• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권6호
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• pp.422-433
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• 2015

In this paper, we demonstrate inter-layer prediction tools for scalable video coders. The proposed scalable coder is designed to support not only spatial, quality and temporal scalabilities, but also view scalability. In addition, we propose quad-tree inter-layer prediction tools to improve coding efficiency at enhancement layers. The proposed inter-layer prediction tools generate texture prediction signal with exploiting texture, syntaxes, and residual information from a reference layer. Furthermore, the tools can be used with inter and intra prediction blocks within a large coding unit. The proposed framework guarantees the rate distortion performance for a base layer because it does not have any compulsion such as constraint intra prediction. According to experiments, the framework supports the spatial scalable functionality with about 18.6%, 18.5% and 25.2% overhead bits against to the single layer coding. The proposed inter-layer prediction tool in multi-loop decoding design framework enables to achieve coding gains of 14.0%, 5.1%, and 12.1% in BD-Bitrate at the enhancement layer, compared to a single layer HEVC for all-intra, low-delay, and random access cases, respectively. For the single-loop decoding design, the proposed quad-tree inter-layer prediction can achieve 14.0%, 3.7%, and 9.8% bit saving.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권2호
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• pp.408-427
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• 2011

Intensive computational complexity is an obstacle of enabling multiview video coding for real-time applications. In this paper, we present a fast macroblock (MB) mode selection algorithm for B frames which are based on the computational complexity analyses between the MB mode selection and reference frame selection. Three strategies are proposed to reduce the coding complexity jointly. First, the temporal correlation of MB modes between current MB and its temporal corresponding MBs is utilized to reduce computational complexity in determining the optimal MB mode. Secondly, Lagrangian cost of SKIP mode is compared with that of Inter $16{\times}16$ modes to early terminate the mode selection process. Thirdly, reference frame correlation among different Inter modes is exploited to reduce the number of reference frames. Experimental results show that the proposed algorithm can promote the encoding speed by 3.71~7.22 times with 0.08dB PSNR degradation and 2.03% bitrate increase on average compared with the joint multiview video model.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권11호
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• pp.152-165
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• 1998

영역 기반 부호화 시 윤곽선의 정보량은 부호화 후 전체 정보량의 큰 부분을 차지한다. 본 논문에서는 분할 기반 영상 부호화를 위한 새로운 적응적 윤곽선 부호화 기법을 제안한다. 주변 영역간의 대비를 고려하여 적응적으로 윤곽선을 부호화하는 제안한 기법을 적용하여 주관적 화질의 저하 없이 전체 윤곽선 정보량을 줄일 수 있다. 영상에 형태학적 분수계 알고리즘을 적용하여 영역별로 분할한 후, 윤곽선 세그먼트들을 인접 영역간의 대비에 따라 분류한다. 분류된 윤곽선 세그먼트 중, 낮은 대비 영역 사이의 윤곽선 세그먼트들은 형태학적 저역 통과 필터 등에 의해 크게 압축할 수 있다. 실험을 통해 제안한 윤곽선 부호화 기법은 초저속 환경 하에서 우수한 수행 결과를 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2C호
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• pp.262-271
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• 2004

전송 채널에서의 잡음은 시간적으로 연속적인 동영상의 정상적인 복원을 어렵게 하고, 수신측의 복원 영상의 질을 크게 저하시키므로 전송 채널 에러를 정확하게 검출하여 에러에 대한 영향을 최소화 할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 전송 채널에 의해 발생한 오류를 찾아내고 제거할 수 있도록 전송 데이터 내에 워터마크를 삽입하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 부호화기에서 동영상 압축 데이터의 일부분인 양자화된 DCT 계수의 LSB에 특정한 패턴을 삽입하며, 복호화기에서는 이러한 LSB의 특정한 패턴을 검사함으로써 전송된 데이터의 신뢰성을 확인할 수 있다. 또한 에러에 의해 손상된 부분을 효과적으로 복원하기 위해 움직임 추정 벡터의 유사도 정보를 삽입함으로써 에러가 발생된 블록의 복원 능력을 향상시킬 수 있도록 한다. 제안하는 방법은 에러에 쉽게 노출되는 무선 환경 하의 휴대용 단말기와 같은 동영상 전송ㆍ수신 시스템에 효과적으로 사용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11C호
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• pp.1098-1107
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• 2005

