افزايش مقاومت ويديو فشرده شده با H.264نسبت به خطاي كانال، با استفاده از شبكه عصبي و كد هافمن

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

در حالاتي كه كد كردن منبع و كانال به صورت جدا و بدون بازخورد نسبت به يكديگر انجام مي شوند، كد گذار منبع به دنبال افزايش بازدهي در حذف افزونگي داده هاي منبع اطلاعاتي مي باشد، در حالي كه كدگذار كانال قابليت اطمينان داده هاي ارسالي در كانال را بالا مي برد. مي-دانيم، ظرفيت كانال باعث محدود شدن داده هاي ارسالي مي شود، بنابراين بسته به شرايط بايد مصالحه اي بين كدگذار منبع و كانال صورت پذيرد. در اين مقاله هدف افزايش كيفيت ويديويي دريافتي با افزايش مقاومت آن نسبت به كانال مخابراتي در يك نرخ ارسال ثابت مي باشد. به اين معنا كه بدون افزايش نرخ داده ي ارسالي مقاومت قاب هاي ارسالي در كانال را افزايش داده كه منجر به بهبود و افزايش كيفيت منابع ويديويي مي شود. اساس كار بدين صورت است كه با استفاده از شبكه عصبي هوشمند و كدهافمن در استاندارد H.264، اطلاعات ارسالي را به مقدار قابل توجهي فشرده مي‌شود. سپس با توجه به مقدار فشرده‌سازي توسط روش پيشنهادي، اطلاعات فشرده شده دوباره با كدگذار كانال ثانويه كه نرخ كدينگ آن وابسته مقدار فشرده‌سازي است، كد مي شود. به اين ترتيب روش پيشنهادي قادر است بدون افزايش حجم اطلاعات ارسالي براي هر قاب، نرخ كد كردن كانال و در نتيجه محافظت از اطلاعات را بالا برده و توانسته است قاب هاي ويديويي را نسبت به خطاهاي كانال مقاوم تر سازد. در نهايت نتايج به دست آمده را با چندين نرخ ارسال براي منبع و چندين SNR براي كانال با نتايج به دست آمده از روش‌هاي متداول مقايسه مي شود.

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.