• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.1086-1092
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• 2012

본 논문에서는 저 비트율에서 프레임 스킵 현상을 줄이는 비트율 제어 기법을 제안한다. 제안한 기법은 기존의 기법에서 압축 과정 중에 손실되는 부분을 고려한 방법으로서, 이전 프레임의 압축 후 남겨지는 잔여값에 대하여 압축 비트로 환산하고, 이전 프레임의 MAD에 대한 현재 프레임의 MAD의 비율을 곱한 후 현재 프레임의 목표 비트율에서 차감해주는 개선된 비트율 제어 기법이다. 실험은 VM (verification model) 코드에서, 제안한 기법과 기존의 기법을 적용하여 압축을 수행한 후 스킵된 프레임의 개수와 PSNR을 구하여 비교한다. 실험에 이용된 테스트 비디오는 CIF($352{\times}288$ 비디오들이고, 비트율은 384kbps~768kbps까지의 변화를 이용한다. 실험 결과, 0~150 프레임의 비디오들에 대하여 제안한 기법을 적용한 경우, 비트율의 변화에 따라 모두 프레임 스킵이 발생하지 않았고 기존의 기법을 적용한 경우, 최대 36개까지의 프레임 스킵이 발생하였다. 또한 PSNR의 측면에서도 제안한 기법이 기존의 기법보다 평균 0.73dB 더 높게 나타났다. 결과적으로, 제안한 비트율 제어 기법은 기존의 기법에 비하여 저 비트율에서 프레임 스킵 현상을 줄여주었고, PSNR의 변화율이 더 낮으면서 화질을 더욱 높여주는 향상된 기법임을 알 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.334-336
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• 2015

본 논문은 다시점 영상에서 프레임율 변환 (Frame Rate Up Conversion, FRUC) 기법을 적용하는 방식에 대하여 서술한다. 먼저, 임의의 시점의 영상을 생성하기 위해서 사용되는 중간시점 영상합성 (View Synthesis, VS)기법과 연속되는 영상 사이에 새로운 영상을 만들어내는 프레임율 변환기법에 대하여 간략히 소개한다. 그리고, 기존의 프레임율 변환 방식과 다시점 영상의 특징을 이용한 프레임율 변환 방식을 소개하고 각각의 방식으로 생성한 영상의 화질을 비교한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.255-258
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• 2009

제한된 채널을 통하여 영상을 전송하고자 할 때 한정된 비트량 에서 최적의 화질을 얻기 위한 비트 할당기법은 영상의 부호화 과정에서 중요한 역할을 하며 중요한 연구 과제이다. H.264/AVC 표준안의 비트율 제어 방식은 영상의 복잡도에 따라 최적의 비트를 할당하는 방식을 사용하지만 첫 번째 프레임인 인트라 프레임에 대한 QP 값을 정확히 예측하지 못하는 문제점을 보인다. 비트율 제어에 있어 인트라 프레임의 복잡도를 예측하여 인트라 프레임에 대하여 할당되는 비트량은 인트라 프레임 이후 영상들의 화질에 큰 영향을 미치게 되므로 인트라 프레임의 복잡도를 예측하여 적절한 QP를 결정 하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 실시간 H.264/AVC를 위하여 인트라 모드의 적응적 비트율 제어 기법에 대해 제안한다. 통계적 실험을 통한 인트라 프레임과 인터 프레임과의 선형적 특성을 이용하여 인트라 프레임과 인터 프레임 간의 관계식을 도출한다. 이 관계식을 통하여 인터 프레임 이후에 일어나는 인트라 프레임의 QP 값을 정확하게 예측하는 비트율 제어 알고리즘을 제안한다.

• 방송공학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.297-310
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• 2013

본 연구에서는 디지털 방송 TV, VOD 등 제한된 네트워크 대역폭에서 서비스를 제공하기 위해 비디오 콘텐츠를 부호화하는 과정에서 고정된 비트율을 이용한 화질과 비교하여 주관적 화질을 유지하면서 적절한 비트율을 찾는 방법을 제시한다. 제안하는 예측 구조는 먼저 프레임에서 비트와 연관성이 있는 파라미터를 추출하여 프레임의 복잡도를 계산한 후, 비트가 많이 할당될 것으로 예상되는 프레임을 찾아 후보 프레임으로 추출하며, 추출된 후보 프레임들에 대해 실제 부호화하는 과정으로써 목표 화질을 기준으로 수학적 모델링을 통해 최종적으로 전송될 비트율을 예측하는 구조를 설계하였다. 실험 결과, 고정 비트율에 비해 저복잡도 영상에서 평균 43%의 비트 감소율을 보였으며, 이러한 영상의 비트 감소율이 있음에도 주관적 화질을 유지함을 알 수 있었다. 비디오 콘텐츠별 적절한 비트율을 찾기 위해 기존 구조에서는 다수의 부호화를 통해 결과물들의 주관적 화질 검증을 반복적으로 거치는 반면, 제안하는 구조는 사람이 관여하여 주관적 화질 검증을 반복적으로 수행하지 않아도 되며 일부 프레임만을 부호화하여 비트율 예측이 가능하다. 따라서 전체 프레임 중 평균 4% 프레임을 부호화하여 자동적으로 비트율을 찾을 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2016년도 하계학술대회
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• pp.215-219
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• 2016