H.264/AVC는 부호화 성능을 향상시키기 위해 많은 최신의 기술들을 채택하였지만, 그 결과 부호화기의 복잡도가 매우 증가하였다. 특히 화면내(intra) 예측 부호화에서는 주변블록과의 방향성 상관도에 따라 4${\times}$4 휘도블록은 9개, 16${\times}$16 휘도블록과 8${\times}$8 색차블록은 각각 4개의 부호화 모드가 있는데, 이들 중 최적의 모드는 율-왜곡 최적화(RDO) 기법에 의해 선택한다. 따라서 하나의 매크로블록을 부호화하기 위해서는 592번의 RDO 계산을 수행해야 한다. 본 논문에서는 간단한 구조의 방향성 마스크와 주변블록의 모드정보를 이용하여 RDO 계산의 대상이 되는 모드의 개수를 줄임으로써 부호화 복잡도를 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 RDO 계산을 최대132회로 줄이고 부호화 시간을 전역탐색(exhaustive search)에 비해 $70\%$까지 줄이면서 PSNR 및 비트율 변화가 거의 없음을 실험을 통해 보이고 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.43-52
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• 2019

최근 5G의 등장에 따라 국내 스트리밍 시장에서는 360 VR(Virtual Reality) 서비스가 주목받고 있다. 하지만 기존 IPTV(Internet Protocol Television)의 360 VR 영상 서비스에서 사용자가 고품질로 느끼기 위해서는 8K 이상의 영상이 요구 되지만 현재는 4K 정도의 영상이 서비스되어 사용자의 만족도가 높지 않다. 8K 이상의 영상의 경우 비트율(bitrate)이 하나의 QAM 채널로 전송할 수 있는 38.8107mbps 이상이다. 때문에, 현재 IPTV 방송 케이블망 환경에서 8K 이상의 영상을 스트리밍 하는 것은 불가능 하다. 이에 본 논문에서는 8K이상의 360 VR 서비스를 위해 다수의 QAM 채널을 사용하여 영상을 분리 분산하여 전송하는 방식을 제안하고 설계 하였다. 그리고 IPTV 방송 수신기에서 댁내의 디스플레이 장치로 저지연 스트리밍을 할 수 있는 엣지 스트리밍 방식을 제안하고 구현하였다. 그리고 실험을 통해 100mbps 미만의 네트워크 대역폭을 사용하여 500ms 미만의 뷰포트(Viewport) 전환 지연 시간을 갖는 360 VR스트리밍을 할 수 있음을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.144-154
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• 2011

본 논문에서는 고속, 저전력 비디오 부호화에 적합한 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화기를 더욱 고속화하기 위한 병렬처리 방법을 제안한다. 기존의 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화 방법은 양자화 된 변환계수를 비트플레인 단위로 분해한 후 비트플레인별로 순차적으로 LDPCA 채널코드로 부호화함에 따라 전체 부호화 연산량에서 LDPCA 부호화가 평균적으로 60% 정도 차지하였고, 이러한 복잡도는 고비트율로 부호화 할수록 더욱 증가하였다. 본 논문에서는 이런 분산비디오부호화 방법의 복잡도 문제를 개선하기 위해 여러 개의 비트플레인들을 하나의 메시지묶음으로 묶어서 한 번의 연산으로 여러 개의 데이터를 동시에 고속 LDPCA 채널코드 부호화하는 병렬화 방법을 제안한다. 이를 통해 기존의 순차적 방법에 비해 저비트율에서는 8배, 고비트율에서는 55배까지 LDPCA 채널코드 부호화 속도를 향상시켰다. 결과적으로 전체 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화에서 LDPCA 채널코드 부호화의 상대적인 복잡도 비율을 평균 9%까지 낮출 수 있었으며, Wyner-Ziv 영상의 부호화 속도도 QCIF 크기 영상을 2.5GHz 속도의 CPU를 가진 PC환경에서 GOP 길이가 64인 경우 초당 700 ~ 2,300장을 부호화 할 수 있음을 확인했다. 제안 방법은 LDPCA를 사용하는 화소영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화에도 적용 가능하여 고속의 부호화가 요구되는 다양한 응용에 활용이 기대된다.

