• 제목, 요약, 키워드: Initial QP

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저전송률 비디오 압축에서 적응적 초기 QP 결정 알고리즘 (Adaptive Initial QP Determination Algorithm for Low Bit Rate Video Coding)

  • 박상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • v.14 no.9
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    • pp.1957-1964
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    • 2010
  • 비디오 코딩에서 GOP의 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터모드 압축에 사용되기 때문에 첫 프레임을 위한 초기 QP 값은 첫 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 일반적으로 GOP의 초기 QP 값은 이전 GOP의 인터 모드로 압축된 프레임의 평균 QP 값과 이전 GOP의 초기 QP 값에 의해 결정된다. 기존 방식인 JM의 경우 초기 QP 값이 인터 모드 평균 QP 값보다 2 정도 작게 설정 되도록 하고 있는데, 이것은 저전송률 비디오 코딩에 맞지 않다. 본 논문에서는 GOP의 초기 QP 값과 인터 모드로 압축된 프레임의 평균 QP 값의 비와 최적 초기 QP 값 사이에 존재하는 선형 관계를 분석하고 이를 바탕으로 선형 모델을 제안한다. 제안된 선형 모델은 이전 GOP의 인코딩 결과를 이용하여 현재 GOP의 초기 QP 값을 계산한다. 실험 결과는 제안하는 방법이 기존의 JM 알고리즘에 비해 정확하게 최적의 초기 QP 값을 예측하고 PSNR 성능도 더 우수함을 보여준다.

비트율 모델을 이용한 초기 QP 결정 알고리즘 (Initial QP Determination Algorithm using Bit Rate Model)

  • 박상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • v.16 no.9
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    • pp.1947-1954
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    • 2012
  • 비디오 코딩에서 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터 모드압축에 사용되기 때문에 첫 프레임을 위한 초기 QP 값은 첫 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 일반적으로 초기 QP 값은 bpp 값에 따라 4가지 값 중에 하나로 설정되는데, 저전송률 비디오 코딩의 경우 전송률에 상관없이 40의 값으로 설정된다. 이렇게 설정하는 것은 간단한 반면 부정확한 문제가 있다. 정확한 초기 QP 값 예측을 위해서는 bpp 뿐만 아니라 영상의 복잡도와 전송률도 함께 고려하여야 한다. 제안하는 알고리즘에서는 GOP에 할당된 비트량에서 첫 프레임이 차지하는 비율을 조절하여 초기 QP를 결정하며, 첫 프레임이 차지하는 비율에 해당하는 QP를 결정하기 위해서 비트율-QP 모델을 이용한다. 실험 결과는 제안하는 방법이 기존의 JVT 알고리즘에 비해 정확하게 최적의 초기 QP 값을 예측하고 PSNR 성능도 더 우수함을 보여준다.

적응적 인트라 프레임 압축을 위한 최적 QP 결정 방법 (Optimal QP Determination Method for Adaptive Intra Frame Encoding)

  • 박상현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • v.10 no.9
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    • pp.1009-1018
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    • 2015
  • 영상 압축에서 GOP의 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되며, 다음 프레임의 인터 모드 압축에도 사용되기 때문에 첫 번째 프레임 압축에 사용되는 초기 QP 값은 첫 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 영상의 특성을 반영하여 전체 GOP의 품질을 최대로 하는 초기 QP 값을 결정하기 위하여 I 프레임과 P 프레임의 PSNR 비율을 이용하는 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 PSNR 비율을 이용하는 방법에서 초기 QP를 쉽고 정확하게 결정하기 위한 트래픽 모델을 제안한다. 먼저 I 프레임과 P 프레임의 PSNR 비율과 GOP의 PSNR 사이의 관계에 대한 특성을 분석하여, 이 특성을 반영하는 모델을 제시하고 이를 이용한 초기 QP값을 결정한다. 실험 결과는 제안하는 방법을 이용한 초기 QP 결정 방법이 기존의 JVT 알고리즘에 비해 정확하게 최적의 초기 QP 값의 ${\pm}2$ 범위 내에서 초기 QP값을 예측하고 PSNR 성능도 더 우수함을 보여준다.

GOP 레이어 비트율 제어를 위한 초기 QP 모델링 (Initial QP Modeling for GOP Layer Rate Control)

  • 박상현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • v.7 no.6
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    • pp.1377-1383
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    • 2012
  • 비디오 코딩에서 GOP의 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터 모드 압축에 사용되기 때문에 첫 프레임을 위한 초기 QP 값은 첫 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 일반적으로 초기 QP 값은 bpp 값에 따라 4가지 값 중에 하나로 설정된다. 이렇게 설정하는 것은 간단한 반면 부정확한 문제가 있다. 정확한 초기 QP 값 예측을 위해서는 bpp 뿐만 아니라 영상의 복잡도와 전송률도 함께 고려하여야 한다. 본 논문에서는 GOP의 인코딩 특성을 분석하여 전체 GOP의 PSNR 값을 최대로 하는 초기 QP 값을 찾기 위한 트래픽 모델과 실시간 영상 압축에서 모델 파라미터를 실시간으로 구하는 방법을 제안한다. 실험 결과는 제안하는 모델이 초기 QP 계산에 필요한 트래픽 특성을 잘 반영하고 있으며 또한 실시간으로 모델 파라미터를 구하는 방법도 효과적으로 작동함을 보여준다.

