권호 표지

방송공학회논문지 (Journal of Broadcast Engineering) (Journal of Broadcast Engineering)

한국방송∙미디어공학회 (The Korean Institute of Broadcast and Media Engineers)

  • 연7회간
  • /
  • 1226-7953(pISSN)
  • /
  • 2287-9137(eISSN)

과학기술표준분류

  • 미디어/커뮤니케이션/문헌정보 ＞ 미디어/수용자

Aim & Scope

The Journal of Broadcast Engineering (JBE), which is published by the Korean Society of Broadcast Engineers, is devoted to reports of original short communications, research and review articles. It includes regular papers, letters (short papers) and specially edited papers. The JBE encompasses all types of speech/audio and image/video signal processing for broadcasting technologies, broadcast contents management and application technologies, modulation/demodulation and transmission technologies for broadcasting, and broadcasting system technologies.

http://acoms.atit.co.kr:8090/ksbembc/index.jsp?publisher_cd=ksbembc&cid=&cid_year=2013&cid_seq=A&lang=kor KSCI KCI

제10권4호통권29호

  1. 정세윤;박민우;박광훈;김규헌;홍진우 463
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    본 논문에서는 JVT에서 표준화가 진행중인 스케일러블 동영상 부호화의 부호화 효율을 높이기 위해 영상 시퀀스의 시간적변환 특성을 고려하여 적응적으로 GOP의 크기를 선택하여 부호화를 하는 방법을 제안한다. 일반적으로 SVC에서는 한 영상 시퀀스에 대해서 GOP의 크기를 고정하여 부호화를 하는데, GOP의 크기와 영상 시퀀스의 시간적 특성에 따라 부호화 효율이 변하게 된다. 이에 비디오 시퀀스의 지역적인 시간적 특성에 따라 GOP의 크기를 적응적으로 가변 하여 부호화하는 방식을 제안한다. 실험 결과 제안된 적응적 GOP 구조 (Adaptive GOP Structure) 부호화 방법의 부호화 효율이 개선되었으며, Crew 시퀀스에서는 0.63dB 가 향상되었다.
  2. 김상훈;곽천섭;김만식 474
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    T-DMB (Terrestrial-Digital Multimedia Broadcasting)는 비디오 부가데이터 서비스 표준으로 MPEG-4 BIFS (Binary Format for Scene) Core2D 장면서술 프로파일과 그래픽스 프로파일을 채택하였다. BIFS 기능을 이용하면 송신측에서 지정하는 속성에 따라 글자, JPEG 정지영상, 도형 등을 수신측의 주 화면상에 오버레이 할 수 있고, 원하는 객체에 클릭 가능한 버튼이나 웹 링크를 설정할 수 있어 다양한 형태의 대화형 방송이 가능하다. 본 논문은 비디오 부가데이터 서비스를 제공하기 위한 시스템 개발에 관한 것이다. 개발 중인 시스템은 사용자의 조작에 따라 프로그램에 실시간으로 반영되는 부가데이터 서비스 제공, 비디오 인코더와의 연동 및 안정성에 중점을 두었으며, BIFS 실시간 시스템, 자동 스트림 제어 시스템, 수신 모니터링 시스템으로 구성되어 있다. 시스템의 기본기능들은 방송 프로그램과 제작 현장의 특성을 최우선적으로 반영하여 설계되었다. 개발된 시스템은 KBS T-DMB 부가데이터 시범서비스에 사용되었으며, 안정성 강화 등의 작업을 거친 후 본 방송에 투입될 예정이다.