• 방송공학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.491-502
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• 2007

본 논문에서는 H.264/MPEG-4 AVC의 확장표준으로 제정된 SVC(Scalable Video Coding)에서 화면 내 예측 모드를 효율적으로 선택하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 공간 향상 계층에서의 화면 내 예측 모드의 통계적 분석을 기반으로 매크로블록의 복잡도 특성에 따라 화면 내 예측 모드를 결정하고 Intra_BL 모드의 RD 값을 사용하여 Intra_BL 모드를 선 결정한다. 실험결과 제안한 방법은 화면 내 예측 모드의 부호화 시간을 54.67% 감소시키는 것에 반해 화질의 열화가 매우 작음을 보였다. 특히 낮은 QP 값에서는 미비한 PSNR의 감소와 약 0.011% 정도의 비트율 증가를 보였고, 높은 QP 값에서는 약 0.01dB 미만의 PSNR 감소와 0.249% 정도의 비트율이 증가하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권7호
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• pp.827-833
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• 2016

HTTP 적응적 스트리밍은 네트워크 상태에 따라 비디오의 품질을 조절하여 사용자 체감 품질을 향상시키는 비디오 스트리밍 서비스이다. HTTP 적응적 스트리밍 서비스에서 비디오 콘텐츠는 여러 품질과 일정 길이를 가지는 비디오 세그먼트로 나누어지며, 클라이언트는 적절한 품질의 세그먼트를 요청한다. 그러나 기존의 세그먼트 스케줄러는 TCP에 대한 고려 없이 일정 간격으로 세그먼트를 요청하므로 TCP 연결이 초기화되어 Slow-start를 다시 수행해 비디오 전송률이 감소한다. 본 논문에서는 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키기 위한 TCP 인지형 세그먼트 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 TCP 연결이 초기화되는 것을 방지하기 위해 비디오 세그먼트의 요청 시간을 조절하며, 세그먼트를 요청하는 시점을 고려하여 안정적인 비디오 스트리밍을 수행한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 끊김 현상 없이 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키는 것을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.100-108
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• 2023

하이브리드 블록 기반 비디오 압축에서 변환 부호화는 공간 영역의 잔차 신호를 주파수 영역으로 변환하여 낮은 주파수 대역에 에너지를 집중시켜 이후 엔트로피 코딩 과정에서 높은 압축률을 달성할 수 있게 한다. 최신 비디오 압축 표준인 VVC(Versatile Video Coding)는 DCT-2(Discrete Cosine Transform type 2), DST-7(Discrete Sine Transform type 7), DCT-8(Discrete Cosine Transform type 8)를 사용하여 주변환을 수행한다. 본 논문에서는 DCT-2, DST-7, DCT-8이 모두 선형 변환임을 고려하여, 선형 변환의 선형성을 이용하여 역변환 시 곱셈 연산량을 줄이는 역변환 방법을 제안한다. 제안하는 역변환 방법은 VVC의 참조 소프트웨어인 VVC Test Model-8.2 (VTM-8.2) 대비 비트율의 증가 없이 부호화 시간과 복호화 시간이 AI(All Intra)에서 평균 26%, 15%, RA(Randon Access)에서 평균 4%, 10% 감소하였다.