• 방송공학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.332-340
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• 2022

최근 딥러닝을 적용하는 비디오 압축에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 화면내 예측 부호화의 성능 한계를 극복할 수 있는 방안으로 딥러닝 기반의 화면내 예측 부호화 기술이 연구되고 있다. 본 논문은 신경망 기반 문맥적응적 화면내 예측 모델의 학습기법과 그 부호화 성능분석을 제시한다. 즉, 본 논문에서는 주변 참조샘플의 문맥정보를 입력하여 현재블록을 예측하는 기존의 합성곱 신경망(CNN: Convolutional Neural network) 기반의 화면내 예측 모델을 학습한다. 학습된 화면내 예측 모델을 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 참조 소프트웨어인 HM16.19에 추가적인 화면내 예측모드로 구현하고 그 부호화 성능을 분석하였다. 실험결과 학습한 예측 모델은 HEVC 대비 AI(All Intra) 모드에서 0.28% BD-rate 부호화 성능 향상을 보였다. 또한 비디오 부호화 블록분할 구조를 고려하여 학습한 경우의 성능도 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.698-708
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• 2020

현재 차세대 부호화 표준으로 진행 중인 VVC (Versatile Video Coding)는 재귀적 블록 분할 구조 및 GPM (Geometric Partitioning Mode)과 같은 다양한 예측 방법들의 채택으로 HEVC (High Efficiency Video Coding)대비 RA (Random Access) 환경에서 약 34%와 LDB (Low-Delay B) 환경에서 약 30%의 부호화 성능 향상을 보이지만 부호화 복잡도는 약 10배, 7배 증가를 보인다. 본 논문에서는 VVC의 부호화 복잡도 개선을 위하여 블록 내 방향성을 이용한 GPM 모드 고속 결정 및 블록 분할 고속 결정 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 현재 블록에 허프 변환을 적용하여 블록 내의 방향성을 파악하고, 이를 통해 율-왜곡 비용 탐색 과정에서 생략할 GPM 모드와 특정 블록 분할 방법을 결정하는 방법이다. 실험 결과로써 제안하는 방법은 VTM8.0 대비 RA 환경에서 2.48%의 부호화 성능 감소와 31.01%의 부호화 시간 감소의 효과를 얻고 LDB 환경에서 2.69%의 부호화 성능 감소와 29.84%의 부호화 시간 감소의 효과를 얻었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제9B권5호
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• pp.571-578
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• 2002

인터넷을 통해 동영상을 전송할 때, 네트워크의 상태에 따라 패킷 손실이 발생할 수 있다. 패킷 손실이 발생하면 해당 프레임 뿐 아니라, 그 프레임을 참조하는 다른 프레임의 화질에도 영향을 미치는 오류전파가 발생한다. 본 논문에서는 전송 중 패킷 손실로 인한 오류전파를 최소화하기 위한 부호화 기법인 AMV(Auxiliary Motion Vector)를 제안한다. AMV 기법에서 부호기는 한 개의 매크로블록을 압축하기 위해 여러 프레임과의 움직임 예측을 수행한 후, 상위 두 개의 매칭블록을 선택한다. 두 블록 중 압축 대상 매크로블록과 더 유사한 블록을 움직임 보상에 이용하며 이 블록을 참조블록 또는 기본블록이라 한다. 나머지 블록을 보조블록이라 하며 참조블록이 손실된 경우 복호기가 참조블록의 대체용으로 이용한다. 보조블록의 정보는 압축된 매크로블록의 헤더에 블록의 모션벡터와 프레임 번호를 삽입함으로써 전송된다. 이 기법은 다른 기법에 비해 압축에 이용되는 참조블록의 수를 최소화하고 보조블록을 이용하여 오류를 요구함으로써 오류전파가 발생하는 범위와 그 강도를 줄이는 장점이 있다. 제안된 기법의 코덱을 구현하기 위해 H.263 표준 소스를 수정하였으며, 다양한 패킷 손실율의 트레이스를 생성하기 위해 시뮬레이션 툴인 NS-2를 이용하였다. 실험 결과 제안된 기법은 전체적으로 H.253 표준에 비하여 높은 성능을 나타냈으며 특히 화면의 변화가 적은 경우 패킷 손실율이 높을수록, 변화가 심한 경우 패킷 손실율이 낮을수록 높은 성능을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제37권5호
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• pp.42-53
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• 2000

