• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.21 no.7
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• pp.458-463
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• 2015

These days, streaming users are using ABR (Adaptive Bitrate) technique services by requesting the most adequate video rate selectively based on their own channel states. Most ABR related video rate adaptation techniques are only focused on real-time bitrate adaptations based on their own channel state, and misses energy limited characteristics that come from a mobile device's battery dependence. In other words, the mobile device's important characteristics and accompanying energy consumption are not being considered and causes dissatisfaction over streaming services. In this paper, we propose energy efficient prefetching based dynamic adaptive video streaming techniques, which saves unnecessary consumed energy while providing video rates of the same performance. Our scheme continuously turns off energy modules with enough streaming in the buffer and turns on in case of the opposite situation to save energy. Through the performance evaluation, this study's proposed scheme is 60% better than the previous work at global average mobile download speed.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.24 no.9B
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• pp.1742-1754
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• 1999

In this paper, we propose a rate control scheme, using histogram based rate-distortion (R-D) estimation, which produces a consistent picture quality between consecutive frames. The histogram based R-D estimation used in our rate control scheme offers a closed-form mathematical model that enable us to predict the bits and the distortion generated from an encoded frame at a given quantization parameter (QP) and vice versa. The most attractive feature of the R-D estimation is low complexity of computing the R-D data because its major operation is just to obtain a histogram or weighted histogram of DCT coefficients from an input picture. Furthermore, it is accurate enough to be applied to the practical video coding. Therefore, the proposed rate control scheme using this R-D estimation model is appropriate for the applications requiring low delay and low complexity, and controls the output bit-rate ad quality accurately. Our rate control scheme ensures that the video buffer do not underflow and overflow by satisfying the buffer constraint and, additionally, prevents quality difference between consecutive frames from exceeding certain level by adopting the distortion constraint. In addition, a consistent considering the maximum tolerance BER of the voice service. Also in Rician fading channel of K=6 and K=10, considering CLP=$10^{-3}$ as a criterion, it is observed that the performance improment of about 3.5 dB and 1.5 dB is obtained, respectively, in terms of $E_b$/$N_o$ by employing the concatenated FEC code with pilot symbols.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2017.06a
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• pp.197-200
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• 2017

퍼지 논리를 기반으로 한 적응형 스트리밍 기법인 FDASH 적응 알고리즘은 빠르게 변하는 네트워크 상황에서 우수한 콘텐츠의 화질을 보장하면서 끊김 없는 서비스를 제공하는 특성을 보이지만 비디오의 화질이 자주 변하기 때문에 최고의 사용자 체감 품질 (QoE: Quality of Experience)을 제공하지 못 할 수도 있다. 본 논문에서는 제한된 버퍼 크기를 가지고 동일한 콘텐츠의 화질을 보장하면서도 비디오 화질의 변화 횟수를 줄여서 최적의 QoE를 제공할 수 있도록 하는 변환된 퍼지 논리 기반의 DASH 적응 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 방식은 우선 퍼지 논리 제어부(FLC : Fuzzy Logic Controller)의 수정을 통하여 다음 세그먼트의 비트율에 대해 최적의 판단을 하도록 하였고, 세그먼트 비트율 필터링 모듈 (SBFM: Segment Bitrate Filtering Module)을 추가하여 비디오 화질의 변화 횟수가 최소화 될 수 있도록 하였으며, 스트리밍 서비스 시작 시 SBFM에 의해 일정시간 저화질의 비디오를 시청해야 하는 상황을 막기 위한 Start Mechanism을 추가하였고, 마지막으로 버퍼의 오버플로우를 방지하기 위해 Sleeping Mechanism을 추가하였다. NS-3를 이용한 네트워크 모의실험 결과를 통해 제안된 방식이 FDASH 방식에 비하여 제한된 버퍼크기 상황 하에서도 오버플로우가 발생하지 않으며 점대점(Point to Point) 상황에서는 거의 동일 화질 성능을 보이면서도 비디오 화질 변화 횟수를 50% 이상 줄일 수 있음과 일반 Wifi환경에서는 오히려 17.8%정도 더 뛰어난 비디오 화질 성능을 보이면서 비디오 화질변화 횟수 측면에서는 53.1%정도 줄일 수 있음을 보여준다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10c
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• pp.799-801
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• 2001

본 논문에서는 대역폭이 보장되지 않는 네트워크 상에서 비디오 서비스를 제공하기 위한 매체변환 방법 중 비디오 프레임 크기를 변환시켜 비트율을 효율적으로 제어하는 방법을 제안한다. H.263으로 부호화된 스트림을 DCT 공간에서 크기를 변환시킴으로써 완전 복호화 후 다시 부호화하는 과정에서 생기는 계산량을 대폭 감소시켜 보다 효율적인 방법으로 비트율을 제어할 수 있다. 움직임 정보뿐만 아니라 이전 프레임과의 차이값을 다시 사용하기 위해 크기변환 후 H.263 표준의 향상된 예측 모드 (Advanced Prediction Mode)를 사용하여 화질열화도 최소화한다. 실험결과 화질면에서는 블록화 현상(Block Artifact)이 크게 감소하였고, 프레임이 진행됨에 따라 PSNR은 낮아졌지만, 매체변환은 기존의 방법에 비해 라론 속도로 이루어 질 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Communication Sciences Conference
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• 2004.07a
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• pp.275-275
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• 2004

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.38 no.2
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• pp.218-226
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• 2001

The MPEG-2 Test Model 5 (TM5) algorithm is widely used for bit rate control. In TM5, however, the target number of bits and the number of actual coding bits for each picture do not match well. Therefore, buffer overflow and picture quality degradation may occur at the end of the GOP. In this paper, we propose a new bit rate control algorithm for matching the target and the actual coding bits based on accurate bit allocation. The key idea of the proposed algorithm is to determine quantization Parameters which enable us to generate the number of actual coding bits close to the target number of bits for each picture, while maintaining uniform picture quality and supporting real-time processing. The proposed algorithm exploits the relationship between the number of actual coding bits and the number of estimated bits of the previous macroblock.