PSNR-based Initial QP Determination for Low Bit Rate Video Coding

  • Park, Sang-Hyun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • v.10 no.3
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    • pp.315-320
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    • 2012
  • In H.264/AVC, the first frame of a group of pictures (GOP) is encoded in intra mode which generates a large number of bits. The number of bits for the I-frame affects the qualities of the following frames of a GOP since they are encoded using the bits remaining among the bits allocated to the GOP. In addition, the first frame is used for the inter mode encoding of the following frames. Thus, the initial quantization parameter (QP) affects the following frames as well as the first frame. In this paper, an adaptive peak signal to noise ratio (PSNR)-based initial QP determination algorithm is presented. In the proposed algorithm, a novel linear model is established based on the observation of the relation between the initial QPs and PSNRs of frames. Using the linear model and PSNR results of the encoded GOPs, the proposed algorithm accurately estimates the optimal initial QP which maximizes the PSNR of the current GOP. It is shown by experimental results that the proposed algorithm predicts the optimal initial QP accurately and thus achieves better PSNR performance than that of the existing algorithm.

저전송률 비디오 압축에서 초기 QP 결정 알고리즘 (Initial QP Determination Algorithm for Low Bit Rate Video Coding)

  • 박상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • v.13 no.10
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    • pp.2071-2078
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    • 2009
  • 비디오 코팅에서 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터 모드 압축에 사용되기 때문에 첫 프레임을 위한 초기 QP (Quantization Parameter) 값은 첫 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 일반적으로 초기 QP 값은 bpp 값에 따라 4가지 값 중에 하나로 설정되는데, 저 전송률 비디오 코딩의 경우 전송률에 상관없이 35의 값으로 설정된다. 이렇게 설정하는 것은 간단한 반면 부정확한 문제가 있다. 정확한 초기 QP 값 예측을 위해서는 bpp 뿐만 아니라 영상의 복잡도와 전송률도 함께 고려하여야 한다. 제안하는 알고리즘에서는 전송 대역폭과 최적 초기 QP 값 사이에 존재하는 선형 반비례 관계를 모델링하기 위하여 선형 모델을 사용하였고, 첫 프레임의 공간적 복잡도에 따라 모델 파라미터를 결정하였다. 실험 결과는 제안하는 방법이 기존의 JM 알고리즘에 비해 정확하게 최적의 초기 QP 값을 예측하고 PSNR 성능도 더 우수함을 보여준다.

H.264/AVC를 위한 초기 Quantization Parameter 결정 알고리즘 (The First Quantization Parameter Decision Algorithm for the H.264/AVC Encoder)

  • 권순영;이상헌;이동하
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • v.35 no.3
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    • pp.235-242
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    • 2008
  • 동영상 압축 표준인 H.264/AVC는 압축 효율을 높이기 위해서 기존의 표준과는 다른 적응적인 비트율 제어(Adaptive Rate Control) 기법을 제공한다. 하지만 동영상의 첫 프레임에 대한 QP를 정확히 예측하지 못하는 문제점을 보인다. 부호화 입력 변수 중 일부 값을 이용해서 $3{\sim}4$개의 특정 상수 값 중에 하나를 선택하여 초기 QP 값을 정하게 된다. 이렇게 구해진 초기 QP값은 실제 부호화 되었을 때의 비트양을 고려하지 않은 방법이라서 특정 영상에서는 비트율 제어에 실패하거나 화질이 급격하게 변하는 모습들을 보여준다. 본 논문에서는 H.264/AVC 부호화기에서 첫 번째 프레임의 QP값을 결정하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 기존의 방법에 따라 초기 QP를 결정해서 부호화를 수행한 후 생성되는 비트양에 따라서 새로운 초기 QP 값을 구한다. 생성되는 비트양과 새로운 초기 QP 값 사이에는 선형 관계(A linear QP prediction model)가 성립하므로 최적에 가까운 초기 QP값을 예측 할 수 있다. 이렇게 구해진 새로운 초기 QP값을 이용해서 첫 프레임을 재부호화 한다. 실험결과 기존 알고리즘으로는 비트율 제어가 불가능 했던 영상을 효율적으로 비트율 제어를 하였고 기존의 방법보다 평균 PSNR의 향상을 확인하였다. 화면 사이의 화질 변화 폭을 줄임으로써 주관적인 화질 또한 향상하였다.