  3. 박내리;전동산;김재곤;한종기 488
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    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.
  4. 박승욱;박지호;전병문;박현욱 505
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    이미지 업샘플링은 두개의 도메인, 즉 공간 도메인과 주파수 도메인에서 수행될 수 있다. 공간 도메인에서의 대표적인 업샘플링 방법으로는 6-탭 필터를 이용한 방법이 있으며 이 기법은 현재 다양한 비디오 코덱에서 사용되고 있다. 이 방법은 주관적 화질 향상에는 장점이 있는 반면 블러링(blurring)을 발생시켜 객관적 성능은 상대적으로 낮다. 주파수 도메인에서의 업샘플링 방법으로는 영 패딩(simple zero padding) 기법이 있으며 존재하지 않는 주파수 성분을 모두 영으로 채워 역변환을 함으로 업샘플링을 하는 방법이다. 이 방법은 상대적으로 링잉(ringing)효과로 인한 주관적 화질 저하가 있는 반면 객관적인 성능은 공간적 업샘플링 방법에 비해 높은 성능을 보인다. 본 논문에서는 주관적 성능 뿐 아니라 객관적 성능까지도 향상시킬 수 있는 주파수 확장 기법을 이용한 업샘플링 기법을 제안하다. 실험 결과를 통해 제안하는 알고리듬이 기존의 알고리듬에 비해 PSNR 향상 및 주관적 화질도 향상됨을 알 수 있다.
  5. 박성호;김원하;한우진 515
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    앞으로의 동영상의 부호화 방법은 압축효율을 최대화시키는 것뿐 만 아니라 다양한 단말기 및 변화하는 통신 환경에 친화적으로 대응할 수 있는 Scalable Video Codec으로 발전해야 한다. 이러한 요구에 부응하여 ISO/IEC와 ITU-T의 합작 팀인 JVT(Joint Video Team)에서 H.264기반 스케일러블 비디오 부호화(SVC : Scalable Video Coding)에 관한 표준화가 진행 중이다. 본 논문에서는 현재 표준화 진행 중인 H.264/AVC기반 SVC의 연구 방향 및 표준화 진행 현황을 소개하고 그 기술을 분석한다.
  6. 유영일;김용태;이승준;강동욱;김기두 528
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    H.264는 우수한 부호화 성능으로 말미암아 DMB 차세대 DVD 등 새로운 멀티미디어 서비스를 위한 비디오 코덱으로 채택되어 왔다. 그러나 이 표준의 표준 코덱인 Joint Model(JM)은 연산 자원이 한정된 임베디드 환경에서 사용되기에는 너무 복잡한 다수의 알고리즘을 포함하고 있다. 본 논문은 임베디드 환경에서 사용할 수 있도록 설계된 초저복잡도 H.264 부호화 알고리즘을 제시한다. 제안하는 알고리즘은 압축 성능의 급격한 악화를 가져오지 않는 범위 내에서 몇 가지 부호화 도구의 사용을 제한하고, 또 움직임 추정과 모드 결정 과정에 몇 가지의 조기 종료 조건과 우회 조건을 추가하는 방법으로 구현하였다. 제안하는 알고리즘을 사용하여 7.5fps QCIF 영상을 64kbps로 부호화하는 경우, 표준 JM에 비해서 평균적으로 0.4 dB 정도의 미약한 PSNR 열화를 나타냄에도 불구하고, 단지 $15\%$의 계산량만을 필요로 할 뿐만 아니라, 필요한 메모리의 양과 전력 사용률을 획기적으로 낮추는 것이 가능하다. 제안하는 알고리즘의 H.264 부호기를 Intel PXA255 Processor를 사용하는 PDA에 이식하는 실험을 통하여 PDA에서 H.264 기반의 MMS(Multimedia Messaging Service)의 실현 가능성을 검증하였다.
