• 한국통신학회논문지
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• 제31권3C
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• pp.271-278
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• 2006

비트율-왜곡 최적화 기법은 H.264/AVC(Advance Video Coding)의 부호화 효율을 높이기 위한 방법이긴 하나 모드 결정 과정 중 부호화기의 복잡도를 높아지는 단점이 있다. 많은 고속화 모드결정 연구들이 모드결정의 복잡도를 줄이기 위하여 제안되어져 왔었다. 본 논문에서는 H.264/AVC의 모드결정의 전체적인 복잡도를 줄이기 위하여 다중 참조 영상 선택 고속화 알고리즘과 선택적인 인트라 모드 선택 알고리즘의 두 가지 고속화 알고리즘을 제안한다. 참조영상 선택 고속화 알고리즘은 인터 모드 결정에 효과적이며, 선택적인 인트라 모드 선해 알고리즘은 과도한 인트라 모드 결정의 계산량을 효율적으로 감소시켰다. 제안된 알고리즘을 실험한 결과로 평균 44.63%의 부호화 시간 감소비를 보이면서 영상의 열화와 같은 부호화 효율 감소는 거의 눈에 띄지 않았다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.20-27
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• 2009

다중 참조 영상을 이용한 최적 부호화 모드를 선택하기 위해 율-왜곡 최적화 기법을 적용한 H.264/AVC 동영상 압축 표준은 기존의 동영상 압축 표준들보다 높은 부호화 효율을 얻었지만 계산 복잡도가 그만큼 증가하게 되었다. 따라서 이런 계산의 복잡도를 줄이기 위한 많은 빠른 모드 결정 방법들이 제안되었다. 그중에 I4MB의 방향성 정보를 이용한 고속 인트라 모드 결정 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 JM11.0과 비교하여 무시할만하게 PSNR이 손실되고 비트율의 증가하지만 IPPP 영상들에서 전체 부호화 시간을 평균 15%와 모든 영상을 인트라로 처리한 영상들에서 부호화 시간을 평균 44% 감소시킬 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.997-1003
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• 2007

H.264/AVC는 프레임 간 움직임 추정에서 새로운 인트라 모드(intra mode)와 인터 모드(inter mode) 방식을 도입하여 프레임 간 압축률을 높이고 있다. 이들 두 모드들은 가변 크기 블록 모드를 사용하고 있으며 H.264 인코더는 이들 새로운 예측 모드들을 사용하여 이전 표준안들에 비해 뛰어난 압축률과 유연성을 제공해 준다. 그러나 압축률과 유연성에서 이득을 보는 대신, 이들 두 예측으로 인해 복잡도가 증가하고 부호화 시간을 많이 요구하게 되었다. 본 논문에서는 결과 인트라 모드, 움직임 벡터와 모드 맵의 지역 통계를 사용하여 인터 모드를 예측하는 기법을 제안한다. 인트라와 인터 모드는 선택되는 블록 크기에서 연관성을 보이고 있으며, 영상 내용의 stationary에 따라 주변 매크로 블록의 결과 모드와 움직임 벡터를 이용하여 매크로 블록의 인터 모드를 예측할 수 있다. 본 논문의 결과에서는 다양한 비트율과 여덟 개의 영상 열에서 FMD와 비교하여 PSNR과 비트 율에서 거의 비슷하면서 평균 39.43%의 부호화 시간을 감소시키는 것을 보여 주고 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.310-318
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• 2008

