• 제목/요약/키워드: 비트량 예측

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화소영역 분산비디오 부호화기법에서 효과적인 화질 예측방법 (An Effective Quality Estimation in Pixel-domain Distributed Video Coding)

  • 김진수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.1024-1026
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    • 2013
  • 분산비디오기법은 초경량의 비디오 부호화기를 구현 가능한 이론을 제공한다. 기존의 방법은 패리티비트 요구량을 수신측에서 결정한 다음에 부호화기측으로 요구하는 방법이 널리 연구되어 왔다. 비트율 제어 측면에서 매우 효과적이지만 화질의 측면에서는 어떠한 정보도 제공되고 있지 않고 있다. 본 논문에서는 화소영역에서 수신되는 패리티비트에 의해 보정되는 가상채널 잡음의 양에 따라 복원된 프레임의 품질을 예측하는 방법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안한 방법은 기존의 비트율 제어방법에 따라 화질이 적응적으로 제어될 수 있음을 보인다.

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패리티 비트 요구량 예측에 대한 율-왜곡 모델을 이용한 고속 분산 비디오 복호화 (A Fast Distributed Video Decoding by Parity Bit Request Estimation Using Rate-Distortion Model)

  • 김만재;김진수;김재곤;이시웅;최해철
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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    • pp.328-329
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    • 2012
  • 분산 비디오 복호화 기술은 저 용량 저 전력 시스템을 위한 초경량 복호화기를 제공할 수 있어 최근 많은 이슈가 되고 있다. 그러나 분산 비디오 복호화 기술은 피드백 채널을 이용하여 반복적인 패리티 비트 제어 방법을 주로 사용하기 때문에 전체 복호화 시간이 매우 길다는 단점을 가지고 있다. 따라서 분산 비디오 복호화 시스템의 고속화가 반드시 필요하며 이를 위해 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 분산 비디오 복호화의 고속화를 위하여 보조정보와 LDPCA 프레임의 율-왜곡을 이용하여 패리티 비트 요구량을 예측하는 방법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안하는 방법을 이용함으로써 분산 비디오 복호화에 소요되는 전제 복호 시간 대비 약 80% 시간 절감 효과를 보인다.

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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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    • 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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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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다중 펄스와 다중 대역 이차 장구간 예측을 이용한 CELP 음성 부호화기 (A CELP Speech Coder Using Secondary Long Term Prediction with Multi-Band Pass Filtered Multi-Pulses)

  • 서정태;최용수;강홍구;윤대희
    • 한국음향학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.9-16
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    • 1998
  • 본 논문에서는 낮은 비트율 CELP 음성 부호화기의 장구간 예측기의 성능 향상 방 법을 제안한다. 비트율을 낮추기 위해서는 분석 구간의 길이가 길어져야하며 이에 따라 장 구간 예측기의 성능이 저하되어 장구간 예측 후에도 준 주기성 성분이 상당량 존재하므로 백색 잡음으로 구성된 통계 코드북만으로는 이를 모델링하기 어려워진다. 제안 방법에서는 다중 대역 필터와 다중 펄스열을 이용하여 한 번 더 필터링(이차 장구간 예측)함으로써 장 구간 예측 후의 신호가 통계 코드북에 적합한 백색 잡음 형태로 되도록 모델링한다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해 4.8kbps 비트율로 양자화한 후, 기존에 제안된 같은 전송률의 MBCELP와 DoD-CELP와 비교하였다. 실험 결과 제안된 방법이 기존 부호화기들에 비해 주/객관적인 음질에서 우수한 성능을 보여준다.