  7. 오영호;김대진 540
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    ATSC DTV 수신기의 결정 궤환 등화기는 양자화기나 지연시간이 없는 트렐리스 복호기에서 에러가 발생하면, 발생된 에러는 후방 필터의 입력으로 사용되어 에러 전파 현상을 야기한다. 에러 전파 현상은 잔류 에러의 증가와 수렴 속도 저하라는 등화기의 성능 열화를 가져온다. 따라서 본 논문에서는 에러 전파 현상을 해결하기 위하여 이중 후방 필터 구조의 결정 궤환 등화기를 제안한다. 제안된 등화기의 후방 필터는 지연 시간이 없는 트렐리스 복호기의 출력을 입력으로 사용하는 결정 후방 필터와 등화기의 출력을 입력으로 사용하는 비결정 후방 필터로 구성되어 있다. 부가적으로 사용된 비결정 후방 필터는 에러 전파 현상이 발생하지 않고, 또한 결정 후방 필터에서 발생되는 에러 전파 현상을 보상한다. 따라서 제안된 등화기는 기존의 등화기에 비해서 수렴 속도는 빨라지고 잔류에러는 감소한다. 전산 모의 실험을 통하여 제안된 이중 후방필터 구조의 등화기의 성능 향상을 분석하였다.
  8. 이철호;최정용;권영우;김종원;신지태;전동산;김재곤 548
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    무선 네트워크 환경은 채널의 페이딩 현상 및 채널 잡음으로 인해 다량의 패킷 손실 및 전송 지연의 변동이 유발되며 이는 스트리밍 미디어의 급격한 화질 열화를 발생시킨다. 이러한 채널 변동이 심한 무선 네트워크 환경에서 성공적으로 미디어를 전송하기 위해서는 유동적이고 네트워크에 적응적인 전송 기법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 무선 채널의 변동에 적응적이고 패킷 손실을 최소화하는 패킷 단위 interleaved FEC와 delay-constrained ARQ로 이루어진 응용계층 레벨에서의 네트워크적응형 전송오류 제어 기법을 제안한다. 또한 제안 기법을 포함한 각종 전송오류 제어 (혼합) 기법들을 검증하기 위해 시뮬레이션 툴을 개발하였다. 이를 통해 전송 계층에서의 전송오류 제어 성능을 확인하고, 전송되는 영상에 대한 객관적인 품질 평가를 진행한다. 진행된 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 전송오류 제어 기법이 전송 계층에서의 전송오류 제어 성능을 향상시키며, 나아가서 전송되는 영상의 품질을 개선함을 확인한다.
  9. 김문조;양찬석;임정연;김문철;박성진;김관래;오윤제 557
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    다양한 정보기기를 통해 사용자가 원하는 비디오 콘텐츠를 원하는 형태로 언제 어디서나 소비 할 수 있는 유비쿼터스 비디오 서비스를 위한 핵심 요소 기술이 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 디지털 흠 환경에서 TV 단말 및 다양한 사용자 단말을 이용하여 사용자 선호도 기반 유비쿼터스(Ubiquitous) TV 프로그램 콘텐츠를 소비 할 수 있는 시스템 아키텍쳐(Architecture)를 설계하고 이를 구현한 결과를 제시한다. 그리고 댁내 TV 시청자는 자신이 원하는 TV 프로그램 콘텐츠를 원하는 시간에 선택, 소비할 수 있는 유비쿼터스 서비스를 위한 민간 표준인 TV Anytime 규격과 범용적 멀티미디어 접근 및 소비(UMAC: Universal Multimedia Access and Consumption)을 위해 사용자 환경, 사용자 단말 특성, 사용자 특성에 대한 컨텍스트(Context) 정보를 메타데이터로 서술하는 국제표준인 MPEG-21 DIA(Digital Item Adaptation)을 이용한다. 