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? 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. ¿Qué es un video escalable? Señal de Video => Secuencia de Imágenes (frames) que evolucionan en el tiempo Capa Base (Base Layer) Capas de Mejora (Enhacement Layers) Señal de Video Escalable

1. ¿Qué es un video escalable? Objetivo: Decodificación de video en plataformas hardware de distintas prestaciones

2. ¿Cómo se realiza la codificación de video escalable?  Aprovechar las redundancias Espacial Temporal Psicovisual Codificación Existen 4 tipos:

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) DCT Coeficientes CUANTIZACIÓN ZIG-ZAG RESULTADO FINAL

2. Redundancia Temporal Una secuencia de varios frames consecutivos tienen mucha información en común que puede ser reducida ¿Cómo se puede realizar esta reducción?  Predicción por compensación del movimiento

2. Compensación del Movimiento Identifican el desplazamiento de un determinado macrobloque en el cuadro actual respecto a la posición que tenía en el cuadro de referencia. Se buscan los macrobloques del cuadro a codificar en el cuadro de referencia. Si aparece el mismo macrobloque, se codifica el vector de movimiento correspondiente. Si no aparece el mismo se elige el más parecido (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. Compensación del Movimiento 3 FRAMES CONSECUTIVOS Se realiza la búsqueda de macrobloques idénticos... Se codifican los vectores de movimiento

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. ¿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. ¿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 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 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. 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. Estimación desde EL(II) La ponderación se realizará de acuerdo al numero de píxeles solapados con los vecinos del bloque en el frame anterior

4. Estimación desde EL(III)

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