• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
• /
• 제4권4호
• /
• pp.231-236
• /
• 2015

In this paper, the technical analysis and characteristics of screen content coding (SCC) based on High efficiency video coding (HEVC) are presented. For SCC, which is increasingly used these days, HEVC SCC standardization has been proceeded. Technologies such as intra block copy (IBC), palette coding, and adaptive color transform are developed and adopted to the HEVC SCC standard. This paper examines IBC and palette coding that significantly impacts RD performance of SCC for screen content. The HEVC SCC reference model (SCM) 4.0 was used to comparatively analyze the coding performance of HEVC SCC based on the HEVC range extension (RExt) model for screen content.

• 방송공학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.115-125
• /
• 2018

본 논문에서는 머신러닝을 기반으로 한 조기분할 결정 방법을 통하여 High Efficiency Video Coding (HEVC) Screen Content Coding (SCC) 부호화 기기의 속도를 향상시키는 방법을 제안한다. 현재 HEVC에서는 최적의 부호화 효율을 내기 위해 쿼드트리 블록 분할 과정을 수행한다. 이 과정은 부호화기의 높은 계산 복잡도를 요구하기 때문에 블록 구조를 조기에 결정하여 부호화 속도를 향상시키는 방법으로 고속화 연구가 이루어져 왔다. 하지만 스크린 콘텐츠 부호화는 기존의 자연영상에 맞춰진 부호화 과정과 다른 블록 분할 특성을 보이기 때문에 기존의 조기분할 결정 연구를 적용하기 어렵다. 제안하는 방법은 먼저 스크린 콘텐츠 블록을 분류해 낸 다음 다시 블록분할을 결정하는 방법으로 문제를 해결하였고 SCC 공통 실험 조건에서 3.11%의 BD-BR 증가와 평균 42%의 부호화 시간 감소를 보였다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.57-67
• /
• 2015

본 논문에서는 HEVC (high efficiency video coding) SCC (screen content coding)의 화면 내 블록 카피 (IBC: intra block copy) 기술의 소개와 분석을 통해 성능향상 방법에 대해 알아본다. 분석을 위해 HEVC SCC 참조 소프트웨어인 SCM 2를 사용하며, HEVC SCC에 새롭게 채택된 예측 모드인 IBC의 선택 비율과 IBC의 블록 벡터 예측 방법 및 블록 벡터 부호화 방법에 대한 분석결과를 제시한다. 실험결과를 통해 IBC의 선택 비율은 I-Slice와 B-Slice에서 각각 평균 31.08%와 0.33%를 보이고 있으며, 이를 통해 IBC를 선택적으로 수행한다면 부호화 성능을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 블록 벡터 예측 방법과 블록 벡터 부호화 방법에 대한 분석 실험을 통해 기존의 방법이 스크린 콘텐츠 특성이 강항 영상에 대해 효율적이지 못한 것을 확인하였으며 이를 개선하기 위한 방안을 제시한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제12권12호
• /
• pp.544-554
• /
• 2012

카메라에 의해 촬영되는 자연 영상과 달리 컴퓨터나 스마트폰 등과 같은 다양한 전자기기에 의해 생성/랜더링(rendering)된 영상이나 동영상을 스크린 콘텐츠라 한다. 스크린 콘텐츠는 자연영상과는 구별되는 통계적 특성을 가지고 있기 때문에 자연 영상 혹은 동영상을 대상으로 하는 지금까지의 압축표준을 이용하는 경우 압축효율이 저하될 수밖에 없다. 스크린 콘텐츠의 효율적인 압축을 위한 연구가 최근 들어 활발히 이루어지고 있으며, 특히 현재 진행 중인 고효율 동영상 부호화(HEVC : High Efficiency Video Coding)의 표준을 위한 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding) 회의에서 스크린 콘텐츠가 가지는 특성에 적합한 압축 방식들이 지속적으로 논의 되고 있다. 본 논문에서는 HEVC 참조 소프트웨어인 HM(HEVC Test Model)의 고성능 압축 도구들에 대해 스크린 콘텐츠 압축 효율성을 분석하고, 분석을 통해 얻어진 결과를 기반으로 스크린 콘텐츠 응용에 최적화된 부호화 모델을 제시한다. 또한, 스크린 콘텐츠가 자연동영상과 구별되는 특성들과 스크린 콘텐츠 응용에서의 HEVC 적용을 위한 앞으로의 연구쟁점을 제시한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.1-7
• /
• 2017