전처리 필터링은 카메라로부터 들어오는 잡음을 제거하여 부호화 효율을 높여주기 때문에， 전처리 과정의 효과적인 구현은 동영상 압축에서 중요한 연구분야 중의 하나였다 본 논문에 근사화된 일반화 위너 필터링(approximated generalized Wiener filtering)과 이차원 DCT의 분해(factorization)를 바탕으로, 부호화기 내부에서 수행되는 효과적인 전처리 필터링 방법을 제안한다 제안한 전처리 필터링은 원 영상 블록 (original image block)과 움직임 보상된 차 영상 블록(motion-compensated error block)의 DCT계수들에 적절한 값들을 곱하는 것으로 수행된다 전처리 필터링이 동영상 압축기에 깊이 파묻혀 있지만, 전처리 과정으로 인한 연산량의 증가는 전체 부호화 과정에 비해 크지 않으며, 전통적인 블록 부호화 기법의 틀은 그대로 유지한다 간결한 구조와 연산에도 불구하고 제안한 방법은 잡음이 있는 동영상에 대해서 좋은 필터링 및 부호화 성능을 나타낸다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.434-453
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• 2010

본 논문에서는 H.264/AVC에서 사용하는 정수형 변환을 $4{\times}4$ 블록 단위로 적용하고 인접 네 개의 $4{\times}4$ 블록의 같은 주파수 위치의 계수값을 모아서 추가로 $4{\times}1$ 블록 단위로 1차원 변환하는 3차원 변환(3DT : Dimensional Transform)을 기반으로 부호화 방법을 통합한 환경인 3DTE(3DT Environment)를 제안한다. 제안하는 방법에서 사용하는 변환인 3DT는 H.264/AVC가 가지는 예측오차를 유지하면서 인접블록 간에 남아있을 공간적 중복도를 추가로 줄일 수 있고 이와 같은 특성에 적합한 방법을 적용하였다. 본 논문의 실험에서 제안하는 방법은 JM11.0과 비교 실험했을 때 대표적인 시험 시퀀스에 대하여 High profile 환경에서 평균적으로 약 3.58% 정도의 비트율 절감을 얻었다. 특히 HD급과 같이 해상도가 높은 영상에서 평균 약 5.40% 정도의 높은 비트율 절감을 보였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.125-131
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• 1989

본 논문에서는 기존의 BTC 방법을 개선한 새로운 ABTC(adaptive block truncation coding) 방법을 제안하였다. ABTC 알고리듬은 화상데이터의 부분적인 특성에 따라 압축방식을 선택적으로 적용함으로써 높은 압축률로 우수한 화질의 재생화면을 얻을 수 있다. ABTC 화상압축방식은 압축 알고리듬이 간단하면서도 높은 압축률을 얻을 수 있는 특징이 있다. 이 알고리듬을 사용하면 칼라화상을 1.0(bit/pel)에서 2.26(bit/pel)의 데이터 부호율 범위내에서 임의로 코딩할 수 있으며 원래의 화상에 비해 화질의 큰 손상없이 높은 압축률 $1.3{\sim}1.5bit/pel$을 얻을 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권8호
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• pp.1234-1240
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• 2002

