• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.10B
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• pp.1382-1389
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• 2001

움직임 보상-이산 코사인 변환 (motion compensation-discrete cosine transform : MC-DCT) 기반의 동영상 부호화 기법이 부호화 효율성 및 구현의 단순성으로 인해 널리 사용되고 있으나, 에러 환경에서 구조적으로 취약한 면이 있다. 본 논문에서는 다중 메모리 움직임 보상 예측 (long-term memory motion compensated prediction : LTMP) 기반의 다중 레프런스 프레임을 사용하여 에러에 강인한 동영상 부호화 기법을 제안한다. 또한 제안하는 알고리듬에 기반한 에러 은닉 기법 (error concealment : EC)을 구현한다. 즉, R-D (rate-distortion) 최적화에 프레임간 움직임 벡터 (temporal motion vectors)의 확산 인자를 추가하여 에러에 대한 강인성 및 에러 은닉 기법의 효율성을 증가시켰다. 또한, 제안하는 알고리듬은 시간축상의 에러 전파를 피드백 정보 (negative acknowledgement : NAK)를 사용하여 억제한다. 즉, NAK는 채널 에러에 의해 손실된 영역과 에러가 전파된 영역을 추정하여 움직임 보상 영역에서 제외되도록 하는데 이용된다. 따라서, 제안하는 알고리듬은 PSNR 측면에서 FIU (forced intra update)에 근사하는 성능을 보이나, FIU와는 달리 비트율의 증가를 피할 수 있어 제한된 대역폭의 네트웍을 효율적으로 사용할 수 있다. 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안하는 알고리듬이 기존의 H.263 및 LTMP 기반의 부호기에 비해 에러 환경에서 주관적 및 객관적 화질 측면에서 성능이 우수함을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2017.06a
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• pp.66-69
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• 2017

본 논문에서는 프레임율 향상 기법 (Frame Rate Up-Conversion, FRUC)에 사용되는 새로운 움직임 예측(motion estimation)알고리즘을 제시한다. 제안된 알고리즘은 단 방향 움직임 예측(unilateral motion estimation)에 의해 순방향 및 역방향의 움직임 벡터(motion vector)를 독립적으로 추정한다. 움직임 벡터를 찾은 후, weighted motion vector smoothing(WMVS)가 적용된다. 다음으로, 보간 프레임 (interpolated frame)의 관점에서 현재 블록의 인접 블록들의 모션 벡터들을 후보들로 사용하여 현재 블록과 가장 잘 일치하는 움직임 벡터를 찾는다. 그 후, 선택된 움직임 벡터를 현재 블록의 유도 움직임 벡터 (guidance motion vector)로 정한다. 그런 다음 motion vector shifting error 를 없애기 위해 motion vector refinement (MVR)가 진행된다. 마지막 단계에서는 각 움직임 벡터의 신뢰도를 계산하여 순방향 및 역방향 움직임 벡터 중 최종 움직임 벡터를 선택한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2000.10b
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• pp.931-934
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• 2000

움직임 추정 및 보상을 위한 방법 중 가장 많이 사용하는 블록 정합 방법은 어떤 평가 함수와 탐색방법(Search Procedure)을 사용했느냐에 따라 그 성능이 달라지게 된다. 본 논문에서는 평가 함수로써 평균 제곱 오차(Mean Squared Error; MSE), 평균 절대값 오차(Mean Absolute Error; MAE), 화소 차분류(Pel Difference Classification: PDC)을, 탐색 방법으로써 전체 탐색 방법(Full Search Method : FSM), 3단계 탐색 방법(Three Step Search : TSS), 대각 탐색 방법(Cross Search Algorithm ;CSA)을 사용하여 이들의 성능을 각각 비교 분석하여 봄으로써 블록 정합 방법을 이용한 움직임 추정에 대한 전반적인 이해를 도모하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.104-105
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• 2010

H.264/AVC는 기존의 동영상 압축 표준안보다 훨씬 뛰어난 압축 효율을 보이나 상대적으로 높은 계산 복잡도를 보인다. 또한 최근 모바일 어플리케이션 및 DTV 등에서의 실시간 구현의 수요가 급증함에 따라 하드웨어 구현보다 상대적으로 flexible한 구조인 DSP 환경에서의 최적화 연구가 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 기존의 다중 참조 픽처 고속 움직임 보상 알고리즘에 대하여 DSP 환경에 맞게 구현 및 최적화를 통하여 실시간 구현 및 최적화 경향파악을 하고 있다. 수행된 DSP 최적화를 통하여 움직임 추정 평균 계산량을 픽셀 당 약 56.17%로 크게 감소시켰다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.8B
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• pp.1109-1118
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• 2001