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H.264 무손실 부호화를 위한 Intra residual DPCM (Intra residual DPCM for H.264 lossless coding)

  • 한기훈;이영렬
    • 방송공학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.174-180
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    • 2006
  • ITU-T와 ISO/TEC의 공동 작업으로 제정 된 H.264/MPEG-4 AVC는 기존 비디오 표준들에 비해 동일한 화질에서 약 $30%{\sim}70%$의 비트량을 절감할 수 있으며, 동일한 비트량으로 PSNR이 $2{\sim}3dB$ 가량 우수한 영상을 제공할 수 있다. H.264/MPEG-4 AVC는 손실압축 뿐만 아니라 무손실 압축도 지원한다. 본 논문에서는 H.264/MPEG-4 AVC의 무손실 부호화 효율을 향상하기 위한 방법을 제안한다. 제안한 방법은 Intra 예측 후 잔차 신호들을 DPCM 하는 방법으로, 공간적으로 최인접 화소로부터 예측하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한 제안한 방법은 최인접 화소로부터 예측 시, 복호화기에서 파이프 라인이 깨지는 문제를 유발하지 않으므로 하드웨어 구현이 용이하다는 장점이 있다. 실험결과 제안한 방법은, Intra 무손실 부호화 시 비트량을 약 12% 정도 절감할 수 있었다. 그 결과 제안한 방법은 현재 표준화중인 H.264/MPEG-4 AVC Advanced 4:4:4 프로파일에 채택되었다.

B 영상에서의 모순 검증을 이용한 움직임 벡터 부호화 (Motion Vector Coding with Contradiction Testing for B Picture)

  • 원광현;양정엽;박대윤;전병우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.325-327
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    • 2011
  • 비디오 압축을 위한 움직임 벡터 부호화 과정에서 최적의 예측 움직임 벡터를 율-왜곡 관점에서 선택할 경우, 차분 움직임 벡터의 정보량을 최소로 만들 수 있지만, 추가적으로 예측 움직임 벡터의 인덱스 정보를 부호화해야 한다. 본 논문은 예측 움직임 벡터 인덱스 정보에 대해 모순 검증 기술을 적용하여 전체 예측 움직임 벡터들 중 모순으로 판명된 예측 움직임 벡터를 전체 집합에서 제외시켜 부호화 효율을 증가시키는 기술에 대해서 계층적 B 영상에 대한 새로운 실험한 결과를 제시한다. 제안하는 모순 검증 방법은 Motion Vector Competition 방법과 비교하여 평균 1.26%의 전체 비트량을 절감시킨다.

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왜곡-비트율 추정에 근거한 MPEG-2 비디오의 순방향 비트율 제어 (Forward rate control of MPEG-2 video based on distortion-rate estimation)

  • 홍성훈;김성대;최재각;홍성용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.2010-2024
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    • 1998
  • 비디오 부호화에 있어서 평균화질의 향상뿐만 아니라 이웃한 영상들간에 일관된 화질을 유지하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 MPEG-2 비디오에 대한 왜곡-비트율 추정방식과 이 추정결과를 이용히여 일정 비트율(CBR)로 부호화되는 MPEG-2 비디오가 일관된 화질을 유지하면서도 향상된 평균화질을 얻도록 하는 순방향 비트율 제어방식을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 왜곡-비트율 추정은 부호화에 사용되는 양자화 스텝 크기에 따라한 영상에서 발생하는 비트량과 왜곡을 예측하거나, 역으로 발생하는 비트량이나 왜곡에 대한 양자화 스텝 크기를 예측할 수 있다. 제안된 추정 방식의 장점은 실제의 비디오 부호화 응용에 적용할 수 있을 만큼 계산량이 적고 정확하다는 것이다. 한편 제안된 비트율 제어는 프레임 단위로 왜곡-비트율 추정, 목표 비트 할당, 왜곡 제한 그리고 VBV(Video B Buffer Verification) 제한 절차에 의해서 부호화에 적용할 양자화 파라메터를 결정하고, 이 양자화 파라메터를 적용하여 영상을 부호화 함으로써 일관되고도 향상된 화질을 유지한다. 또한 화면전환이나 기준영상의 화질열화 등에 의하여 화질저하가 오래 지속되는 문제를 B-picture 제거와 기준영상에 대하여 최소 비트량 할당을 보장함으로써 해결한다. 그리고 제안된 순방향 비트율 제어방식과 MPEG-2의 TM5(Test Model 5)에서 제안한 비트율 제어를 비교한 실험 결과들을 통하여 제안된 방식이 영상들 간에 일관된 화질을 유지할 뿐만 아니라 평균화질도 향상 됨을 확인한다.

