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Procesamiento de Imágenes Digitales. Propagación del Error en Codificación de Video Escalable. Pablo Fernández Riejos Roberto Fuentes González Francisco Antonio Ramírez Romero. Índice. 1. ¿Qué es un video escalable?. 2. ¿Cómo se realiza la codificación en video escalable?.

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Presentation Transcript
procesamiento de im genes digitales
Procesamiento de Imágenes Digitales

Propagación del Error en

Codificación de Video Escalable

Pablo Fernández Riejos

Roberto Fuentes González

Francisco Antonio Ramírez Romero

ndice
Índice

1. ¿Qué es un video escalable?

2. ¿Cómo se realiza la codificación en video

escalable?

3. ¿Qué es el error de propagación en la

codificación de video escalable?

4. ¿Cómo ocultar el error de propagación?

5. Conclusiones

6. Referencias

1 qu es un video escalable
1. ¿Qué es un video escalable?

Señal de Video => Secuencia de Imágenes (frames) que evolucionan en el tiempo

Señal de Video Escalable

Capas de Mejora

(Enhacement Layers)

Capa Base (Base Layer)

1 qu es un video escalable1
1. ¿Qué es un video escalable?

Objetivo: Decodificación de video en plataformas hardware de distintas prestaciones

2 c mo se realiza la codificaci n de video escalable
2. ¿Cómo se realiza la codificación de video escalable?

Aprovechar las redundancias

Existen 4 tipos:

  • Espacial
  • Temporal
  • Psicovisual
  • Codificación
2 redundancia espacial i
2. Redundancia Espacial (I)

Para cada frame vamos a aprovechar los grupos de píxeles de características similares

Objetivo: Minimizar la duplicación de datos en cada frame

Para conseguirlo se emplea una herramienta matemática: la Transformada Discreta del Coseno (DCT)

2 redundancia espacial ii
2. Redundancia Espacial (II)

DCT

Coeficientes

CUANTIZACIÓN

ZIG-ZAG

RESULTADO FINAL

2 redundancia temporal
2. Redundancia Temporal

Una secuencia de varios frames consecutivos tienenmucha información en común que puede ser reducida

¿Cómo se puede realizar esta reducción?

Predicción por compensación del movimiento

2 compensaci n del movimiento
2. Compensación del Movimiento

Identifican el desplazamiento de un determinadomacrobloque en el cuadro actual respecto a la posiciónque tenía en el cuadro de referencia.

Se buscan los macrobloques del cuadro a codificar en elcuadro de referencia.

Si aparece el mismo macrobloque, se codifica elvector de movimiento correspondiente.

Si no aparece el mismo se elige el másparecido (mb. INTER). Se codifica el vector de movimiento.

Si no hay ningún bloque similar (mb. INTRA) se codifica dicho macrobloque aprovechando únicamente la redundancia espacial.

2 compensaci n del movimiento1
2. Compensación del Movimiento

Se realiza la búsqueda de macrobloques idénticos ...

3 FRAMES CONSECUTIVOS

Se codifican los vectores de movimiento

3 qu es el error de propagaci n en la codificaci n de video escalable
3. ¿Qué es el error de propagación en la codificación de video escalable?

Cada secuencia de video está dividida en GOP´s (Group Of Pictures).

Un GOP es la mínima unidad decodificable en un video y está formada por un número fijo de frames

3 qu es el error de propagaci n en la codificaci n de video escalable1
3. ¿Qué es el error de propagación en la codificación de video escalable?

Un error en un frame dentro de un GOP determinado se propagará al resto de frames del GOP debido a que codificamos unos frames a partir de otros para aprovechar la redundancia temporal.

4 c mo ocultar el error de propagaci n
4. ¿Cómo ocultar el error de propagación?

Existen tres técnicas para la ocultación del error de propagación:

  • Basada en el frame anterior
  • Basada en la media de los vecinos
  • Basada en la estimación desde la capa de mejora
4 frame previo
4. Frame Previo

Es el método más simple para ocultar el error.

Cuando detectamos un error simplemente sustituimos el bloque erroneo por el mismo bloque en el frame anterior para continuar la decodificación

Con este método obtenemos los peores resultados

4 media de los vecinos
4. Media de los vecinos

En el frame en el que se detecta el error se sustituye el bloque dañado por la media de los bloques vecinos

  • Hay dos posibilidades de realizar la media:
    • Utilizando cuatro vecinos del bloque
    • Utilizando ocho vecinos del bloque
4 estimaci n desde el i
4. Estimación desde EL(I)

Aprovecha la correlación espacial entre las distintas capas

Sustituye el vector de movimiento perdido por la media del vector de movimiento del mismo bloque y la suma ponderada de los vectores de los bloques vecinos en el frame anterior de la capa de mejora.

4 estimaci n desde el ii
4. Estimación desde EL(II)

La ponderación se realizará de acuerdo al numero de píxeles solapados con los vecinos del bloque en el frame anterior

5 conclusiones
5. Conclusiones

La ocultación de errores es menos efectiva cuando trabajamos con escenas de mucho movimiento

La recuperación frente a los errores de transmisión utilizando las capas de mejora es mucho más efectiva

Hoy día se estudia como mejorar la complejidad en la codificación de los vectores de movimiento y esquemas de cuantización multicapa para una óptima ordenación de los bits

6 referencias
6. Referencias
  • Sang-Eun Han, “Error Propagation in Scalable Video Coding”
  • Varios Autores, “Aprenda Matlab 5.3”, Madrid, Febrero 2001.