 매크로블럭을 재구성하도록 하는 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and when a region for reconstructing a damaged macroblock is found, a macro whose MAE is minimized within a constant search range of a previous frame by extracting a sample of boundary pixels around the damaged macroblock. An error concealment apparatus and method using samples of surrounding pixels to find a block and reconstruct a damaged macroblock.

도 1은 본 발명에 따른 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 장치에 관한 구성도.1 is a block diagram of an error concealment apparatus using samples of surrounding pixels according to the present invention;

도 2a, 도 2b는 손상된 매크로블럭과 이웃하는 매크로블럭을 나타내는 도면.2A and 2B show damaged macroblocks and neighboring macroblocks.

도 3a, 도 3b는 본 발명에서 주변 화소를 2:1로 표본화하는 실시예를 나타낸 도면.3A and 3B illustrate an embodiment in which a peripheral pixel is sampled 2: 1 in the present invention.

도 4a, 도 4b는 본 발명에서 주변 화소를 4:1로 표본화하는 실시예를 나타낸 도면.4A and 4B illustrate an embodiment in which a peripheral pixel is 4: 1 sampled in the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 방법의 플로우 차트.5 is a flow chart of an error concealment method using samples of surrounding pixels in accordance with the present invention.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 에러 은닉 시간을 나타내는 그래프.6 to 8 are graphs showing the error concealment time of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 에러 검출부 20 : 에러 은닉 제어부10: error detection unit 20: error concealment control unit

30 : 디코딩부30: decoding unit

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 장치는, 부호화된 비트스트림을 입력받아 에러의 발생 여부를 검출하는 에러 검출부와, 에러 검출부로부터 에러 발생 신호의 입력시 에러가 발생한 매크로블럭의 이전 프레임에서 주변 화소의 표본들을 샘플링하여 일정한 탐색 범위에서 가장 작은 평균 절대값 오차를 갖는 매크로블럭을 복사하여 에러를 은닉하는 에러 은닉제어부 및 에러 은닉 제어부로부터 에러가 은닉된 영상을 입력받아 디코딩하여 출력하는 디코딩부로 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an error concealment apparatus using samples of neighboring pixels of the present invention includes an error detection unit that receives an encoded bitstream and detects whether an error occurs, and an error in inputting an error generation signal from the error detection unit. Sample the samples of the surrounding pixels in the previous frame of the generated macroblock, copy the macroblock having the smallest mean absolute value error in a certain search range, and input an error concealed controller and an error concealed image from the error concealment controller. And a decoding unit for decoding and outputting the received signal.

또한, 본 발명의 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 방법은, 현재 프레임에서 에러가 발생하였는지의 여부를 검출하는 제 1단계와, 에러가 발생한 현재 프레임의 매크로블럭과 같은 위치에 있는 이전 프레임의 매크로블럭에서 경계화소의 평균 절대값 오차를 계산하는 제 2단계와, 제 2단계에서 계산한 평균 절대값 오차를 기설정된 임계값과 비교하는 제 3단계와, 제 3단계에서 평균 절대값 오차가 임계값보다 작은 경우 같은 위치의 매크로블럭을 이전 프레임에서 복사하고, 클 경우 매크로블럭의 주변화소를 일정 비율로 샘플링하는 제 4단계와, 제 4단계에서 샘플링된 주변화소에 대응하여 전영역을 탐색범위로 설정하여 평균절대값 오차를 계산하는 제 5단계 및 제 5단계에서 계산된 평균 절대값 오차에 대응하여 가장 작은 평균 절대값 오차를 갖는 매크로블럭을 이전 프레임에서 복사하는 제 6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, an error concealment method using samples of neighboring pixels of the present invention includes a first step of detecting whether an error has occurred in a current frame, and a macro of a previous frame at the same position as a macroblock of the current frame in which the error has occurred. A second step of calculating an average absolute value error of the boundary pixel in the block; a third step of comparing the average absolute value error calculated in the second step with a preset threshold; If smaller than the value, the macroblock of the same position is copied from the previous frame, and if large, the fourth region of sampling the peripheral pixels of the macroblock at a predetermined rate and the entire region corresponding to the peripheral pixels sampled in the fourth stage It has the smallest average absolute value error corresponding to the average absolute value error calculated in the fifth and fifth steps of calculating the average absolute value error. Is characterized in that it comprises a sixth step of copying the macroblock in the previous frame.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

