• 제목, 요약, 키워드: 비트율 제어

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다시점 비디오 영상 부호화기를 위한 시점 간 PSNR 분산 감소 비트율 제어 알고리즘 (Reduced Inter-view PSNR variance Rate-control Algorithm for Multi-View Video coding)

  • 류승철;서정동;;;손광훈
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • pp.134-137
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    • 2010
  • 다시점 영상 비디오를 부호화하기 위해 다시점 영상 부호화기(MVC)가 제안되었다. MVC가 다시점 영상 비디오를 효율적으로 압축함에도 불구하고 여전히 제한된 대역폭의 채널을 통해 다시점 영상을 전송하기에는 한계가 있다. 따라서 제한된 대역폭을 효과적으로 활용할 수 있도록 효율적인 비트율 제어 알고리즘이 요구된다. 2D 영상 부호화를 위한 비트율 제어 알고리즘은 활발한 연구가 이루어졌지만 다시점 영상 부호화를 위한 비트율 제어 알고리즘은 아직 충분히 연구되어지지 않았다. 본 논문에서는 시점 간 화질 분산과 계층적 B 픽처 구조를 고려한, 다시점 영상 부호화를 위한 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 부호화 전 단계, 시점 레벨 비트율 제어, GOP 레벨 비트율 제어, 픽처 레벨 비트율 제어의 네 단계로 이루어진다. 부호화 전 단계에서 시점 간 비트율의 비중과 계층 레벨 간의 비중을 계산한다. 그리고 시점의 목표 비트율, GOP의 목표 비트율, 픽처의 목표 비트율이 각각 시점 레벨 비트율 제어단계, GOP 레벨 비트율 제어단계, 픽처 레벨 비트율 제어 단계에서 계산된다. 실험 결과는 제안된 방식이 시점 간 화질(PSNR)의 분산을 줄이면서 비트율을 제어하는데 효과적이라는 것을 보여준다.

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HEVC 의 계층적 부호화 구조를 고려한 LCU 단위의 비트율 제어 기법 (LCU-Level Rate Control for HEVC Considering Hierarchical Coding Structure)

  • 박동일;김재곤;정대권;김종호;김휘용;최진수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • pp.199-201
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    • 2011
  • 본 논문에서는 현재 표준화가 진행중인 HEVC 의 고정 비트율(CBR) 부호화를 위한 비트율 제어(rate control) 기법을 다룬다. HEVC 의 임의접근(Random Access: RA) 부호화 모드는 계층적-B 부호화 구조를 통해 높은 부호화 효율을 제공할 수 있다. 기존의 HEVC 를 위한 비트율 제어 방식으로는 2 차 비트율-왜곡 모델 기반의 시간계층 및 프레임 타입에 따른 비트율 특성을 반영한 프레임 레벨의 비트율 제어 기법이 제시되었다. 이 같은 기존의 프레임 레벨의 비트율 제어 기법은 임의접근 모드의 계층적-B 구조에서 동작성능이 확인되었으나, HEVC 의 기본적인 부호화 단위(Coding Unit: CU)의 특성이 반영되지 않아 비트율 제어의 정확성이 제한되었다. 본 논문에서는 기존의 계층적 부호화 구조를 고려한 프레임 레벨의 비트율 제어 기법을 확장한 CU 레벨에서의 비트율 제어 기법을 제시하고 모의실험을 통해 제시된 기법의 비트율 제어 성능을 확인한다.

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H.264/AVC 부호기에서의 고정 비트율 제어 방안 연구 (A Study on the constant bit-rate control for H.264/AVC encoders)

  • 윤혁상;김용한
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • pp.17-20
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    • 2003
  • 동등한 영상의 풀질을 유지하면서 기존의 비디오 압축 표준보다 30퍼센트 이상의 비트 절감효과를 내는 H.264/MPEG-4 Part 10 AVC(Advanced Video Coding) 표준이 최근 확정되었다. AVC는 국내 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 멀티미디어 서비스의 비디오 표준으로도 채택되어 많은 관심을 불러일으키고 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC 부호기를 위한 고정 비트 율 제어 알고리듬을 구현하고 이를 실험을 통하여 검증하였다. 비디오 부호화 과정에서 각 픽처마다 발생하는 비트 량이 같지는 않지만 부호기 출력 비트 율은 일정하게 한 수 있으며 이를 고정 비트 율 제어라 한다 부호기는 입력 영상의 복잡도를 예측하고 실제 버퍼 점유도에 대한 피프백 정보를 이용하여 발생 비트 수글 조절한다. 특히 전송 대역폭 제한사항이 있는 고정 비트 율 채널 환경에서 비디오 부호기의 고정 비트 율 제어는 반드시 필요하다. JVT에서 제공하는 참조 소프트웨어인 JM(Joint Model) 소프트웨어가 아직까지 고정 비트 율 제어 기능을 지원하지 않으므로, MPEG-2 Part 2 Video 표준과 MPEG-4 Part 2 Visual 표준에서 고정 비트 율 제어에 이용되었던 TM5 고정 비트 율 제어 모델을 적용하여 H.264/AVC 부호기의 고정 비트 율 제어를 구현하였다.