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Shifting Matrix를 이용한 DCT 기반 부화소 단위 움직임 예측 알고리즘 (DCT-Based Subpixel-Accuracy Motion Estimation Utilizing Shifting Matrix)

  • 신재영;류철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권2호
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    • pp.372-379
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    • 2015
  • 최근 동영상 압축 표준은 세밀한 움직임 정보를 확보하기 위해 1/4 화소 단위의 움직임 예측 알고리즘을 사용하고 있다. 일반적인 동영상 부호화기에서 사용하는 공간 영역에서의 움직임 예측은 부화소 단위 움직임 예측을 위한 보간 기술의 적용으로 인한 계산량 증가 문제가 발생한다. 본 논문에서는 주파수 영역에서 shifting matrix를 이용한 부화소 정밀도의 움직임 예측 알고리즘을 제안한다. 주파수 영역에서 shifting matrix 알고리즘을 사용함으로써 낮은 계산량으로 부화소 움직임 예측을 수행할 수 있었으며, 실험 결과 공간 영역에서의 움직임 예측 알고리즘에 비해 낮은 비트량과 높은 PSNR(peak signal-to-noise ratio)을 제공함을 확인하였다.

H.264에서 고속의 모드 결정을 위한 율-왜곡 예측 방식 (A Rate-Distortion Estimation Method for Fast Mode Decision in H.264)

  • 문정미;김재호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1C호
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    • pp.34-44
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    • 2008
  • 본 논문에서는 H.264 부호화기에서 고속의 율-왜곡 최적화된 모드 결정을 위한 효과적인 율-왜곡 예측 방식을 제안한다. 비트율과 왜곡치가 최소가 되는 율-왜곡 최적화된 모드를 결정하기 위해서는 각 매크로 블록 모드를 부호화하고 복호화 하여 비트율과 왜곡치를 계산해야 한다. 이 과정에서 요구되는 계산량을 줄이고자 DCT 영역에서 비트율과 왜곡치를 효과적으로 예측하는 방식을 제안한다. 모의실험 결과는 제안 방식을 이용하여 모드 결정을 하였을 때 율-왜곡 성능은 거의 유지되면서 H.264의 율-왜곡 최적화된 모드 결정 계산량의 약 81%를 감소시키고 전체 부호화 계산량의 약 26%를 감소시킴을 보여준다.

정합 오차 기준을 확장한 제한된 1비트 변환 알고리즘 기반의 움직임 예측 (Constrained One-Bit Transform based Motion Estimation using Extension of Matching Error Criterion)

  • 이상구;정제창
    • 방송공학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.730-737
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    • 2013
  • 본 논문은 정합 오차 기준을 확장한 제한된 1비트 변환 (Constrained One-Bit Transform : C1BT) 기반의 움직임 예측 알고리즘을 제안하였다. 제한된 1비트 변환 기반의 움직임 예측 알고리즘에서는 정합 오차 기준으로 기존의 움직임 예측 방법인 전역 탐색 알고리즘 (Full Search Algorithm: FSA)에서 사용되는 SAD (Sum of Absolute Differences) 대신 NNMP (Number of Non-Matching Points)를 사용하여 하드웨어 구현을 용이하게 하고 연산량을 크게 줄였으나 움직임 예측의 정확도를 감소시켰다. 이 점을 개선하고자 이 논문에서는 제한된 1비트 변환의 정합 오차 기준을 확장하여 움직임 예측의 정확도를 높이는 알고리즘을 제안하였고 이는 기존의 알고리즘과 비교한 결과 PSNR (Peak Signal to Nosie Ratio) 측면에서 더 우수한 성능을 보였다.