Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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v.49
no.4
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pp.67-76
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2012
Expanding services and productions for screen content videos recently, necessity of new compression techniques is emerging. The next-generation video coding standard is also considering specified coding tools for screen content videos, but it is still preliminary stage. In this paper, we investigate the characteristics of screen content videos for which we propose the quantization in spatial domain to improve coding efficiency. The proposed method directly employs quantization for residual signal without any transformations. The proposed method also applies adaptive coefficients prediction and in-loop filter for quantized residual signals in spatial domain based on the characteristics of screen content videos. As a results, the proposed method for the random access, the low-delay and the all-intra modes achieve bit-saving about 4.4%, 5.1%. and 4.9%, respectively.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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v.45
no.3
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pp.80-92
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2008
Many predominant video coding tools in terms of coding efficiency were adopted in the latest video coding standard, H.264/AVC. Regardless of development of these predominant video coding tools such as the variable block-size motion estimation/compensation, intra prediction based on various directions, and so on, the discrete cosine transform has been continuously used starting from the early video coding standards. Generally, the correlation coefficient of the residual signal is usually less than 0.5 when this residual signal is actually encoded. In this interval of correlation coefficient, the discrete cosine transform does not show the optimal coding gain, and the discrete sine transform which is a sub-optimal transform when the correlation coefficient is in the interval from -0.5 to 0.5 can be used in conjunction with the discrete cosine transform in the video coding. In this paper, an alternative transform that alternatively uses the discrete sine transform and integer cosine transform in H.264/AVC by using rate-distortion optimization is proposed. The proposed method achieves a BD-PSNR gain of up to 0.71 dB compared to H.264/AVC JM 10.2 at relatively high bitrates.
This paper proposes adaptive reference structure decision method to improve the performance of HEVC (High Efficiency Video Coding) encoder. When an event occurs in the input sequence, such as scene change, scene rotation, fade in/out, or light on/off, the proposed algorithm changes the reference structure to improve the inter prediction performance. The proposed algorithm divides GOP (Group Of Pictures) into two sub-groups based on the picture that has such event and decides the reference pictures in the divided sub-groups. Also, this paper proposes fast encoding method which changes the picture type of first encoded picture in the GOP that has such event to CRA (Clean Random Access). With the statistical feature that intra prediction is selected by high probability for the first encoded picture in the GOP carrying such event, the proposed fast encoding method does not operate inter prediction. The experimental result shows that the proposed adaptive reference structure decision method improves the BD-rate 0.3% and reduces encoding time 4.9% on average under the CTC (Common Test Condition) for standardization. In addition, the proposed reference structure decision method with the picture type change reduces the average encoding time 12.2% with 0.11% BD-rate loss.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.46
no.7
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pp.47-52
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2009
H.264 video coding standard is widely used due to the high compression rate and quality. The motion compensation is the most time-consuming and complex unit in the H.264 decoder. The performance of the motion compensation is determined by the calculation of pixel interpolation and management of the reference pixels. The reference pixels read from external memory using efficient memory management for data reuse is necessary along with the high performance interpolators. We propose the architecture of a motion compensation unit for H.264 decoders. It is composed of 2-dimensional circular register files, a motion vector predictor and high performance interpolators with low complexity. The 2-dimensional circular register files reuse reference pixel data as much as possible, and feed reference pixel data to interpolators without any latency and complex logic circuits. We design a motion compensation unit and a intra-prediction unit and integrate them into a prediction unit and verify the operation and the performance.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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v.42
no.5
s.305
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pp.115-122
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2005
There are some problems in directly applying the conventional MPEG bit-stream based watermarking schemes to the bit-stream of a new compression standard, H.264/AVC. In this paper we analyze the effects of the conventional DCT-based watermarking scheme to H.264/AVC, especially in terms of image distortions and bit-rate changes. It turns out that the intra-frame prediction md CAVLC of H.264/AVC with the watermarking worsen the image distortions and bit-rate changes. The experiment results show on average 28.17dB decrease in PSNR and 56.71% increase in bit-rate over all QPs.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.13
no.10
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pp.2071-2078
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2009
The first frame is encoded in intra mode which generates a larger number of bits. In addition, the first frame is used for the inter mode encoding of the following frames. Thus the intial QP (Quantization Parameter) for the first frame affects the first frame as well as the following frames. Traditionally, the initial QP is determined among four constant values only depending on the bpp. In the case of low bit rate video coding, the initial QP value is fixed to 35 regardless of the output bandwidth. Although this initialization scheme is simple, yet it is not accurate enough. An accurate intial QP prediction scheme should not only depends on bpp but also on the complexity of the video sequence and the output bandwidth. In the proposed scheme, we use a linear model because there is a linear inverse proportional relationship between the output bandwidth and the optimal intial QP. Model parameters of the model are determined depending on the spatial complexity of the first frame. It is shown by experimental results that the new algorithm can predict the optimal initial QP more accurately and generate the PSNR performance better than that of the existing JM algorithm.