H.264/AVC 비트율 제어를 위한 R-Q 모델링 (R-Q Modeling for H.264/AVC Rate Control)

  • 박상현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • v.8 no.9
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    • pp.1325-1332
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    • 2013
  • 비디오 코딩에서 GOP의 첫 번째 프레임인 I 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터 모드 압축에 사용되기 때문에 I 프레임을 위한 초기 QP 값은 I 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 이전 연구에서 정확한 초기 QP 계산을 위해 I 프레임의 압축 후 비트량을 분석하였고, GOP의 PSNR을 최대로 하는 I 프레임의 비트량이 GOP에 상관없이 일정한 값을 가짐을 보였다. 본 논문에서는 기존 방법을 이용하여 최적의 I 프레임 비트량을 계산한 후 이 값을 이용하여 초기 QP를 계산할 수 있는 R-Q 모델을 제안한다. 제안하는 모델은 간단하면서도 적응적으로 모델 파라미터를 수정하기 때문에 실시간 응용에 적합하다. 실험 결과는 제안하는 모델이 초기 QP 계산에 필요한 트래픽 특성을 잘 반영하고 있으며 또한 실시간으로 모델 파라미터를 구하는 방법도 효과적으로 작동함을 보여준다.

Scalable Video Codec을 위한 효율적인 비트율 제어기법 (Efficient Bitrate Control Scheme for Scalable Video Codec)

  • 박내리;전동산;김재곤;한종기
    • 방송공학회논문지
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    • v.10 no.4
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    • pp.488-504
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    • 2005
  • 본 논문에서는 현재 JSVM2.0에 적용된 비트율 조절방법과 비교하여 효율적인 비트율 조절방법을 제안한다. 우선, 기존 방법의 문제점을 서술하고 이 문제를 해결하기 위한 효율적 비트할당 방법을 제시한다. JSVM2.0에서 비트율 조절은 초기 양자화 파라미터(QP)와 스케일링 요소를 적용하여 재조정된 QP값에 의해 이루어진다. 즉, 초기 QP 값과 스케일링 요소에 의해 영상의 화질과 발생 비트량이 결정된다. 그런데 기존 방법은 모든 영상에 대해 적절한 초기 QP값을 알아야 한다. 또한, 인코더 파라미터에 의해 선택적으로 매크로블록에 대한 QP 변화량을 조절할 수 있지만 이 변화량의 조절은 매우 비효율적이기 때문에 임의의 비트율에서 최적의 화질을 얻기 어렵다. 본 논문에서는 각 프레임의 복잡도에 따라 발생 비트량을 조절함으로써 초기 QP의 영향력을 줄이고 더 나아가 매크로블록의 특성에 따라 매크로블록 단위마다 적절한 QP를 적용하여 프레임 내의 비트율 조절에 대한 효율성을 높인다. 본 논문에서 제안하는 방법은 목표 비트율에 근사한 비트량을 발생시키도록 부호화하는 것을 가능하게 하며, 기존 방법들과 비교했을 때 같은 비트율에서 개선된 화질의 영상을 얻을 수 있다.

Characteristics of the E- and F-region field-aligned irregularities in middle latitudes: Initial results obtained from the Daejeon 40.8 MHz VHF radar in South Korea

  • Kwak, Young-Sil;Yang, Tae-Yong;Kil, Hoysub;Phanikumar, Devulapalli Venkata;Heo, Bok-Haeng;Lee, Jae-Jin;Hwang, Junga;Choi, Seong-Hwan;Park, Young-Deuk;Choi, Ho-Seong
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.31 no.1
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    • pp.15-23
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    • 2014
  • We present preliminary observations of the field-aligned-irregularities (FAIs) in the E and F regions during the solar minimum (2009 - 2010) using the 40.8 MHz coherent backscatter radar at Daejeon ($36.18^{\circ}N$, $127.14^{\circ}E$, $26.7^{\circ}N$ dip latitude) in South Korea. The radar, which consists of 24 Yagi antennas, observes the FAIs using a single beam with a peak power of 24 kW. The radar has been continuously operated since December 2009. Depending on the manner of occurrence of the backscatter echoes, the E-region echoes are largely divided into two types: quasi-periodic (QP) and continuous echoes. Our observations show that the QP echoes occur frequently above an altitude of 105 km in the post-sunset period and continuous echoes occur preferentially around an altitude of 105 km in the post-sunrise period. QP echoes appear as striated discrete echoes for a period of about 10 - 20 min. The QP-type echoes occur more frequently than the continuous-type echoes do and the echo intensity of the QP type is stronger than that of the continuous type. In the F region, the FAIs occur at night at an altitude interval of 250 - 450 km. As time proceeds, the occurrence height of the FAIs gradually increases until early in the morning and then decreases. The duration of the F-region FAIs is typically a few hours at night, although, in rare cases, FAIs persist throughout the night or appear even after sunrise. We discuss the similarities and differences of the FAIs observed by the Daejeon radar in comparison with other radar observations.