본 논문에서는 인간의 시각적 특성을 반영한 Just Noticeable Difference (JND) 모델을 사용한 움직임 예측을 통한 프레임율 향상 기법을 제안한다. 기존의 다중 프레임 기반 움직임 예측을 통한 프레임율 향상 기법은 움직임 벡터의 정확성을 높이기 위해 다중 프레임을 사용하며, 전체 영역에 대해 같은 블록 크기와 탐색 영역으로 움직임 예측을 수행함으로써 불필요한 계산량이 많아지고 움직임 벡터의 부정확한 예측이 수행된다는 단점이 있다. 제안하는 알고리듬은 인간의 시각적 특성을 고려한 Free Energy-based Just Noticeable Difference (FEJND) 모델을 사용하여 이전 프레임과 현재 프레임만을 사용하여 영역 특성에 따른 적응적 움직임 예측을 수행하여 정확성을 높인다. 실험 결과에 따라 제안하는 알고리듬의 성능이 향상되었음을 알 수 있다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권10호
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• pp.532-536
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• 2016

프레임율 상향 변환은 프레임 사이의 시간적 연속성을 고려하여 객체의 움직임을 예측, 이 정보를 토대로 가상의 프레임을 생성하는 기술이다. 프레임율 상향 변환은 양쪽 프레임의 평균값을 취하는 블렌딩 기반의 보간 방법을 사용하기 때문에 오추정된 모션 벡터는 품질이 낮은 보간 프레임들을 생성한다. 따라서, 전처리 혹은 후처리를 통해 품질을 높일 수 있게 하기 위해서, 품질이 낮은 보간 프레임들의 특성을 분석하여야 한다. 본 논문에서는 이런 특성을 파악하기 위해서 밝기값 히스토그램과 모션벡터의 상관성을 분석하였고, 이 피쳐들이 품질이 낮은 보간 프레임을 판단하는 근거가 될 수 있음을 밝기값 히스토그램의 카이제곱 검정방법과 모션 벡터의 공분산 차이의 절대값에 대한 실험 및 분석을 통해 파악하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권6호
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• pp.77-82
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• 2007

기존 H.264 프레임 단위 데이터율 제어는 버퍼 상태와 영상의 복잡도를 효율적으로 사용치 못하여 움직임이 많은 영상에 있어 영상 품질의 변화가 심한 단점이 있다. 특히 인코딩시 설정된 비트율이 낮고 (19.2 kbps 이하) 프레임율이 높아 (30 fps), 영상 프레임당 사용할 수 있는 비트가 작아지면 영상 품질의 변화는 더욱 심해진다. 본 논문에서는 안정된 영상품질과 버퍼상태를 얻기 위해 향상된 H.264 프레임 단위 데이터율 제어 알고리즘을 제안한다. 실험 결과, 제안한 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 향상된 결과를 보였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.199-201
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• 2011

본 논문에서는 현재 표준화가 진행중인 HEVC 의 고정 비트율(CBR) 부호화를 위한 비트율 제어(rate control) 기법을 다룬다. HEVC 의 임의접근(Random Access: RA) 부호화 모드는 계층적-B 부호화 구조를 통해 높은 부호화 효율을 제공할 수 있다. 기존의 HEVC 를 위한 비트율 제어 방식으로는 2 차 비트율-왜곡 모델 기반의 시간계층 및 프레임 타입에 따른 비트율 특성을 반영한 프레임 레벨의 비트율 제어 기법이 제시되었다. 이 같은 기존의 프레임 레벨의 비트율 제어 기법은 임의접근 모드의 계층적-B 구조에서 동작성능이 확인되었으나, HEVC 의 기본적인 부호화 단위(Coding Unit: CU)의 특성이 반영되지 않아 비트율 제어의 정확성이 제한되었다. 본 논문에서는 기존의 계층적 부호화 구조를 고려한 프레임 레벨의 비트율 제어 기법을 확장한 CU 레벨에서의 비트율 제어 기법을 제시하고 모의실험을 통해 제시된 기법의 비트율 제어 성능을 확인한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 하계학술대회
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• pp.262-263
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• 2014

현재 MPEG 에서 Royalty-Free 비디오 코덱인 Type-1 표준으로 진행중인 IVC(Internet Video Coding)에서는 저지연 모드(LD: Low-Delay) 부호화 구조에서 비참조 P 프레임 부호화 기법을 적응적으로 사용하여 부호화 이득을 얻고 있다. 비참조 P 프레임 기법은 P 프레임의 타입을 지정하여 고정된 부호화 구조의 비참조 P 프레임을 적용하고 있으나, ITM(IVC Test Model) 9.0 에 구현된 부호화 구조는 다중참조 프레임(MRF: Multiple Reference Frame)을 사용할 때 시간적 예측 거리가 먼 참조 프레임을 먼저 예측하는 단점이 있다. 본 논문에서는 다중참조 프레임에서 기존의 P 프레임 타입 설정을 변경하여 비참조 P 프레임의 부호화 구조를 개선하였다. 실험결과 제안 기법은 시퀀스에 따른 큰 성능 저하 없이 기존 기법 대비 0.6% 정도의 추가적인 비트율 감소로 얻음으로써 비참조 P 프레임 기법이 ITM 9.0 대비 7.9% 정도의 비트율 감소를 얻음을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.51-54
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• 2001

지금까지의 비트 율 조절에 대한 연구는 일정한 프레임 율을 갖는다는 가정 하에서 매크로 블록 단에서의 연구가 대부분이었다. 그러나 저 전송률 환경에서는 사용 할 수 있는 bit 수가 적기 때문에 오히려 이러한 가정이 성능을 저하시킬 수 있다. 우리는 이 논문에서 저 전송률 환경에서 문제가 되는 motion jerkiness 와 flickering effort 를 개선시키고 프레임 skip 을 방지하는 비트율 조절 방법을 제안한다. 제안된 기법은 허용하는 지연 시간 안에서 부호화단에 부가적인 계산량을 거치 부가하지 않기 때문에 실시간 처리에 적합하다. 실험 결과는 우리의 기법이 저 전송률 환경에 적함함을 보여준다.