افزایش مقاومت ویدئو فشرده‌شده با H.264نسبت به خطای کانال، با استفاده از شبکه عصبی و کد هافمن

نویسندگان

1 دانشگاه بیرجند

2 دانشگاه جامع امام حسین

چکیده

در حالاتی که کد کردن منبع و کانال به صورت جدا و بدون بازخورد نسبت به یکدیگر انجام می­شوند، کد­گذار منبع به دنبال افزایش بازدهی در حذف افزونگی داده­های منبع اطلاعاتی می­باشد، در حالی که کدگذار کانال قابلیت اطمینان داده­های ارسالی در کانال را بالا می­برد. می­دانیم، ظرفیت کانال باعث محدود شدن داده­های ارسالی می­شود، بنابراین بسته به شرایط باید مصالحه­ای بین کدگذار منبع و کانال صورت پذیرد. در این مقاله هدف افزایش کیفیت ویدئویی دریافتی با افزایش مقاومت آن نسبت به کانال مخابراتی در یک نرخ ارسال ثابت می­باشد. به این معنا که بدون افزایش نرخ داده­ی ارسالی مقاومت قاب­های ارسالی در کانال را افزایش داده که منجر به بهبود و افزایش کیفیت منابع ویدئویی می­شود. اساس کار بدین صورت است که با استفاده از شبکه عصبی هوشمند و کدهافمن در استاندارد H.264، اطلاعات ارسالی را به مقدار قابل توجهی فشرده می‌شود. سپس با توجه به مقدار فشرده‌سازی توسط روش پیشنهادی، اطلاعات فشرده شده دوباره با کدگذار کانال ثانویه که نرخ کدینگ آن وابسته مقدار فشرده‌سازی است، کد می­شود. به این ترتیب روش پیشنهادی قادر است بدون افزایش حجم اطلاعات ارسالی برای هر قاب، نرخ کد­ کردن کانال و در نتیجه محافظت از اطلاعات را بالا برده و توانسته است قاب­های ویدئویی را نسبت به خطاهای کانال مقاوم­تر سازد. در نهایت نتایج به­دست آمده را با چندین نرخ ارسال برای منبع و چندین SNR برای کانال با نتایج به­دست آمده از روش‌های متداول مقایسه می­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Robustness of Compressed Video in H.264 Against Channel Using Neural Network with Huffman Coding

نویسندگان [English]

  • Hassan Farsi 1
  • Ali Naseri 2
  • pouryia Etezadifar 1
1
2
چکیده [English]

As source and channel coding are performed independently from each other without any feedback, source coding tries to remove redundancy of the information whereas channel coding tries to increase reliability of transmitted data. As known, channel capacity restricts volume of the transmitted data and so depending to conditions, it is required to have a tradeoff between source and channel coding. The aim of this paper is to improve the quality of the synthesized video by increasing the robustness against channel errors in fixed transmission rate. In other words, the robustness of the transmitted video frames increases without any increment in bit rate. This results in improvement in the quality of the synthesized video. In the proposed method, the transmitted information is considerably compressed using neural network with Huffman coding in H. 264. Then a secondary channel coding whose rate depends on the amount of the compression is applied on the compressed information. This causes that the proposed method is able to increase channel coding rate and therefore provides higher protection for the transmitted information and more robustness against channel errors. The obtained results by the proposed method are compared to the other methods for different source coding rates and SNRs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Video Compression
  • H. 264
  • Variable Bit Rate
  • Channel Coding
  • Adaptive Source and Channel Coding
  • artificial neural network