• The KIPS Transactions:PartB
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• v.11B no.6
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• pp.625-632
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• 2004

Since the H.264 encoding adopts both forward prediction and hi-direction prediction modes and exploits Variable Length Coding(VLC), the amount of data generated from video encoder varies as Flaying time goes by. The fixed bit rate encoding system which has limited transmission channel capacity uses a buffer to control output bitstream It's necessary to control the bitstream to maintain within manageable range so as to protect buffer from overflow or underflow. With existing bit amount control algorithms, the $\lambda_{MODE}$ which is relationship between distortion value and quantization parameter often excesses normal value to end up with video error. This paper proposes an algorithm to protect buffer from overflow or underflow by introducing a new quantization parameter against distortion value of H.264 video data. The test results of 6 exemplary data show that the proposed algorithm has the same PSNR as and up to 8% reduced bit rate against existing algorithms.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07b
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• pp.889-891
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• 2005

디지털 기술과 통신 기술의 발전으로 멀티미디어 컨텐츠가 급격히 증가하고 있다. 이러한 멀티미디어 컨텐츠는 다양한 유무선 서비스 환경에서 실시간 서비스가 가능해야 한다. 그러기 위해서는 멀티미디어 컨텐츠 중 가장 큰 비중을 차지하는 영상 및 오디오 컨텐츠에 대한 압축 및 전송 기술이 요구된다. 현재 여러 분야에서 영상 및 오디오에 대한 압축 표준으로는 MPEG 이 자리잡았다. 그리고 MPEG에 대한 많은 개선 노력이 있었으며 특히 테스트 모델인 TM5를 비롯한 많은 연구에서 벡터 추출이나 양자화를 이용한 방법을 중심으로 비트율을 제어하기 위한 부호화기 모델이 제시되었다. 본 논문에서는 기존의 연구 접근 방식과는 다르게 프레임 유형간의 거리를 이용하여 영상의 특성에 따라 보다 적합한 프레임 구조를 찾아 제안하였다. 즉 영상의 복잡도와 변화도에 따라 영상의 종류를 구분하고 각 종류별 영상에 대한 표준 MPEG 인코딩 화질을 기준으로 삼은 후, GOP구조 내에서 프레임 유형간의 거리를 조정하여 화질을 손상하지 않고 가장 적은 비트율을 보상하는 프레임구조를 실험 및 분석을 통해 찾아 제안하였다.

• The Transactions of the Korea Information Processing Society
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• v.6 no.2
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• pp.534-542
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• 1999

A sell-designed rate control strategy can improve overall picture quality for video transmission over a constant bit rate channel and the rate control method is not a normative part of MPEG-video standard, the performance of MPEG video codec can be quite different depends on how to implement the rate control scheme. The rate control scheme proposed in MPEG show good results when scene changes is not occurred. But it has weakness that it does not properly handle scene-changed pictures. Therefore picture quality after scene change is deteriorated, and possibility of overflow occurrence becomes high. In this paper, a new method for detection of scene change occurrence using local variance and a new determination scheme for adaptive quantization parameter, mqunt, which can consider local characteristic of an image by using previously computed the local variance from the scene change detection part are proposed. IN addition, and adaptive rate control scheme which can handles scene changed picture very efficiently by scene-changed picture is proposed. Computer simulations are performed to verify the performance of the proposed algorithm. The suggested detection algorithm precisely detected scene change. And the proposed rate control scheme shows better rate control performance as compared with that of the conventional MPEG scheme.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2012.07a
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• pp.358-360
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• 2012

본 논문에서는 새로운 율모델을 기반으로한 프레임 단위 HEVC 율제어 기법을 제안한다. 기존의 비디오 압축표준과는 달리 HEVC 는 계층 구조를 지닌 쿼드트리 기반 움직임 예측 및 변환 부호화를 수행한다. 본 논문에서는 쿼드트리 계층의 깊이에 따라 신호의 통계적 특성이 매우 달라지는 것은 이용하여 라플라시안 확률 모델을 각 쿼드트리 계층에 독립적으로 이용한 새로운 율모델을 이용한 율제어 기법을 제안한다. 제안방법에서는 계층적 부호화 단위인 CU 를 계층 깊이에 따라 세 가지 카테고리로 분류하고 각 카테고리에 따라 변환 계수에 대한 라플라시안 확률 분포 함수를 율-양자화 모델을 만든다. 제안된 율모델은 특성이 매우 다른 각 CU 깊이에 따라 독립적인 라플라이안 확률 분포 함수를 이용하기 때문에 매우 정확하고 적응적인 비트율 예측이 가능하므로 보다 안정적이고 정확한 율제어가 가능하다. 실험결과는 제안된 율제어 기법이 단일 확률 분포 함수를 사용했을 경우보다 평균 0.16dB 의 PSNR 향상이 있었음을 보여주었으며 제안된 방법은 각 프레임에 대한 목표 비트에 보다 안정적으로 부호화하는 것을 보여주었다.