Título
Error concealment method based on data hiding for HEVC
Autor
FRANCISCO JAVIER AGUIRRE RAMOS
Colaborador
CLAUDIA FEREGRINO URIBE (Asesor de tesis)
RENE ARMANDO CUMPLIDO PARRA (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
New video technologies emerge every day, current and new video applications require
of efficient compression methods. Until now, the majority of video content designed for
transmission over the internet was coded using the H.264/AVC video coding standard;
nevertheless, the H.264/AVC gets overtaken by the increasing compression requirements
of some cutting-edge video applications. In the last few years the International Telecom-
munications Union (ITU) has been working in the development of the new video coding
standard: High Efficiency Video Coding (HEVC). This standard is designed to provide
solution to the new High Definition and Ultra-High definition applications.
The HEVC represents a cornerstone in the history of video coding standards, introducing new tools and techniques never seen in a coding standard before. It is predicted
that the new codec will revolutionize the mobile and home-oriented applications; some
other applications such as telemedicine will also be benefited from the increased com-
pression efficiency provided by HEVC.
Most of the new applications will require of error concealment methods to deal will
losses caused by transmissions over error prone environments or data losses in storage.
The current error concealment methods might not be prepared to work with HEVC
due to the new existing features in its design.
This research has as aim the development of an error concealment method based
on data hiding, capable of providing error concealment to the new emerging video applications. It is specifically designed to _t with the new features in HEVC and take
advantage of them. To achieve this, the new quad-tree structure of each frame block is
embedded into a host-block (partner block); later, during concealment, the information
is retrieved and used to improve the results. The information embedding process is fully
reversible and novel, using embedding-levels to avoid introducing unnecessary distortion when the video is decoded using a normal decoder (without the proposed error
concealment method). Some other features such as different concealment orders were
also included to help to achieve better concealment quality in some specific situations
where continuous areas are lost or the number of reliable correctly-received neighbors
does not accomplish with the minimum.
This document involves the explanation of the process of research, design, and evaluation of the performance of the proposed method.
Novedosas aplicaciones emergen a diario, nuevas y viejas tecnologías relacionadas con
el video requieren de métodos eficientes de compresión. Hasta ahora, la gran mayoría
de videos destinados a transmisión vía internet están codificados utilizando el estándar
de video H.264/AVC; sin embargo, H.264/AVC se ve rebasado por los requerimientos
de compresión demandados por aplicaciones de video de última generación. En los
últimos años, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT o ITU, por sus siglas
en inglés) ha estado trabajando en el desarrollo del nuevo estándar de codificación de
video: High Efficiency Video Coding (HEVC). Este estándar está diseñado para dar
solución a las demandas de las nuevas aplicaciones de alta y ultra-alta definición (HD
y UHD).
HEVC representa un hito en la historia de los estándares de codificación de video al
introducir nuevas herramientas y técnicas nunca antes vistas en estándares previos. Se
predice que el nuevo códec revolucionaría las aplicaciones móviles y orientadas al hogar;
mientras tanto, algunas aplicaciones como la telemedicina también se verían beneficiadas
de los altos niveles de compresión de HEVC.
La mayoría de las aplicaciones nuevas requerirán de métodos para el ocultamiento
de errores para poder manejar las pérdidas causadas por la transmisión sobre medios
propensos a errores y pérdidas de datos durante el almacenamiento. Los métodos actuales podrían no estar preparados para trabajar con HEVC debido a las novedosas
características en su diseño.
Esta investigación tiene como objetivo el desarrollo de un método para el oculta-
miento de errores basado en información oculta que sea capaz de proveer características
de ocultamiento de errores a las nuevas aplicaciones de video emergentes. El método
está específicamente diseñado para funcionar con las nuevas características en HEVC y
tomar ventaja de ellas. Para lograr lo anterior, la nueva estructura tipo árbol de cada
bloque en cada frame es embebida en un bloque host (también llamado compa ñero);
posteriormente, durante el proceso de ocultamiento de errores, la información es recuperada y utilizada para mejorar los resultados. El proceso de ocultamiento de información
es completamente reversible y novedoso, utiliza niveles para evitar la introducción de
distorsiones innecesarias cuando la secuencia es decodificada por el decoder normal
(sin la característica de ocultamiento de errores propuesta).
Editor
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
Fecha de publicación
octubre de 2013
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Inglés
Audiencia
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Sugerencia de citación
Aguirre-Ramos F.J.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional del INAOE
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