본 발명에서는 손상된 매크로블럭 주변의 표본화소만을 이용하여 탐색범위를 설정함으로써 에러 블럭 주변의 모든 경계 화소를 이용하는 기존 방법과 비교하여 계산량을 획기적으로 줄일 수 있도록 한다. 이러한 본 발명의 기술은 MPEG-2를 이용하는 DTV 비디오 디코더에 효율적인 에러 은닉 알고리즘으로 적용될 수 있다.In the present invention, by setting the search range using only the sample pixels around the damaged macroblock, the calculation amount can be drastically reduced compared with the conventional method using all the boundary pixels around the error block. This technique of the present invention can be applied as an efficient error concealment algorithm to a DTV video decoder using MPEG-2.

도 1은 본 발명에 따른 이웃한 매크로블럭의 움직임 벡터를 이용한 에러 은닉 장치에 관한 구성도이다.1 is a block diagram of an error concealment apparatus using a motion vector of a neighboring macroblock according to the present invention.

도 1을 보면, 본 발명은 부호화된 비트스트림을 입력받아 에러의 발생 여부를 검출하는 에러 검출부(10)와, 에러 검출부(10)로부터 에러 발생 신호의 입력시 에러가 발생한 매크로 블럭의 이전 프레임에서 주변 화소의 표본들을 2:1 또는 4:1로 샘플링하여 일정한 탐색 범위에서 가장 작은 MAE(Mean Absolute error;평균 절대값 오차)를 갖는 매크로블럭을 복사하여 에러를 은닉하는 에러 은닉 제어부(20) 및 에러 은닉 제어부(20)로부터 에러가 은닉된 영상을 입력받아 디코딩하여 출력하는 디코딩부(30)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the present invention relates to an error detection unit 10 that receives an encoded bitstream and detects whether an error has occurred, and to a previous frame of a macroblock in which an error occurs when an error occurrence signal is input from the error detection unit 10. An error concealment control unit 20 for sampling the samples of the surrounding pixels at 2: 1 or 4: 1 to copy a macroblock having the smallest Mean Absolute error (MAE) in a constant search range to conceal an error; and The error concealment control unit 20 is configured to receive an error concealed image from the decoding unit 30 for decoding and outputting.

본 발명에서는 랜덤 에러와 연속에러를 구분하지 않고 모두 전송 에러의 범위에 넣어 고려하기로 한다.In the present invention, all random errors and continuous errors are classified into transmission error ranges.

도 2a 및 도 2b는 현재 프레임의 손상된 매크로블럭과, 현재 프레임과 같은 위치에 있는 이전 프레임의 매크로블럭 주변의 화소들을 나타낸다.2A and 2B show corrupted macroblocks of the current frame and pixels around the macroblock of the previous frame at the same position as the current frame.

여기서, Ci와 Pi는 각각 현재 프레임과 이전 프레임 블럭의 주변 화소 값을 의미한다.Here, Ci and Pi mean peripheral pixel values of the current frame and the previous frame block, respectively.

본 발명의 동작 과정을 살펴보면, 먼저, 도 1의 에러 검출부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 손상된 매크로블럭이 있는지를 검출하여 에러 은닉 제어부(20)에 에러 검출 결과를 출력한다.Referring to the operation process of the present invention, first, the error detection unit 10 of FIG. 1 detects whether there is a damaged macroblock as shown in FIG. 2 and outputs an error detection result to the error concealment control unit 20.

여기서, 에러 은닉 제어부(20)에서의 전체 범위 탐색을 위한 평균 절대값 오차를 구하는 식은 다음과 같다.Here, the equation for calculating the average absolute value error for the full range search in the error concealment control unit 20 is as follows.