움직임 추정 및 보상 기법은 비디오 코딩 응용 분야에서 일반적으로 많이 사용되는 방법이나 많은 계산량으로 인하여 실시간 움직임 추정이 쉽지 않다. 본 논문에서는 낮은 비트율 비디오 코딩을 위한 전역 탐색 기법의 블록 정합 알고리즘의 복잡도를 줄이기 위하여 탐색 영역을 적응적으로 줄여주는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 연속한 비디오 프레임에서 변위된 블록의 차이(displaced block difference)와 블록 구분 정보(block classification information) 등과 같은 상관성을 이용하여 탐색 영역의 범위를 적응적으로 조정한다. 실험을 통하여 제안된 기법이 전역 탐색 영역 기법과 비교하여 계산량에서 1/2의 계산량 이득이 있으며, 비슷한 MSE(mean square error) 성능을 가짐을 보인다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2009.10a
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• pp.945-949
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• 2009

This paper proposes an enhanced motion estimation that is one of core parts affecting the coding performance and visual quality in video coding. Although the full search technique, which is the most basic method of the motion estimation, presents the best visual quality, its computational complexity is great, since the search procedures to find the best matched block with each block in the current frame are carried out for all points inside the search area. Thus, various fast algorithms to reduce the computational complexity and maintain good visual quality have been proposed. The PMVFAST adopted the MPEG-4 visual standard produces the visual quality near that by the full search technique with the reduced computational complexity. In this paper, we propose a new motion vector prediction method using median processing. The proposed method reduces the computational complexity for the motion estimation significantly. Experimental results show that the proposed algorithm is faster than the PMVFAST and better than the full search in terms of search speed and average PSNR, respectively.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.40 no.4
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• pp.275-285
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• 2003

The now video coding standard H.264 employs variable block size motion compensation, multiple references, and quarter-pel motion vector accuracy. These techniques are key features to accomplish higher coding gain, however, at the same time main factors that increase overall computational complexity. Therefore, in order to apply H.264 to many applications, key techniques are requested to improve their speed. For this reason, we propose a fast motion estimation which is suited for variable block size motion communication. In addition, we propose a fast mode decision method to choose the best mode at early stage. Experimental results show the reduction of the number of SAT SATD calculations by a factor of 4.5 and 2.6 times respectively, when we compare the proposed fast motion estimation and the conventional MVFAS $T^{［8-10］}$. Besides, the number of RDcost computations is reduced by about 45%. Therefore, the proposed methods reduces significantly its computational complexity without noticeable coding loss.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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• v.36S no.2
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• pp.81-87
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• 1999

In this research, we propose a field mismatch compensation method for interlaced scan image and a image restoration technique for removing motion blur. In order to compensate field mismatch, the edge classification-based linear interpolation technique and the method using the object-based motion compensation are described. We also propose an edge estimation method and an motion-based image segmentation algorithm. For removing motion blur, we adopt an adaptive iterative image restoration method using the motion-based segmentation result to improve the quality of restored image.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.51 no.12
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• pp.150-159
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• 2014

The latest video coding standard, HEVC can improve the coding efficiency significantly compared with the H.264/AVC. However the HEVC encoder requires much larger computational complexities. The longer 8-tap interpolation filter of the HEVC which is used in a non-integer motion estimation is one of the reasons and this paper aims to reduce the computational complexities. First of all, three shorter-tap interpolation filters for a motion estimation process are tested rather than the use of a standard interpolation filter. In addition, the fast searching strategies to reduce the number of comparisons for choosing the best non-integer motion vector are proposed. Finally, the interpolation process is selectively applied according to the searching strategy. By combining all of the techniques, the experimental results show that the encoding times can be reduced by 13.6%, 18.5% and 21.1% with the coding efficiency penalties of 0.7%, 1.5% and 2.5%, respectively. For the full-HD video sequences, the coding efficiency penalties are reduced to 0.4%, 1.1% and 1.6% at the same level of the encoding time savings, which shows the effectiveness of the proposed schemes for the high resolution video sequences.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.7
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• pp.734-740
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• 2017

A frame rate up-conversion scheme is needed when moving pictures with a low frame rate is played on appliances with a high frame rate. Frame rate up-conversion methods interpolate the frame with two consecutive frames of the original source. This can be divided into the frame repetition method and motion estimation-based the frame interpolation one. Frame repetition has very low complexity, but it can yield jerky artifacts. The interpolation method based on a motion estimation and compensation can be divided into pixel or block interpolation methods. In the case of pixel interpolation, the interpolated frame was classified into four areas, which were interpolated using different methods. The block interpolation method has relatively low complexity, but it can yield blocking artifacts. The proposed method is the frame rate up-conversion method based on a block motion estimation and compensation using the linearity of motion. This method uses two previous frames and one next frame for motion estimation and compensation. The simulation results show that the proposed algorithm effectively enhances the objective quality, particularly in a high resolution image. In addition, the proposed method has similar or higher subjective quality than other conventional approaches.