제안된 유비쿼터스 콘텐츠 이동성 프로토타입(Prototype) 시스템은 사용자가 선호하는 콘텐츠를 어떠한 다양한 사용자 단말을 통해서도 소비가 가능하며, 사용자가 소비하던 콘텐츠를 서로 다른 단말을 통해 이동하여 연속적으로 소비 할 수 있도록 설계되었으며, 함께 시청중인 TV 프로그램 콘텐츠에 대해 단일 사용자뿐 만 아니라, 다중 사용자가 서로 다른 시간에도 콘텐츠 소비가 가능하도록 콘텐츠 이동성 기능도 구현되었다. 본 논문에서 제안하는 디지털 홈 환경에서의 유비쿼터스 TV 프로그램 콘텐츠 소비를 위한 유비쿼터스 콘텐츠 이동성 프로토타입 시스템은 흠 서버, 디스플레이 단말, 지능형 정보 단말로 구성되어 있다 본 프로토타입 시스템을 시험하기 위해 8개 장르의 서로 다른 4개의 공중파 방송 채널에서 방영된 42개 TV 프로그램 콘텐츠가 사용되었다.
  10. 박성철;남궁재찬 576
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    본 논문에서는 스테레오 기반 비디오 압축 전송 시스템을 위하여 시차영상을 추정하고 표현하는 방법에 대하여 연구를 수행하였다. 기존에는 스테레오 영상 전송을 위하여 시차영상을 화소 단위나 블록단위로 구하는 방법이 사용되었다. 화소 단위 시차추정은 정확도는 높으나 전송시 많은 비트를 발생시키는 반면, 블록단위 시차 추정은 정보량을 줄일 수 있으나 정확도가 떨어지는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 영상의 경계부분을 두 개의 영역으로 나누고 시차정보를 주변 것으로 대치함으로써 블록단위의 방법과 거의 같은 정보량을 갖으면서 경계부분에서 보다 정확한 시차정보를 표현하는 방법을 제안하였다. 본 방법은 블록의 형태를 분류하기 위하여 누적 히스토그램을 특징으로 하는 신경망을 사용하였다. 본 논문에서는 제안한 알고리즘이 경계블록을 다수 포함한 영상에서는 블록단위의 시차표현 방법보다 효과적임을 실제 영상 분석을 통하여 증명하였다.
  11. 서영우;김영민;목하균;권태훈;이상길;박성익;이용태;음호민;서재현;김흥묵;김승원 587
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    2003년부터 2005년까지 KBS는 전자통신연구원(ETRI)과 공동으로 송수신 안테나의 낮은 분리도(isolation)하에서도 운용이 용이하며 중계기 내부의 왜곡을 보상할 수 있는 DOCR을 개발하였다. 개발된 DOCR의 커버리지를 측정하기 위하여 수원 지역에서 2004년과 2005년 두 차례의 필드테스트를 공동으로 실시하였다. 본 논문에서는 KBS와 ETRI에서 공동개발하고 있는 DOCR 시스템에 대해서 그 특징을 설명하고 수원 지역에서 실시된 필드테스트 결과를 분석한다. 또한, 다양한 세대의 ATSC 수신기를 측정에 사용함으로써 수신기 성능에 따른 DOCR 서비스 커버리지의 변화를 측정하였다. 이를 통해서 DOCR을 국내 DTV방송망에 적용하기 위한 기본 방안을 제안한다.
  12. 김영민;서영우;목하균;권태훈;이상길 599
