본 논문에서는 다중 표현(Multiple Description)과 비트율-왜곡 연산자(rate-distortion operator)를 이용하여 에러가 발생하기 쉬운 환경에서 사용될 수 있는 강인한 동영상 압축 알고리듬을 제안한다. 하나의 비디오 스트림을 두 개의 연관된 표현 (description)으로 나누기 위해 과잉 비트율-왜곡(redundancy rate-distortion : RRD) 기준을 사용하였다. 제안하는 방법은 새로 추가한 비트율-왜곡 연산자와 새로 제안된 최적화 방법을 통해 기존의 RRD 기반 방법들보다 최적화 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 실질적인 에러 환경을 고려한 새로운 왜곡 측정법(distortion measure)을 정의하였다. 제안하는 다중 표현 동영상 압축기는 H.263 표준을 기반으로 하기 때문에 각각의 표현은 H.263 표준 디코더를 사용하여 독립적으로 디코딩 될 수 있다. 또한, 기존의 방법과는 달리 손실된 표현에 대한 복잡한 예측과정이 없어도 간단한 병합 과정을 통해 여러 개의 표현을 하나의 스트림으로 디코딩 할 수 있다. 모의 실험 결과, 제안하는 다중 표현 동영상 압축 방법은 기존의 다중 표현 분할(multiple description split) 방법보다 모든 비트율에서 더 좋은 성능을 보임을 알 수 있다.
We propose an algorithm for the robust transmission of video in error prone environment based on multiple description (MD) scheme and simple rate-distortion operators. The redundancy rate-distortion (RRD) criteria is used to split a one-layer compressed video stream into two correlated descriptions. The proposed algorithm can find more candidate points on the RRD curve than the conventional RRD based methods. A new distortion measure is also defined in this paper, which considers more realistic error environments. Since the proposed MD video coder is based on the standard H.263 coder, each description can be decoded independently by the standard H.263 decoder. Also, several descriptions can be decoded into a single stream by additional merge stage and the H.263 decoder. Simulation results show that the proposed MD video coder yields better performance than the conventional MD splitting algorithm at all bitrates both in single and two description cases.
