• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
• /
• v.40 no.5
• /
• pp.417-425
• /
• 2003

H.264, which is the latest video coding standard of both ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication standardization sector) and MPEG(Moving Picture Experts Group), adopts new video coding tools such as variable block size motion estimation, multiple reference frames, quarter-pel motion estimation/compensation(ME/MC), 4${\times}$4 Integer DCT(Discrete Cosine Transform), and Rate-Distortion Optimization, etc. These new video coding tools provide good coding of efficiency compared with existing video coding standards as H.263, MPEG-4, etc. However, these new coding tools require the increase of encoder complexity. Therefore, in order to apply H.264 to many real applications, fast algorithms are required for H.264 coding tools. In this paper, when encoder MacroBlock(MB) mode is decided by rate-distortion optimization tool, fast mode decision algorithm by skipping variable block size ME/MC and spatial-predictive coding, which occupies most encoder complexity, is proposed. In terms of computational complexity, the proposed method runs about 4 times as far as JM(Joint Model) 42 encoder of H.264, while the PSNR(peak signal-to-noise ratio)s of the decoded images are maintained.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
• /
• v.42 no.6
• /
• pp.63-72
• /
• 2005

In this paper, we propose the bit-rate control algorithm for the block based image compression like H.263, H.263+ or MPEG-4. The proposed algorithm is designed to identify the quantization parameter set through the Lagrangian optimization technique based on the well-known linear source model. We set the Lagrangian cost function with the rates and distortion calculated from the linear source model. We calculate the quantization parameter set using the Vitervi algorithm to solve the Lagrangian optimization problem considering the Dquant method of H.263 and MPEG-4. The proposed algorithm improves the video quality by up to 1.5 dB compared with the TMN8 scheme, and is more effective in the video sources with dynamic activities than the consistent quality approaches.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
• /
• 2014.11a
• /
• pp.197-199
• /
• 2014

현재 MPEG에서 표준화 중인 IVC(Internet Video Coding)에서는 기존의 비디오 부호화 표준과 같이 Lagrange 계수 기반의 율-왜곡 최적화(RDO: Rate-Distortion Optimization)를 사용하여 최적의 부호화 모드를 결정하고 있다. RDO를 위하여 픽쳐 타입과 부호화 구조에 따라 미리 결정된 Lagrange 계수가 선택적으로 사용되고 있다. 한편 IVC에서는 저지연 모드 부호화 구조에서 비참조 P 프레임 부호화 기법을 선택적으로 사용하여 상당한 부호화 성능을 얻고 있다. 하지만 Lagrange 계수 선택에서 기존의 P 프레임과는 다른 비참조 P 프레임의 RD 특성이 반영되고 있지 않다. 본 논문에서는 비참조 P 프레임의 RD 특성을 고려하여 기존의 기법을 확장한 새로운 Lagrange 계수 선택 기법을 제안한다. 실험결과 제안기법은 IVC 시험모델 ITM 10.0에서 기존 기법 대비 0.4%의 비트율 감소를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.13 no.8
• /
• pp.1505-1512
• /
• 2009

This paper propose a new frame level rate control algorithm for improving video quality and decreasing quality variation of an entire video sequence in a very low bit rate environment. In the proposed scheme, the allocated bits to a GOP are distributed to each frame properly according to the frame characteristics as well as the buffer status and the channel bandwidth. The H.264 standard uses various coding modes and optimization methods to improve the compression performance, which makes it difficult to control the generated traffic accurately. In this paper, proper prediction models for low bit rate environments are lust proposed, and a target distortion is determined using the models. According to the target distortion, the bit budget is allocated to each frame. It is shown by experimental results that the new algorithm can generate the PSNR performance better than that of the existing rate control algorithm.

• Journal of Broadcast Engineering
• /
• v.14 no.6
• /
• pp.749-768
• /
• 2009

In this paper, an intra prediction offset compensation method is proposed to improve intra prediction in H.264/AVC. In H.264/AVC, intra prediction based on various directions improves the coding efficiency by removing spatial correlation between neighboring blocks. In details, neighboring pixels in reconstructed block can be used as intra reference block for the current block to be coded when intra prediction method is used. In order to reduce further the prediction error of the intra reference block, the proposed method introduces an intra prediction offset which is determined in the sense of the rate-distortion optimization and is added to the conventional intra prediction block. Besides the intra prediction offset compensation, the coefficient thresholding method which is used for inter coding in JM 11.0, is used for chroma component in intra block, which leads the improvement of the luma coding efficiency of the proposed method. In experiments, we show that the proposed method achieves average 2.45% in High Profile condition and maximum 4.41% of bitrate reduction relative to JM 11.0.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
• /
• v.39 no.6
• /
• pp.591-601
• /
• 2002

Motion compensation is a powerful method to compress an image sequence. Its main drawback is that once an error is occurred, the error propagates through the frames. Recently, the intra update method was proposed to stop the error propagation at the expense of reduction in compression efficiency. This paper proposes an intra update method based on a rate-distortion optimization in error prone environments. The rate and the distortion are estimated using the Lagrangian optimization to select the coding mode and the quantization step size. The proposed method is applied to MPEG-4 codec, and the experimental results show that it is robust to the error such as packet losses comparing with the conventional ones.