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    DTV 필드테스트를 위해서는 다양한 계측장비와 운용장비를 통한 매우 많은 측정항목의 측정이 필요하다. 따라서 한 지역을 측정하는데 많은 시간이 소요될 뿐 아니라 측정자의 숙련도에 따라 측정결과의 정확도와 신뢰도가 떨어질 수 있다. 또한, 매체에 따라서는 수 천 지점 이상의 측정을 하게 되는데 이들 측정결과에 대한 체계적인 관리가 절실하다 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 다양한 계측장비와 운용장비를 체계적으로 관리하고, 측정절차를 일반화하며 측정결과 데이터를 데이터베이스화하여 측정결과를 용이하게 파악할 수 있는 통합 측정 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 DTV 뿐만 아니라 DMB, DAB 등의 다른 디지털 신호 측정에도 활용할 수 있으며, 실제로 KBS에서 실시한 DTV 필드테스트에 적용하여 기존의 수동측정 시스템보다 정확성과 시간의 효율성 면에서 우수함을 증명하였다.
  13. 서현주;문남미 610
    PDF KSCI
    본 연구는 프로그램 연동형 T-Commerce 이용 의도에 영향을 미치는 소비자 수용 요인을 파악하기 위하여 지상파 양방향 디지털 방송에 노출된 시청자들을 대상으로 이들이 e-Commerce에 대해 지각하는 유용성 및 이용 용이성이 T-Commerce 이용 의도에 미치는 영향을 실증 분석하였다. 이 과정에서 사용자가 보유한 새로운 기술에 대한 혁신성이 유용성이나 이용 용이성과 이용 의도간의 관계를 조절하는 지에 대한 분석이 병행되었다. 분석 결과 양방향 매체를 대상으로 실시된 선행 연구들과 마찬가지로 지각된 유용성은 이용 의도에 유의한 영향을 미치는 반면 지각된 이용 용이성은 유의한 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한, 다른 양방향 매체들을 대상으로 실시된 기존의 연구 결과와는 달리 이용자의 혁신성이 지각된 유용성이 이용 의도에 미치는 영향을 조절하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 통하여 T-Commerce의 시행 단계에 따라 시청자 유인 전략이 달라져야 한다는 시사점을 얻을 수 있었다.
  14. 김용태;손광훈 621
    PDF KSCI
    다시점 동영상 부호화기의 성능을 향상시키기 위해서 본 논문에서는 평행식 카메라 구조에서의 효율적인 변이 벡터 예측을 이용한 부호화 방식을 제안한다 변이 벡터는 움직임 벡터와는 달리 다시점 카메라 구조 정보로부터 예측이 가능하다. 이러한 성질을 이용하여 예측하여 구한 예측 벡터와 직접 추정한 변이 벡터와의 차이값을 부호화한다. 그러므로 변이 벡터 부호화의 성능을 향상시키기 위해서 정교한 변이 벡터의 예측이 필요하다. 기존의 벡터 예측 방식은 미리 부호화된 주위 블록의 변이 벡터를 이용하여 현재 블록의 변이 벡터를 예측하지만 제안 알고리듬은 다시점 영상간의 상관성을 이용한다. 본 논문에서는 5시점 동영상에 대해서 차벡터의 엔트로피와 절대 평균값을 구하는 실험을 수행하였다. 실험 결과를 통해서 기존의 공간적인 상관성만을 이용하여 변이 벡터를 부호화하는 방식보다 제안 알고리듬이 우수한 성능을 보임을 확인하였다. 제안 알고리듬은 기존알고리듬과 비교하여 영상의 화질을 유지하면서 $30{\~}40\%$의 부호화 효율을 증가시킨다.
  15. 최재각;이시웅;고창림;이종극 632
    PDF KSCI
    본 논문에서는 다각형 기반 윤곽선 근사화를 위한 새로운 정점 선택 방법을 제안한다. 제안 방법은 전체 윤곽선을 부분 윤곽선으로 분할하고, 분할된 각 부분 윤곽선을 가변적 정확도에 따라 적응적으로 근사화한다. 근사화 정확도는 각 부분 윤곽선의 상대적 중요도에 의해 결정된다. 이때 근사화 오차 영역에서 발생하는 밝기 왜곡을 고려하여 각 부분 윤곽선의 상대적 중요도를 결정함으로써, 같은 윤곽선 데이터 량으로 보다 높은 재생영상의 화질 향상을 이룰 수 있다. 이러한 개념을 바탕으로 영역간 대조와 최대허용오차($d_{max}$)와의 관계식을 유도하고, 이 식을 이용한 적응적 정점 선택 방법을 제안한다. 실험 결과, 제안된 방법이 영상 부호화의 측면에서 기존 기법보다 우수한 성능을 나타내었다.