• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07d
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• pp.2967-2969
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• 2005

2003년에 영상압축의 표준으로 제시된 H.264/AVC의 압축성능은 대부분 Context-based Adaptive Binary Arithmetic Codes (CAHAC)라는 새로운 엔트로피 코딩에 기인한 것이다. 그러나, CABAC의 뛰어난 성능에도 불구하고 복잡한 처리과정 때문에 하드웨어로 구현하기가 상당히 곤란하다. 곱셈기가 없는 알고리즘임에도 불구하고 영역(range), 오프셋(offset), 그리고 컨텍스트 변수들(context varivales)을 순차적으로 구해야 하기 때문이다. 이 논문에서는 한번에 최대 두 비트를 디코딩 할 수 있는 예측기법을 통하여 CARAC의 전체적인 디코딩 시간을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 한 비트를 디코딩하기 위해서는 두 개의 심볼(a set of binary symbols)에 대한 확률분포를 사전에 알아야 하지만, 제안된 방법에서는 두 비트를 동시에 디코딩할 수 있도록 네 개의 심볼(two sets of binary symbols)에 대한 확률 분포를 예측하여 디코더에 제공한다. 제안된 예측기법을 CABAC 디코더에 적용한 결과, 기존보다 10-13%의 복호시간을 단축하는 효과를 가졌다. 논문에서 제안된 예측기법을 통한 고속디코더의 구현은 확률을 기반으로 하는 신호처리에 사용되어 고속의 시스템을 구성하는데 효과적으로 적용될 수 있다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.51 no.5
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• pp.114-124
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• 2014

HEVC is a state-of-the-art video coding standard developed by JCT-VC. HEVC provides about 2 times higher subjective coding efficiency than H.264/AVC. One of the main goal of HEVC development is to efficiently coding UHD resolution video so that HEVC is expected to be widely used for coding UHD resolution video. Decoding such high resolution video generates a large number of memory accesses, so a decoding system needs high-bandwidth for memory system and/or internal communication architecture. In order to determine such requirements, this paper presents an analysis of the memory access complexity for HEVC decoder. we first estimate the amount of memory access performed by software HEVC decoder on an embedded system and a desktop computer. Then, we present the memory bandwidth models for HEVC decoder by analyzing the data flow of HEVC decoding tools. Experimental results show the software decoder produce 6.9-40.5 GB/s of DRAM accesses. also, the analysis reveals the hardware decoder requires 2.4 GB/s of DRAM bandwidth.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.12C
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• pp.1182-1191
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• 2003

In this paper, we propose a new hardware architecture for integer transform, quantizer, inverse quantizer, and inverse integer transform of a new video coding standard H.264/JVT. We describe the algorithm and derive hardware architecture emphasizing the importance of area for low cost and low power consumption. The proposed architecture has been verified by PCI-interfaced emulation board using APEX-II Alters FPGA and also by ASIC synthesis using Samsung 0.18 um CMOS cell library. The ASIC synthesis result shows that the proposed hardware can operate at 100 MHz, processing more than 1,300 QCIF video frames per second. The hardware is going to be used as a core module when implementing a complete H.264 video encoder/decoder ASIC for real-time multimedia application.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06d
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• pp.325-327
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• 2006

H.264/AVC는 ITU-T H.264와 ISO/IEC 14496-10(MPEG-4 Part 10)으로 승인된 새로운 국제 비디오 압축 표준이다. H.264/AVC는 압축부호화 효율(이하 압축률)이 높으며 MPEG-2나 MPEG-4등에 비해 압축률이 2배 이상 향상되었으나 복잡도 또한 훨씬 증가하였다. 월등한 압축성능 때문에 방송 분야(DTV 등), 저장용 시스템 분야(PVR 등)에 많은 응용 분야들에 적용하기 위한 움직임이 있다. 그러나, 디코더로 구현하면 복잡도 증가하는 문제가 발생한다. HD급을 지원하기 위한 메모리 대역폭의 경우 MPEG-2 HD에 비해 H.264/AVC만의 복잡한 움직임 보상으로 인해 2배 이상이 요구된다. H.264/AVC 디코더는 두 개의 참조픽처를 이용하여 움직임 보상하는 B-픽처와 쌍예측 픽처가있다. 여기서, 참조픽처를 각각 하나씩만 사용하여 디코딩 하면 기존의 복잡도를 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 하나의 참조픽처 선택으로 H.264/AVC 소프트웨어 디코더에서 움직임 보상을 한다. 이로 인하여 복잡도와 메모리 대역폭이 감소하는 방법을 제안한다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.14 no.2
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• pp.219-227
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• 2009

In H.264/AVC, if each block is quantized with a adaptive quantization parameter(QP) regardless of the characteristics of a block, it could be the deterioration of the picture quality. In this paper, an adaptive block-based QP selection method is proposed in order to improve picture quality by utilizing the bit amounts of the zigzag-scanned integer transform coefficients of the neighboring blocks and changing the QP value in the current block. The proposed method works in the same way as the encoder and decoder without transmitting the change of QP value to the decoder side. The experimental results show that the proposed method achieves a gain of about $0.1\sim0.3dB$ compared with H.264/AVC.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.16 no.11
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• pp.2503-2510
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• 2012

