مقاوم‌سازي بردار حركت در برابر خطاي كانال جهت بهبود كيفيت ويديوي ‎دريافتي

Robustness of Motion Vector against Channel Errors for Quality Improvement of Synthesized Video

با توجه به پيشرفت فناوري در دهه هاي اخير، ارسال و دريافت ويديو از طريق كانال هاي مخابراتي بي‌سيم با استقبال گسترده‌اي روبه‌رو شده است. بدين منظور روش‌هاي بسياري جهت بالابردن كيفيت ويديويي ارسالي ارايه شده‌اند.يكي از مواردي كه كيفيت فايل هاي ويديويي را كاهش مي دهد، وجود خطا در مقادير بردارهاي حركت است. در صورت ايجاد خطا در مقادير بردارهاي حركت، تصاوير ايجادشده مقداري نسبت به حالت قبلي خود جابه‌جا مي‌شوند و كيفيت فريم دريافتي را به‌صورت قابل توجهي پايين مي آورند. در اين مقاله به‌منظور مقابله با اين مشكل و همچنين بالابردن PSNR، از افزايش نرخ كدگذاري كانال در يك نرخ ارسال ثابت استفاده مي‌شود. در روش پيشنهادي، ابتدا با استفاده از پنجره اي با اندازه 8×8 جستجو در فريم مورد نظر شروع مي‌شود. پس از اتمام جستجو بلوك هايي كه در همسايگي يكديگرند و داراي مقدار حركت صفر (بدون حركت) ‎هستند با يكديگر تركيب مي‌شوند و اين امر منجر به ساخته‌شدن بلوكي با ابعاد بزرگ‌تر مي‌شود. همچنين بلوك هايي كه داراي مقدار حركت برابر بوده اند نيز با يكديگر تركيب و به دو روش مختلف به گيرنده ارسال مي‌شوند. آزمايش هاي انجام‌شده نشان مي دهند كه روش پيشنهادي بدون افزايش حجم اطلاعات ارسالي براي هر فريم، توانسته است فريم‌هاي ويديويي را نسبت به خطاهاي كانال مقاوم‌تر سازد. در انتها نتايج به‌دست آمده با چندين نرخ ارسال براي منبع و چندين SNR براي كانال با نتايج به‌دست‌آمده از روش هاي متداول مقايسه شده است. پس از مقايسه روش پيشنهادي با روش هاي متداول، اين نتيجه به‌دست آمد كه با مقاوم‌سازي بردارهاي حركت، با استفاده از افزايش نرخ كدگذاري در بردار هاي همسايه داراي مقدار يكسان، مي توان كيفيت فريم هاي ويديويي دريافت‌شده را در حد قابل قبولي افزايش داد.

Due to progress of technology speedily during recent decades, video transmission and receipt through wireless communication channel has found high demands. This causes that several methods have been reported to improve the quality of transmitted video frames. Presence of transmission error in motion vector values is a factor which degrades the quality of the synthesized video. If this error occurs, then the location of the synthesized image blocks changes compared to their original position and therefore the quality of the synthesized video is considerably affected. In this paper, to overcome to this problem and also to increase PSNR, channel coding rate for motion vector values increases while transmission rate is maintained. In the proposed method, search procedure is started in current frame using a window with length of 8*8. When the search is completed, the blocks which are located in neighbor of each other without any movement are combined together and therefore a block with larger size is constructed. In addition, the movement blocks are combined together and transmitted in two different methods. Experimental results show that the proposed method is able to provide more robustness for video frames against channel errors without increasing the transmission rate. At the end, the obtained results are compared to those reported by state-of-art methods for different source coding rates and SNRs. The obtained results show that the quality of the synthesized video considerably improves by providing more robustness for motion vector values through increasing coding rate for the neighbor vectors having similar values.