• Journal of Broadcast Engineering
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.360-372
• /
• 2007

We propose a fast inter-layer mode decision method by utilizing coding information of base layer upward its enhancement layer inscalable video coding (SVC), also called MPEG-4 part 10 Advanced Video Coding Amendment 3 or H.264 Scalable Extension (SE) which is being standardized. In this paper, when the motion vectors from the base layer have zero motion (0, 0) in inter-layer motion prediction or the Integer Transform coefficients of the residual between current MB and the motion compensated MB by the predicted motion vectors from the base layer are all zero, the block mode of the corresponding block to be encoded at the enhancement layer is determined to be the $16{\times}16$ mode. In addition, if the predicted mode of the MB to be encoded at the enhancement layer is not equal to the $16{\times}16$ mode, then the rate-distortion optimization is only performed on the reduced candidated modes which are same or smaller partitioned modes. Our proposed method exhibits the complexity reduction in encoding time up to 72%. Nevertheless, it shows negligible PSNR degradation and bit rate increase up to 0.25dB and 1.73%, respectively.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
• /
• 2010.11a
• /
• pp.293-294
• /
• 2010

ITU-T와 ISO/IEC의 공동 작업으로 제정 된 H.264/AVC는 기존 비디오 표준들에 비해 동일한 화질에서 약 30%~70%의 비트 량을 절감할 수 있으며, 동일한 비트 량으로 PSNR이 2~3dB 가량 우수한 영상을 제공할 수 있다. H.264/AVC는 인트라 부호화 효율을 높이기 위해 공간 영역에서 주변 화소를 이용하여 $4{\times}4$ luma 예측의 9가지 모드와 $16{\times}16$ luma 예측의 4가지 모드에 대한 비트율-왜곡 최적화 기법을 사용하여 최적의 인트라 예측 모드를 선택한다. 본 논문에서는 프레임 내에서 공간 중복 성을 더 많이 줄이기 위해 9가지 모드의 $4{\times}4$ luma 예측에 7가지 모드를 추가하여 총16가지의 $4{\times}4$ luma 예측 모델을 제안한다. 그리고 실험을 통하여 제안하는 인트라 예측 모델이 기존 기술에 비해 높은 압축효율을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
• /
• 2014.06a
• /
• pp.201-202
• /
• 2014

고효율 비디오 부호화/복호화 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)는 ITU-T(VCEG)와 ISO-IEC(MPEG)이 JCT-VC라는 팀을 이루어 공동으로 표준화를 진행 하였다. 이 표준에서는 동영상 압축의 대표적 기술인 인트라 예측 방법을 사용하며, 기존 H.264/AVC 보다 더욱 다양한 방향의 예측을 통한 부호화 및 복호화의 효율을 가져온다. 제안하는 방법은 다양한 방향의 화소 예측에 사용되는 율-왜곡 최적화 방법의 계산량을 개선하는 방법으로, 주변 화소의 변화량을 이용하여 선택적인 모드를 사용하는 고속화 알고리즘을 통해 기존 방법보다 약 20%의 부호화 속도 향상을 가져오는 방법이다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
• /
• 2014.11a
• /
• pp.18-20
• /
• 2014

본 논문에서는 스크린 컨텐츠 동영상의 효율적인 압축을 위한 부호화 기법을 제안한다. 제안 부호화 기법은 RGB 색 요소 간의 신호의 통계적 중복성을 줄이기 위한 적응적 색 변환 기법에 기반한다. 기존의 색 변환 기법들은 스크린 컨텐츠 동영상이 포함하는 신호의 급격히 변화하는 ?계적 특성에 적용하기 어려운 반면 제안 방식에서는 부호화 블록의 시간적/공간적 주위 픽셀의 정보를 이용한 성분 분석을 통해 색 공간 변환 행렬식을 유도하여 부호화에 사용한다. 주위 픽셀 정보는 부호화 블록의 예측 방식에 따라 결정하며 움직임 벡터를 이용한 시간/변위 예측 부호 방식에서는 참조 블록의 정보를 이용하고 공간적 예측 방식에서는 블록의 인접 픽셀를 이용한다. 부호기 측에서는 비트율-왜곡 최적화를 통하여 예측 후 잔여신호의 부호화를 원래의 RGB 공간에서 수행할지 또는 색 변환한 공간에서 수행할지를 결정하고 관련 정보를 표시하여 블록 단위로 전송함으로써 부호화 효율을 증대한다. 실험에 의하면 제안 기법은 기존 압축 방식 대비 탁월한 부호화 성능을 제공함을 보인다.