본 논문에서는 Nakagami 페이딩 채널 특성의 이동 통신 환경에서 정보 데이터를 PN 시퀀스로 대역 확산시켜 BPSK 변조를 취한 CDMA 시스템에 MRC 다이버시티와 반복 전송(다수결 선택)이나 부호화 기법을 다양하게 결합하였을 때의 블록 오율 성능 향상에 대하여 분석한다. 분석 결과로써, 부호화는 다이버시티 기법보다 더 효과적인 성능 향상을 보였다. 그러나 부호화는 더 넓은 주파수 대역을 필요로 하게 된다. 또한 MRC 다이버시티와 부호화 기법을 결합하였을 때 성능 개선이 크게 향상되었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.243-247
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• 2005

We propose an efficient block least-mean-square (BLMS) adaptive algorithm, in conjunction with error control coding, for direct-sequence code division multiple access (DS-CDMA) systems. The proposed adaptive receiver incorporates decision feedback detection and channel encoding in order to improve the performance of the standard LMS algorithm in convolutionally coded systems. The BLMS algorithm involves two modes of operation: (i) The training mode where an uncoded training sequence is used for initial filter tap-weights adaptation, and (ii) the decision-directed where the filter weights are adapted, using the BLMS algorithm, after decoding/encoding operation. It is shown that the proposed adaptive receiver structure is able to compensate for the signal-to­noise ratio (SNR) loss incurred due to the switching from uncoded training mode to coded decision-directed mode. Our results show that by using the proposed adaptive receiver (with decision feed­back block adaptation) one can achieve a much better performance than both the coded LMS with no decision feedback employed. The convergence behavior of the proposed BLMS receiver is simulated and compared to the standard LMS with and without channel coding. We also examine the steady-state bit-error rate (BER) performance of the proposed adaptive BLMS and standard LMS, both with convolutional coding, where we show that the former is more superior than the latter especially at large SNRs ($SNR\;\geq\;9\;dB$).

• 전자공학회논문지B
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• 제30B권4호
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• pp.104-115
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• 1993

The motion compensated coding (MCC) technique, which exploits the temporal redundancies in the moving images with the motion estimation technique,is one of the most popular techniques currently used. Recently, a variable block size(VBS) motion estimation scheme has been utilized to improve the performance of the motion compensted coding. This scheme allows large blocks to the used when smaller blocks provide little gain, saving rates for areas containing more complex motion. Hence, a new VBS motion estimation scheme with a hierarchical structure is proposed in this paper, in order to combine the motion vector coding technique efficiently. Topmost level motion vector, which is obtained by the gain/cost motion estimation technique with selective motion prediction method, is always transmitted. Thus, the hierarchical VBS motion estimation scheme can efficiently exploit the redundancies among neighboring motion vectors, providing an efficient motion vector encoding scheme. Also, a restricted search with respect to the topmost level motion vector enables more flexible and efficient motion estimation for the remaining lower level blocks. Computer simulations on the high resolution image sequence show that, the VBS motion estimation scheme provides a performance improvement of 0.6~0.7 dB, in terms of PSNR, compared to the fixed block size motion estimation scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권9C호
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• pp.564-572
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• 2011

동영상 신호의 각 프레임 간의 상관성을 복호기에서 이용하여 부호기의 복잡도를 줄이는 분산 동영상 부호화(distributed video coding : DVC) 시스템이 제안되었다. DVC 시스템에서는 부호기에서 블록 단위의 움직임 추정 및 보상을 수행하지 않기 때문에 블록 단위의 변환기법인 DCT(discrete cosine transform)를 대신해서 부호화 이득이 큰 중첩된 블록 단위의 변환인 lapped transform의 적용이 가능하다. 본 논문에서는 lapped transform을 사용한 효율적인 DVC 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템의 성능을 높이기 위하여 복호기에서 중첩된 블록을 사용하는 OBMCI(overlapped block motion compensated interpolation)을 사용하여 부가 정보를 생성하고 적절한 상관잡음 모델링을 사용하여 전체 부호화 성능을 향상시킨다. 표준 동영상을 사용하여 모의 실험을 하고 제안하는 시스템의 성능을 기존의 DVC 부호화 시스템과 비교한 결과 우수한 PSNR 성능과 저전송률에서 블록 현상이 크게 감소하는 것을 확인하였다.