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저전송률 비디오 부호기를 위한 최적 비트율 제어 기법 연구 (A Study on Optimal Rate Control for Low Bit Rate Coder)

  • 한성욱;최윤식
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • pp.229-233
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    • 2002
  • 비트율 제어 기법은 일정한 양의 비트만을 사용하여 최상의 화질을 얻기 위한 것이다. 기 중에서 최적의 비트율 제어기법(Optimal Rate Control)은 실시간 전송이 필요 없는 응용 분야에서 사용하거나 또는 모델 기반 비트율 제어기법의 성능을 평가하기 위하여 사용되었다. 하지만 기존의 방법들을 저전송율 비디오 부호기에 적용하였을 때에는, 양자화 매개변수간의 의존관계 때문에 최적의 해를 구하지 못하는 문제점이 생겼다. 따라서, 본 논문에서는 라그랑제 비용함수를 사용한 비터비 알고리즘을 이용하여 저 전송율 비디오 부호기에 적용할 수 있는 최적의 비트율 제어기법을 제안할 것이다.

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HEVC의 계층적 부호화 구조를 고려한 LCU 단위의 비트율 제어 기법 (LCU-Level Rate Control for HEVC Considering Hierarchical Coding Structure)

  • 박동일;김재곤;임성창;김종호;김휘용
    • 방송공학회논문지
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    • v.16 no.5
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    • pp.762-772
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    • 2011
  • 본 논문에서는 현재 표준화가 진행중인 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 고정 비트율(CBR: Constant Bitrate) 부호화를 위한 비트율 제어(rate control) 기법을 다룬다. 기존의 H.264/AVC의 비트율 제어 기법에서는 계층적 부호화 구조의 특성을 고려하지 못한 제어 기법을 사용하여 정확한 비트율 제어에 어려움이 있다. 현재 HEVC의 참조 소프트웨어인 HM(HEVC test Model)에는 CBR 부호화를 위한 비트율 제어 알고리즘이 제공되지 않은 상태이며, 추후 비트율 제어 모듈이 추가될 것으로 예상된다. 이때 HM의 공통실험조건에 정의된 임의접근(Random Access: RA) 모드의 계층적 부호화 구조에서의 보다 정확한 비트율 제어가 요구된다. 따라서, 본 논문에서는 계층적 부호화 구조에서의 효율적인 비트율 제어를 위해 2차 비트율-왜곡(Rate-Distortion: R-D) 모델 기반의 시간계층 및 프레임 타입에 따른 비트율 특성을 반영한 비트율 제어 기법을 제시한다. 또한, 제어 단위에 따른 비트 변동율과 화질 손실 간에 발생하는 상충관계를 고려하여 비트율 제어 단위를 프레임 단위와 HEVC의 기본 부호화 단위(Coding Unit: CU)로 설정하고 모의실험을 통해 계층적 부호화 구조를 위해 제시된 기법의 비트율 제어 성능을 확인한다.

효과적인 예측 기반 비디오 비트율 제어 기법 (Efficient Prediction-based Video Rate Control Technique)

  • 김진열;김영로;고성제
    • 한국통신학회논문지
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    • v.24 no.10A
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    • pp.1555-1562
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    • 1999
  • 제한된 전송속도와 버퍼크기에 따라 효과적으로 비디오 전송을 하기 위하여 비디오 비트율 제어 기법들이 제안되어 왔다. 그러나 기존의 제안된 기법들에서는 비트율을 제어하는 부호 파라미터, 양자화 크기 등이 일단 영상이 부호화된 다음 얻어진 정보를 바탕으로 조정된다. 그러므로 현재 부호화하는 프레임의 복잡도에 적절하게 비트율을 제어하지 못하거나 지연이 발생하는 단점이 있다. 본 논문에서는 DCT를 기반으로 한 활성도를 이용하여 비트율 예측하는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 비디오 비트율 제어에 효과적으로 적용할 수 있다. 실험을 통하여 제안한 예측기반 비트율 제어 기법이 장면변환 및 갑자기 비트량이 많이 발생하는 프레임에도 잘 적용될 수 있으며, TM5 기법보다도 향상된 PSNR과 비트율 제어 성능을 보였다.

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계층적 부호화 구조의 H.264/AVC에서 효율적인 비트율 제어를 위한 향상된 비트율-양자화 모델링 (Improved R-Q model for rate control in hierarchical coding structure of H.264/AVC)

  • 서찬원;한종기
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • pp.91-92
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    • 2010
  • 계층적 부호화 구조는 H.264/AVC의 부호화 효율을 최대화하고 시간적 스케일러빌리티를 지원하는 등 다양한 장점을 제공한다. 이러한 구조에서 비트 할당 및 비트율 제어 기술은 비디오 코덱의 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 요소들이다. 기존의 비트율 제어 기술에서는 계층적 구조의 특성을 고려하지 못한 비트율-양자화 모델을 사용하여 비디오 코덱의 성능을 최적화하기에 어려움이 있었다. 따라서, 본 논문에서는 계층적 구조에서도 효율적으로 비트 할당 및 비트율 제어를 할 수 있도록, 기존보다 향상된 비트율-양자화 모델을 제안한다. 그리고 실험을 통하여 제안하는 비트율-양자화 모델이 기존 기술에 비해 정확함을 보인다.