H.264/AVC는 각 매크로블록에 대해서 최적의 부호화 모드와 참조 프레임을 결정해 주는 RDO (Rate-Distortion Optimization) 기법을 사용하여 기존의 비디오 압축 표준보다 더 좋은 부호화 효율을 얻고 있다. 하지만, RDO 기법은 하나의 매크로블록 모드를 결정할 때마다, 다양한 블록 타입의 화면내 (Intra) 예측을 수행하고 화면간 (Inter) 예측에 대해서도 1/4 화소까지 고려하는 움직임 추정(Motion Estimation)을 수행한 후 발생되는 비트까지 고려하여 최적의 모드를 결정하기 때문에 부호화기의 복잡도가 매우 큰 문제점이 있다. 따라서 영상의 객관적 화질은 유지하면서 부호화기의 복잡도를 낮추기 위한 많은 고속 알고리즘들이 제안되었고 연구 중에 있다. 본 논문에서는, 역 트리 구조의 경계 방향 예측 알고리즘을 이용한 고속 화면내 모드 결정 기법을 제안한다. 제안된 방법은 $4{\times}4$ 블록의 지역 경계 정보를 이용하여 해당 블록의 DE (Dominant Edge)를 찾아내고 DE에 상응하는 화면내 모드를 이용하여 RDO를 수행한다 $8{\times}8$ 블록 (또는 $16{\times}16$ 블록)의 DE는 이전 단계 4개의 $4{\times}4$ 블록 (또는 $8{\times}8$ 블록) DE들로부터 계산되고, 이 단계에서의 RDO 또한 DE에 상응하는 화면내 모드를 이용한다. 실험결과 제안 방법은 화면내 부호화에 사용되는 후보 모드의 수를 줄임으로써 JM12.2와 비교하여 화면내 부호화 시간을 평균 64% 단축시킬 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.341-348
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• 2016

HEVC 표준은 기존의 H.264 표준을 대체할 차세대 고효율 영상 압축 코덱이다. H.264 표준에 비해 약 50% 수준으로 비트레이트를 감소시켰지만 계산 복잡도는 약 1.4배 정도 증가하였다. 계산 복잡도를 낮추기 위해 다양한 고속화 알고리즘들이 제안되어 왔다. 인트라 코딩에는 rough mode decision(RMD) 기법이 적용되었다. 최적의 모드를 선정하기 위한 rate-distortion optimization (RDO) 과정은 복잡도가 높기 때문에 RMD를 사용하여 더 간소화된 방법으로 RDO 단계를 위한 후보 모드들을 선정한다. 그러나 큰 사이즈의 블록들의 경우 RMD 과정 역시 계산 복잡도를 줄일 필요가 있다. 본 논문에서는 RMD 과정에서 참조 픽셀을 가져오고, 예측 픽셀 생성하는 과정에서 다운 샘플링을 적용하였으며 참조 소프트웨어에 적용된 기존 RMD 방식에 비해 계산량을 70%가량 줄일 수 있었다. 이때 BDBR 증가는 0.04%로 미미한 수준이다. 제안한 다운샘플링 기법을 RMD 하드웨어에 적용하면 게이트 카운트는 약 33%, 버퍼의 크기는 약 66% 줄어든다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권2호
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• pp.48-56
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• 2009

우리는 H.264/AVC의 비디오 부호화에서 조기 인트라 모드 생략을 결정하기 위한 알고리즘을 제안한다. 새롭게 추가된 다양한 예측 방법들에 의한 매크로블록 부호화 방법은 압축의 효율의 증가를 가져오지만, 모든 부호화 가능한 모드에 대해 율-왜곡 함수를 계산하여 가장 효율이 좋은 모드를 선택하기 때문에 상당한 계산량을 요구한다. 이 논문에서는 인터 프레임에 대한 부호화 시간을 감소시키기 위해서, 적응적인 움직임 벡터 맵(AMVM)을 이용한 모드 결정 방법을 H.264/AVC 비디오 부호화기에서 제안한다. 제안한 알고리즘은 PSNR과 Bit rate 그리고 부호화 처리시간에 대해서 일반적으로 좋은 성능을 가진다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제18권2호
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• pp.235-244
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• 2022

Many new techniques have been adopted in HEVC (High efficiency video coding) standard, such as quadtree-structured coding unit (CU), prediction unit (PU) partition, 35 intra-mode, and so on. To reduce computational complexity, the paper proposes two optimization algorithms which include fast CU depth range decision and fast PU partition mode decision. Firstly, depth range of CU is predicted according to spatial-temporal correlation. Secondly, we utilize the depth difference between the current CU and CU corresponding to the same position of adjacent frame for PU mode range selection. The number of traversal candidate modes is reduced. The experiment result shows the proposed algorithm obtains a lot of time reducing, and the loss of coding efficiency is inappreciable.