평균 절대값 오차 MAE= │Ci-Pi│ ....... (1)Mean absolute error MAE = │Ci-Pi│ ....... (1)

식 (1)은 MAE를 구하는 식으로 N은 주변 화소의 개수를 의미한다. 16×16 매크로블럭의 경우 주변화소의 개수 N은 68개가 된다. 만약, MAE의 값이 설정한 임계값보다 작으면 움직임이 없는 것으로 판단하여 현재 프레임과 같은 위치에 있는 이전 프레임의 매크로블럭을 그대로 복사해오며, 그렇지 않을 경우는 움직임이 있는 것으로 판단하여 전 범위 탐색을 통해 주변 화소간의 MAE가 최소가 되는 블럭을 찾는다.Equation (1) calculates MAE, where N is the number of neighboring pixels. In the case of a 16 × 16 macroblock, the number N of neighboring pixels is 68. If the MAE value is smaller than the set threshold, it is determined that there is no motion and the macroblock of the previous frame at the same position as the current frame is copied as it is. Otherwise, it is determined that there is motion and search for the full range. Find the block that minimizes MAE between neighboring pixels.

여기서, 임계값을 설정한 이유는 화면이 고정된 상태에서 배경과 같이 움직임이 거의 없는 경우는 현재 프레임과 같은 위치에 있는 이전 프레임의 MAE는 충분히 작을 것이기 때문이다. 따라서, 이렇게 임계값을 이용하면 불필요한 탐색을 하지 않아 계산량과 수행시간 모든 면에서 효과적인 결과를 얻을 수 있다. 전 범위 탐색을 통해 주변화소의 MAE를 최소로 하는 매크로블럭을 찾는 방법은 움직임 추정시 탐색 범위 내에서 움직임 벡터를 찾았던 것과 같은 원리이므로, 원래 그 블럭의 움직임 벡터와 가장 유사성이 높다.Here, the reason why the threshold is set is that the MAE of the previous frame at the same position as the current frame will be sufficiently small if there is almost no movement such as the background while the screen is fixed. Therefore, this threshold can be used to obtain effective results in terms of both computation and execution time without unnecessary search. The method of finding the macroblock that minimizes the MAE of the neighboring pixels through the full range search is the same as that of finding the motion vector within the search range when the motion estimation is performed, and thus has the highest similarity to the motion vector of the block.

이때, 주변 화소에서 인접한 화소간의 상관도는 매우 높으므로 주변 화소를 표본화하여 MAE를 계산하여 가장 최소가 되는 매크로블럭 위치를 찾게 되면 계산량을 현저히 줄일 수 있으며, 복원된 영상의 화질 측면에서도 우수한 주관적, 객관적 화질을 얻을 수 있다.At this time, since the correlation between adjacent pixels in the surrounding pixels is very high, the calculation amount can be significantly reduced by sampling the neighboring pixels to find the minimum macroblock position by calculating the MAE. Objective image quality can be obtained.

도 3a,도 3b는 에러 은닉 제어부(20)에서 에러가 발생한 매크로블럭의 주변화소를 2:1로 샘플링하는 예를 보여주고 있다.3A and 3B show an example in which the error concealment control unit 20 samples the neighboring pixels of the macroblock in which an error occurs at 2: 1.

MAE= │C2i-P2i│.......(2)MAE = │C2i-P2i│ ....... (2)

식 (2)에서 주변화소의 갯수 N은 16×16 블럭의 경우 34개가 된다.In Eq. (2), the number of neighboring pixels N is 34 for 16 × 16 blocks.

또한, 도 4a,도 4b는 에러 은닉 제어부(20)에서 에러가 발생한 매크로블럭의 주변 화소를 4:1로 샘플링하는 예를 보여주고 있다.4A and 4B show an example in which the error concealment control unit 20 samples 4: 1 of the pixels around the macroblock in which the error occurs.

MAE= │C4i-P4i│.......(3)MAE = │C4i-P4i│ ....... (3)

식(3)에서 주변화소의 갯수 N은 16×16블럭의 경우 17개가 된다.In Eq. (3), the number of neighboring pixels N is 17 for 16 × 16 blocks.

도 3 및 도 4에서 어두운 부분으로 표시된 블럭은 MAE의 계산에 사용되는 주변화소의 갯수 N의 샘플링 값들이다. 즉, 도 3은 두개 중 하나의 값을 샘플링한 것이고, 도 4는 네개 중 하나의 값을 샘플링한 것이다.Blocks indicated by dark portions in FIGS. 3 and 4 are sampling values of the number N of neighboring pixels used for the calculation of the MAE. That is, FIG. 3 samples one of two values, and FIG. 4 samples one of four values.