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2019.11a
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pp.191-193
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2019
ISO/IEC JTC1 WG11 Moving Picture Expers Group 과 ITU-T SC16 은 Joint Video Experts Team 을 구성하여 차세대 비디오 부호화 표준으로서 Versatile Video Coding(VVC)를 표준화 중이다. VVC 는 현재 블록의 화면내 예측 모드일 가능성이 높은 모드의 집합인 Most Probable Mode(MPM) 리스트를 유도하고, MPM 을 이용하여 효율적으로 화면내 예측 모드를 부호화한다. VVC 참조 소프트웨어는 주변 블록의 화면내 예측 모드가 일치하는지 여부에 따라 1 개 또는 2 개의 모드를 최종 후보 선택을 위한 과정인 Rate-Distortion Optimization(RDO) 과정에 추가한다. 하지만 현재 MPM 은 항상 첫 번째 후보로 Planar 모드가 위치하며 이로 인하여, 주변 블록의 화면내 예측 모드가 RDO 에 추가되지 않는 경우가 존재한다. 따라서 본 논문은 VVC 의 부호화기에서 주변 블록의 화면내 예측 모드가 고려되지 않는 경우가 존재하는 문제를 해결하기 위한 방법을 제안한다. 제안 방법은 MPM 유도 과정에서 RDO 에 포함할 후보의 개수를 수정하여 RDO 과정에 항상 주변 블록의 화면내 예측 모드가 추가되도록 한다. 본 논문은 실험을 통해 제안 방법이 약 0.04%의 부호화 효율을 향상시켰음을 보인다.
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.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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v.44
no.5
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pp.12-19
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2007
This paper presents an ASIP(Application Specific Instruction Set Processor) for implementation of H.264/AVC, called VSIP(Video Specific Instruction-set Processor). The proposed VSIP has novel instructions and optimized hardware architectures for specific applications, such as intra prediction, in-loop deblocking filter, integer transform, etc. Moreover, VSIP has hardware accelerators for computation intensive parts in video signal processing, such as inter prediction and entropy coding. The VSIP has much smaller area and can dramatically reduce the number of memory access compared with commercial DSP chips, which result in low power consumption. The proposed VSIP can efficiently perform in real-time video processing and it can support various profiles and standards.
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2009.11a
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pp.63-66
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2009
기존의 H.264/AVC 비디오 표준은 고화질 비디오 부호화를 지원하지만 고해상도에 특화된 요소 기술이 도입되지 않아 만족할만한 성능을 보이지 못한다. 현존하는 동영상 압축 표준 중 가장 뛰어난 H.264/AVC 표준의 인트라 $16{\times}16$ 예측은 매크로블록에 인접한 최대 33개의 주변 화소를 이용하여 매크로블록에 속한 256개의 화소 값을 예측한다. 특히, 전체 예측 모드 중 수직과 수평 예측 모드에서는 16개의 수직 또는 수평 위치에 위치한 주변 화소로 전체 매크로블록 내의 화소 값을 예측하므로 매크로 블록의 끝으로 갈수록 예측의 정확도가 떨어져 부호화 비트가 증가한다. 고화질 영상에서는 인트라 $16{\times}16$ 모드로 부호화되는 블록이 많으므로 수행되므로 인트라 $16{\times}16$ 예측의 정확도를 높일 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 기존의 H.264/AVC의 예측 방법보다 예측 정확도가 높은 새로운 라인 기반 $16{\times}16$ 인트라 예측 방법을 제안한다. 일반적으로 편평한 특성을 보이는 인트라 $16{\times}16$ 블록이라도 좀 더 가까운 화소를 참조 화소로 사용하면 예측의 정확도를 높여 부호화 비트를 줄일 수 있다. 이를 이용하여 제안하는 알고리즘에서는 인트라 $16{\times}16$ 블록에서 16개 화소 한 줄을 단위로 예측 및 부호화를 수행한다. 1080p HD급 테스트 영상을 이용하여 실험한 결과, 기존의 H.264/AVC FRExt High 프로파일에 비해 평균 약 6.92%의 부호화 비트를 감소시킬 수 있음을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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