• 방송공학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.510-519
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• 2011

분산비디오부호화를 위한 인트라 모드 결정은 빠른 움직임 특성을 갖는 영상에서 분산비디오부호화 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 도구이다. 그러나 기존의 인트라 모드 결정 방법은 사전에 정의한 매개변수나 특정 임계값에 크게 의존함으로 인해 영상의 통계적 특성이 갑자기 바뀌는 상황에 효과적인 대처가 어려웠다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하는 분산비디오부호화를 위한 인트라모드와 Wyner-Ziv 모드간의 적응적 결정 방법을 제안한다. 제안 방법은 분산비디오부호화에서 시간과 공간상관도를 고려하여 각각의 확률을 계산 후 엔트로피를 계산하고 이를 비교함으로써 영상의 특성에 적응적으로 인트라와 Wyner-Ziv 모드를 결정한다. 따라서 현실적인 응용에 적합하도록 사전에 정의한 매개변수나 임계값을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다. 실험 결과 비트율 왜곡 측면에서 모드 결정 방법을 사용하지 않는 기존의 Wyner-Ziv 분산비디오부호화 방식에 비해 PSNR에서 최대 2dB 까지 성능을 개선한다. 또한, 제안방법은 사용자로부터 어떠한 경계치 또는 모델파라메타 값을 요구하지 않으므로 실제적인 응용에 적합하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권6호
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• pp.3165-3181
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• 2019

Spherical videos, which are also called 360-degree videos, have become increasingly popular due to the rapid development of virtual reality technology. However, the large amount of data in such videos is a huge challenge for existing transmission system. To use the existing encode framework, it should be converted into a 2D image plane by using a specific projection format, e.g. the equi-rectangular projection (ERP) format. The existing high-efficiency video coding standard (HEVC) can effectively compress video content, but its enormous computational complexity makes the time spent on compressing high-frame-rate and high-resolution 360-degree videos disproportionate to the benefits of compression. Focusing on the ERP format characteristics of 360-degree videos, this work develops a fast decision algorithm for predicting the coding unit depth interval and adaptive mode decision for intra prediction mode. The algorithm makes full use of the video characteristics of the ERP format by dealing with pole and equatorial areas separately. It sets different reference blocks and determination conditions according to the degree of stretching, which can reduce the coding time while ensuring the quality. Compared with the original reference software HM-16.16, the proposed algorithm can reduce time consumption by 39.3% in the all-intra configuration, and the BD-rate increases by only 0.84%.

• 방송공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.200-213
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• 2008

H.264|MPEG-4 AVC는 ITU-T와 ISO/IEC 공동으로 결성된 JVT (Joint Video Team)에 의해서 정의된 가장 최신의 영상 압축 표준이다. H.264|MPE6-4 AVC는 효율적 부호화를 위하여 여러 방법이 제안되었는데, 화면 간 프레임(P-frame)에서의 화면 내 예측(Intra Prediction)의 경우 매크로블록마다 후보 모드 결정 및 율-왜곡 비용 계산에 따른 부호화 시간의 급격한 증가를 초래하여 고속화 방법의 필요성이 대두되고 있다 본 논문에서는 $16{\times}16$과 $4{\times}4$ 화면 내 예측 부호화 결과를 바탕으로, 두 예측 결과의 통계적 상관관계를 규정한 후, 이를 활용한 $4{\times}4$ 화면 내 예측의 후보 모드 수를 감소시키는 방법을 제안한다. 구체적으로는 화면 간 예측(Inter Prediction) 단계에서 결정된 움직임 벡터 정보를 이용하여 현재 매크로블록의 화면 내 예측이 필요한지를 미리 판정한 후, 매 화면 내 프레임(I-frame)의 $16{\times}16$ 화면 내 예측의 최종 후보 모드에 따른 $4{\times}4$ 화면 내 예측의 최종 결정 모드들의 발생분포를 누적 확률 순으로 배열하여 특정 누적 확률에 도달하기까지 만의 후보 모드들만을 예측에 포함하는 참조 테이블을 부호화 과정 중에 생성한 후 동일 GOP 내에 위치하는 모든 화면 간 프레임의 화면 내 예측 시 활용하게 된다. 제안하는 방법은 H.264|MPEG-4 AVC의 참조 소프트웨어인 JM11.0을 사용하여 실험하였으며, 총 부호화 시간을 최대 51.24% 감소시킬 수 있었으며 PSNR 감소와 비트율 증가는 무시할 정도의 작은 변화만 있었다.