도 5는 에러 은닉 제어부(20)에서 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 과정을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an error concealment process using samples of neighboring pixels in the error concealment control unit 20.

먼저, 에러가 발생하여 매크로블럭이 손상되었을 때, 현재 프레임의 손상된 매클럭블럭의 주변 화소와 같은 위치에 있는 이전 프레임의 매크로블럭에서 주변 화소의 MAE를 계산한다.(단계 100) 이어서, 계산된 MAE의 값이 기설정된 임계값 Th보다 작으면 움직임이 없는 것으로 판단(움직임 벡터가 (0,0))하여 이전 프레임에서 같은 위치의 매크로블럭을 현재 프레임으로 복사해온다.(단계 102) 만약, 계산된 MAE의 값이 기설정된 임계값 Th보다 클 경우에는 매크로블럭의 주변화소를 2:1 또는 4:1로 샘플링한다.(단계 103) 다음에, 2:1 또는 4:1로 샘플링된 이전 프레임에서 전영역을 탐색범위 [-R, +R-1] 로 설정한다.(단계 104) 여기서, 본 발명의 탐색영역의 범위 [-R, +R-1]는 [-15, 16]으로 설정한다. 다음에, 샘플링된 탐색범위 내에 전 영역의 MAE를 계산하여 가장 작은 MAE를 갖는 매크로 블럭을 복사하여 현재 프레임의 손상된 매크로블럭을 복원한다.(단계 105)First, when an error occurs and the macroblock is damaged, the MAE of the neighboring pixel is calculated in the macroblock of the previous frame at the same position as the neighboring pixel of the damaged macroblock of the current frame (step 100). If the value of the MAE is smaller than the predetermined threshold Th, it is determined that there is no motion (the motion vector is (0,0)) and the macroblock at the same position from the previous frame is copied to the current frame (step 102). If the value of the calculated MAE is larger than the predetermined threshold Th, the peripheral pixels of the macroblock are sampled at 2: 1 or 4: 1 (step 103). Next, the previous sampled at 2: 1 or 4: 1. The entire area in the frame is set to the search range [-R, + R-1]. (Step 104) Here, the range [-R, + R-1] of the search region of the present invention is set to [-15, 16]. Set it. Next, the MAE of the entire area is calculated within the sampled search range and the macro block having the smallest MAE is copied to restore the damaged macroblock of the current frame (step 105).

도 6 내지 도 8은 본 발명의 주변 화소들의 표본화를 이용한 에러 은닉 방법의 에러 은닉 시간을 나타내고 있다.6 to 8 show error concealment time of an error concealment method using sampling of the surrounding pixels of the present invention.

도 6은 Football Sequence에 따른 에러 은닉 시간을 나타내는 그래프이고, 도 7은 Flower Garden Sequence에 따른 에러 은닉 시간을 나타내는 그래프이고, 도 8은 table tennis Sequence에 따른 에러 은닉 시간을 나타내는 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing error concealment time according to a football sequence, FIG. 7 is a graph showing error concealment time according to a flower garden sequence, and FIG. 8 is a graph showing error concealment time according to a table tennis sequence.

도 6 내지 도 8을 보면, 본 발명은 모든 주변 화소를 이용한 방법과 비교하여 볼때, 2:1 표본화 및 4:1로 표본화했을 때 에러 은닉 시간이 각각 줄어드는 것을 알 수 있다. 이러한 실험 결과를 통해 본 발명에서 제안한 표본화를 통한 은닉 방법은 에러 은닉 시간을 최소화할 수 있는 방법임을 알 수 있다.6 to 8, it can be seen that the present invention reduces the error concealment time when sampled at 2: 1 and 4: 1, respectively, compared to the method using all the surrounding pixels. Through these experimental results, it can be seen that the method of concealment through sampling proposed by the present invention is a method for minimizing error concealment time.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 MPEG-2 비트열에서 발생한 에러를 주변화소의 표본화를 통해 효율적으로 처리함으로써 에러 은닉 수행시간을 줄일 수 있도록 하는 효과를 제공한다.As described above, the present invention provides an effect of reducing an error concealment execution time by efficiently processing an error occurring in an MPEG-2 bit string through sampling of neighboring pixels.