This paper proposes a parallel operation intra predictor for H.264/AVC decoder. In previous intra predictor design, common operation units were designed for 17 prediction modes in order to compute more effectively. However, it was designed by analyzing the equation applied to one pixel. So, there are four operation units for computing 16 pixels in a $4{\times}4$ block and they need four cycles. In this paper, the proposed intra predictor contains T3(Three Type Transform) operation unit for parallel operation. It divides 17 modes into 3 types to calculate 16 pixels of a $4{\times}4$ block in only one cycle and needs 16 cycles minimum in 16x16 block. As the result of the experiment, in terms of processing cycle, the performance of proposed intra predictor is 58.95% higher than the previous one.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.45 no.9
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• pp.71-78
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• 2008

In this paper, we implement the H.264/AVC baseline decoder by hardware-software partitioning under the embedded Linux Kernel 2.4.26 and the FPGA-based target board with ARM926EJ-S core. We design several IPs for the time-demanding blocks, such as motion compensation, deblocking filter, and YUV-to-RGB and they are communicated with the host through the AMBA bus protocol. We also try to minimize the number of memory accesses between IPs and the reference software (JM 11.0) which is ported in the embedded Linux. The proposed IPs and the system have been designed and verified in several stages. The proposed system decodes the QCIF sample video at 2 frame per second when 24MHz of system clock is running and we expect the bitter performance if the proposed system is designed with ASIC.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.33 no.6C
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• pp.450-458
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• 2008

In this paper, we propose a real-time stereoscopic display system based on H.264/AVC. We initially acquire stereo-view images from stereo web-cam using OpenCV library. The captured images are converted to YUV 4:2:0 format as a preprocess. The input files are encoded by stereo-encoder, which has a proposed estimation structure, with more than 30 fps. The encoded bitstream are decoded by stereo-decoder reconstructing left and right images. The reconstructed stereo images are postprocessed by stereoscopic image synthesis technique to offer users more realistic images with 3D effect. Experimental results show that the proposed system has better encoding efficiency compared with using a conventional stereo CODEC(coder and decoder) and operates with real-time processing and low complexity suitable for an application with a mobile environment.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2010.07a
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• pp.252-255
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• 2010

고해상도의 동영상 서비스가 보편화 되면서 동영상을 빠르게 처리를 위한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 그리고 멀티코어 프로세서의 사용이 증가 하고 멀티코어 시스템에서 H.264/AVC 디코더를 구현하기 위하여 다양한 병렬화 방법이 제안되고 있다. 하지만 H.264/AVC디코더의 병렬화를 진행하는 과정에서 각 스레드에서 처리하는 데이터의 처리시간 차이로 인하여 스레드의 동기를 확인 해야 한다. 이로 인하여 병렬화를 통한 성능 향상의 걸림돌이 된다. 우리는 이러한 병렬화 과정에서 발생하는 문제점을 고려하여 효과적으로 H.264/AVC 디코더를 병렬화 하는 방법에 대하여 연구하였다. 우리가 제안하는 Frame Partition based Parallelization (FPP) 방법은 프레임을 매크로 블록 묶음으로 나누어 병렬화 한다. 그리고 병렬화 과정에서 스레드를 처리하는 방법을 개선하여 성능을 향상 시켰다. 본 논문에서는 FFmpeg H.264/AVC 디코더를 이용하여 실험 하였고 인텔 쿼드 코어 기반의 멀티코어 시스템에서 멀티 스레드로 구현하였다. 우리는 FPP 방법을 적용하여 병렬화 방법 적용 전 H.264/AVC 디코더와 비교하여 최대 53%의 성능 향상을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2007.06a
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• pp.552-555
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• 2007

지상파 DMB등에서 많이 사용하고 있는 기술은 H.264이다. 이 H.264는 적은 비트율에 비하여 고해상도의 영상을 만들어 낸다. 이런 손실압축을 하기 위해서 인트라와 인터등과 같은 전처리 과정과 DCT(Discrete Cosine Transform), 양자화 등등이 존재하지만 H.264에서 실제로 압축이 되는 부분은 엔트로피코딩이다. H.264에서는 Exp-Golomb과 CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding), CABAC(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding) 세 가지를 지원하고 있다. 이중 CAVLC는 테이블을 기반으로한 압축기법을 사용한다. 테이블을 이용할 때는 코드워드의 길이와 값을 비교하는 방식을 사용하게 된다. 이는 수 많은 메모리 접속으로 인한 전력소모와 연산지연을 가져온다. 본 논문에서는 전송된 비트스트림에서 데이터를 찾을 때 코드워드의 길이와 값을 테이블에 비교해서 찾지 않고 테이블에 존재하는 규칙을 수식화 하여 찾을 수 있도록 하였다. 이는 최초 '1'이 나올때까지의 '0'의 개수와 그 이후 존재하는 코드의 값을 이용하여서 각 단계에 필요한 데이터를 추출해 낸다. 위와 같은 알고리즘을 이용하여 VHDL언어로 설계하였다.