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HEVC에서 효율적인 비트율 제어를 위한 비트율-양자화 모델링 (R-Q model for efficient rate control in HEVC)

  • 이민호;한종기
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • pp.228-230
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    • 2012
  • ITU와 ISO/IEC가 공동으로 UHD(Ultra High Definition)급 영상 부호화를 위해 표준화를 진행하고 있는 HEVC(High Efficient Video Codec)는 H.264/AVC 대비 2배 이상의 압축 효율을 갖는 것을 목표로 정하고 있다. HEVC는 다수의 개선된 기술을 사용하고 있기 때문에 부호화효율을 크게 향상시켰는데 여기에 비트 할당 및 비트율 제어 기술사용을 비디오 코덱의 성능을 향상 시킬 수 있는 중요한 요소들이다. 기존 H.264/AVC의 비트율 제어 기술에는 HEVC의 특성을 고려하지 못한 비트율-양자화 모델을 사용하여 HEVC의 성능을 최적화하기에 어려움이 있었다. 따라서 본 논문에서는 HEVC에서 효율적으로 비트 할당 및 비트율 제어를 할 수 있도록, 기존보다 향상된 비트율-양자화 모델을 제안한다. 그리고 실험을 통하여 제안하는 비트율-양자화 모델이 기존 기술에 비해 정확함을 보인다.

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저 비트율에서 프레임 스킵 발생을 줄이는 MPEG-4 비트율 제어 기법의 개선 (An Improvement of MPEG-4 Rate Control Scheme by Reducing the Occurrence of Frame Skipping at Low Bit-Rate)

  • 부희형;최용도;김승호
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • v.15 no.9
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    • pp.1086-1092
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    • 2012
  • 본 논문에서는 저 비트율에서 프레임 스킵 현상을 줄이는 비트율 제어 기법을 제안한다. 제안한 기법은 기존의 기법에서 압축 과정 중에 손실되는 부분을 고려한 방법으로서, 이전 프레임의 압축 후 남겨지는 잔여값에 대하여 압축 비트로 환산하고, 이전 프레임의 MAD에 대한 현재 프레임의 MAD의 비율을 곱한 후 현재 프레임의 목표 비트율에서 차감해주는 개선된 비트율 제어 기법이다. 실험은 VM (verification model) 코드에서, 제안한 기법과 기존의 기법을 적용하여 압축을 수행한 후 스킵된 프레임의 개수와 PSNR을 구하여 비교한다. 실험에 이용된 테스트 비디오는 CIF($352{\times}288$ 비디오들이고, 비트율은 384kbps~768kbps까지의 변화를 이용한다. 실험 결과, 0~150 프레임의 비디오들에 대하여 제안한 기법을 적용한 경우, 비트율의 변화에 따라 모두 프레임 스킵이 발생하지 않았고 기존의 기법을 적용한 경우, 최대 36개까지의 프레임 스킵이 발생하였다. 또한 PSNR의 측면에서도 제안한 기법이 기존의 기법보다 평균 0.73dB 더 높게 나타났다. 결과적으로, 제안한 비트율 제어 기법은 기존의 기법에 비하여 저 비트율에서 프레임 스킵 현상을 줄여주었고, PSNR의 변화율이 더 낮으면서 화질을 더욱 높여주는 향상된 기법임을 알 수 있었다.

근사 인코딩 기법을 이용한 H.264/AVC 비트율 제어 알고리즘 (A New Rate Control Scheme for H.264/AVC Video Using Pseudo Encoding Model)

  • 이록규;전광길;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • pp.139-142
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    • 2008
  • 본 논문에서는 근사 인코딩 기법을 이용한 H.264/AVC 비디오 코덱에서의 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. H.264는 기존의 동영상 압축 표준보다 월등한 압축 성능을 나타내지만, 구조적 복잡성으로 인해 비트율 제어 측면에서는 과거에 제안된 H.264를 위한 비트율 제어 알고리즘들의 성능은 기대에 미치지 못하였다. 제안된 알고리즘은 근사 인코딩 기법을 사용하여 실제 H.264 인코딩이 이루어지기 이전에 향후 발생될 인코딩 비트를 미리 예측할 수 있고, 비트율 제어에서 매우 높은 중요성을 차지하는 프레임의 복잡도 예측에서 우수한 성능을 나타낸다. 알고리즘의 연산량 측면에서도 제안된 근사 인코딩 기법은 간단한 구조로 이루어져 있어 장점을 나타낸다. 본 논문에서는 DCT 영역에서의 각 프레임의 zero의 개수를 분석하여 얻어낸 영상의 특성을 비트율 제어에 활용한다. 실험결과는 제안된 알고리즘이 H.264 레퍼런스 소프트웨어의 가장 최신 버전인 JM12.2 환경에서 기존의 알고리즘에 비해 우수한 성능을 나타낸다는 것을 알 수 있다.

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