Claims (4)

부호화된 비트스트림을 입력받아 에러의 발생 여부를 검출하는 에러 검출부;An error detector which receives an encoded bitstream and detects whether an error occurs; 상기 에러 검출부로부터 에러 발생 신호의 입력시 에러가 발생한 매크로블럭의 이전 프레임에서 주변 화소의 표본들을 샘플링하여 일정한 탐색 범위에서 가장 작은 평균 절대값 오차를 갖는 매크로블럭을 복사하여 에러를 은닉하는 에러 은닉 제어부; 및An error concealment control unit for hiding an error by sampling a sample of neighboring pixels in a previous frame of the macroblock in which an error occurs when an error generation signal is input from the error detection unit, copying a macroblock having the smallest mean absolute value error in a predetermined search range. ; And 상기 에러 은닉 제어부로부터 에러가 은닉된 영상을 입력받아 디코딩하여 출력하는 디코딩부로 구성됨을 특징으로 하는 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 장치.An error concealment apparatus using samples of neighboring pixels, characterized in that it comprises a decoding unit for receiving an image concealed error from the error concealment control unit to decode the image. 제 1 항에 있어서, 상기 에러 은닉 제어부는The method of claim 1, wherein the error concealment control unit MAE= │Ci-Pi│MAE = │Ci-Pi│ 의 식을 이용하여 상기 평균 절대값 오차를 구함(N은 주변 화소의 개수, Ci와 Pi는 각각 현재 프레임과 이전 프레임 블럭의 주변 화소 값)을 특징으로 하는 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 장치.The error concealment apparatus using samples of neighboring pixels, wherein the average absolute value error is obtained using the following equation (N is the number of neighboring pixels, Ci and Pi are the neighboring pixel values of the current frame and the previous frame block, respectively). 현재 프레임에서 에러가 발생하였는지의 여부를 검출하는 제 1단계;Detecting whether an error has occurred in the current frame; 상기 에러가 발생한 현재 프레임의 매크로블럭과 같은 위치에 있는 이전 프레임의 매크로블럭에서 경계화소의 평균 절대값 오차를 계산하는 제 2단계;A second step of calculating an average absolute value error of a boundary pixel in a macroblock of a previous frame at the same position as the macroblock of the current frame in which the error occurs; 상기 제 2단계에서 계산한 평균 절대값 오차를 기설정된 임계값과 비교하는 제 3단계;A third step of comparing the average absolute value error calculated in the second step with a preset threshold value; 상기 제 3단계에서 평균 절대값 오차가 임계값보다 작은 경우 같은 위치의 매크로블럭을 이전 프레임에서 복사하고, 클 경우 매크로블럭의 주변화소를 일정 비율로 샘플링하는 제 4단계;A fourth step of copying a macroblock at the same position from a previous frame when the average absolute value error is smaller than a threshold value in the third step, and sampling peripheral pixels of the macroblock at a predetermined ratio when the average absolute value error is smaller than a threshold value; 상기 제 4단계에서 샘플링된 주변화소에 대응하여 전영역을 탐색범위로 설정하여 평균절대값 오차를 계산하는 제 5단계; 및A fifth step of calculating an average absolute value error by setting the entire area as a search range corresponding to the peripheral pixels sampled in the fourth step; And 상기 제 5단계에서 계산된 평균 절대값 오차에 대응하여 가장 작은 평균 절대값 오차를 갖는 매크로블럭을 이전 프레임에서 복사하는 제 6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 방법.And a sixth step of copying a macroblock having the smallest average absolute value error in a previous frame in response to the average absolute value error calculated in the fifth step. 제 3 항에 있어서, 상기 제 5단계는The method of claim 3, wherein the fifth step MAE= │Ci-Pi│MAE = │Ci-Pi│ 의 식을 이용하여 상기 평균 절대값 오차를 구함(N은 주변 화소의 개수, Ci와 Pi는 각각 현재 프레임과 이전 프레임 블럭의 주변 화소 값)을 특징으로 하는 주변 화소의 표본들을 이용한 에러 은닉 방법.The method of error concealment using samples of neighboring pixels, wherein the average absolute value error is obtained using the equation (N is the number of neighboring pixels, Ci and Pi are the neighboring pixel values of the current frame and the previous frame block, respectively).
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