Analysis of Statistical Properties of Propagation Errors in DCT Coefficient-Dropping Transcoder

DCT(Discrete Cosine Transform) 계수 제거 기법은 MC(Motion Compensated)-DCT 기반의 MPEG 비디오에서의 효율적인 율적응 트랜스코딩 기법이다. 그러나, 이들 기법에서는 DCT 계수 제거로 인한 왜곡이 전파되게 되고 종종 심각한 화질 열화를 유발하게 된다. 본 논문에서는 왜곡 전파 특성에 대한 두 가지의 통계적 성질을 제시하고 수식적으로 분석한다. 즉, 현재 프레임의 DCT 계수 제거 왜곡과 이전 프레임에서 전파되어 오는 왜곡간에 상관성이 없음을 보이고 각 프레임의 DCT 제거로 발생되는 전파 왜곡의 누적과 현 프레임의 DCT 계수 제거 왜곡의 합으로 전체 왜곡을 근사할 수 있음을 보인다. 시뮬레이션을 통하여, 본 논문에서 수식적으로 제시한 통계적 특성이 실제 비디오 시퀀스에서 유효함을 실험적으로 증명한다. Discrete cosine transform (DCT) coefficient dropping is well recognized as an efficient rate adaptation transcoding in motion-compensated (MC)-DCT based MPEG-compressed videos. However, in this scheme, the errors incurred by the DCT coefficient-dropping are propagated and often result in significant visual quality degradation. This paper presents two propositions describing well the statistical properties of propagated errors. That is, we propose that the DCT error of the current frame is not correlated to the propagated errors of the previous frames. We also propose that the overall distortions in a given frame can be approximated as the sum of the DCT error of the current frame and the propagated errors from the previous frames. Then, it is shown that several computer simulations with different video sequences verify the effectiveness of the proposed statistical analyses.