동영상 압축에 관한 국제 표준화 기구인 JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding) 에서는 High Efficiency Video Coding (HEVC)의 확장 표준으로 스크린 콘텐츠 영상의 부호화 기술을 위한 HEVC Screen Content Coding(HEVC SCC)표준을 제정하였다. 현재까지 개발된 HEVC SCC 기술들 중 가장 높은 부호화 성능을 보이는 화면 내 블록 카피(IBC, Intra Block Copy)기술은 현재 프레임 내에서 복원된 블록들 중 현재 블록과 가장 유사한 블록을 예측하는 과정이다. IBC에서는 전송되는 블록 벡터의 데이터양을 줄이기 위해 예측 블록 벡터 값과 그 차이 값을 부호화 한다. 본 논문에서는 HEVC SCC 참조 소프트웨어인 SCM-2.0과 SCM-4.0을 이용하여 IBC의 블록 벡터 예측 과정에 대해 분석하였다. 또한 분석한 내용을 바탕으로 HEVC SCC IBC의 IBC의 예측 성능 향상을 위해 예측 블록 벡터(BVP, Block Vector Predictor) 후보 선정 과정에서 기존의 공간적 BVP 후보 외에 인접한 BV에 대한 탐색 과정을 추가하여 개선된 BVP 후보 선정 방법을 제안한다. 제안 방법의 실험 결과는 부호화 속도 저하 없이 최소 0.2%부터 최대 1%의 BD-rate 감소를 보인다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.687-696
• /
• 2015

최근 동영상 압축에 관한 국제 표준화 기구인 JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding) 에서는 High Efficiency Video Coding (HEVC)의 확장 표준으로 HEVC/Range Extension (HEVC/RExt)의 개발을 완료하고 스크린 콘텐츠 동영상의 부호화기술을 위한 표준인 HEVC/Screen Content Coding (HEVC/SCC)을 제정 중이다. 기존 동영상 압축 과정에서는 이미지 센서로부터 취득한 RGB 영상을 변환하여 부호화를 수행하는 반면에 애니매이션, 그래픽스 등 컴퓨터로 합성한 영상을 일컫는 스크린 콘텐츠의 경우는 색 공간의 변환이 주관적 화질을 심각하게 열화 시킬 수 있으므로 기존 RGB 색 공간을 유지하며 효율적으로 색 공간 내 정보의 중복성을 줄이기 위한 부호화 기법이 필요하다. 본 논문에서는 HEVC/RExt.와 HEVC/SCC에서 개발한 스크린 콘텐츠 동영상 압축을 위한 색 요소 예측 기법과 루프 내 색 공간 변환 기술의 성능을 분석한다. 실험 결과에 의하면 색 요소 예측 기법은 평균 약 11.7% BD-rate 감소, 색 공간 예측 기법은 평균 약 16.4% BD-rate 감소를 보인다. 그러나 두 기법이 동시에 적용되는 경우 약 18.2%의 BD-rate 감소를 보여 두 기법의 부호화 효율이 약 9.9% 중첩된다. 본 결과를 응용하여 두 기법이 배타적으로 선택이 되게끔 부호기 고속화를 수행하는 경우 약 0.3%의 부호화 손실로 93%의 부호화 측정 시간을 제공한다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.325-337
• /
• 2020

VVC(Versatile Video Coding)는 ISO/IEC/ITU-T의 JVET(Joint Video Experts Team)에서 표준화 중인 새로운 비디오 부호화 표준으로 스크린 콘텐츠 부호화 툴을 포함한 다양한 기술을 채택하고 있다. 스크린 콘텐츠는 문자 영역과 같이 사선 방향 에지가 자주 발생하는 특징을 가지며, 이런 특징을 갖는 영상에 삼각형 형태의 분할 부호화를 적용하면 압축 효율이 증가할 수 있다. 본 논문에서는 스크린 콘텐츠를 위한 VVC 기반 화면내 삼각형 분할 예측 방법을 제안한다. 기존 VVC의 화면간 예측 부호화에서 삼각형 분할 예측을 지원하는 Triangular Prediction Mode 방법과 유사하게, 제안 방법은 화면내 예측 부호화에서 수직과 수평 방향 예측 모드와 주변 복원 참조 라인을 이용하여 두 개의 사각형 예측 블록을 생성하고 삼각형 모양의 마스크로 두 예측 블록을 가중합하여 최종 예측 신호를 만든다. 제안 방법의 실험 결과는 All Intra 스크린 콘텐츠 영상 실험에서 YUV 각각 평균 1.86%, 1.49%, 1.55% 부호화 성능향상을 보이고, 자연 영상 실험 조건에서는 부호화 효율에 미미한 손실을 보였다. 결론적으로, 화면내 예측 부호화 모드에 제안 방법을 적용하여 압축 성능을 향상할 수 있었다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
• /
• 제5권5호
• /
• pp.323-326
• /
• 2016

High Efficiency Video Coding (HEVC) adopts intra transform skip mode, in which a residual block is directly quantized in the pixel domain without transforming the block into the frequency domain. Intra transform skip mode provides a significant coding gain for screen content. However, when intra-prediction errors are not transformed, the errors are often correlated along the intra-prediction direction. This paper introduces a residual differential pulse code modulation (DPCM) method for the intra-predicted and transform-skipped blocks to remove redundancy. The proposed method performs pixel-by-pixel residual prediction along the intra-prediction direction to reduce the dynamic range of intra-prediction errors. Experimental results show that the transform skip mode's Bjøntegaard delta rate (BD-rate) is improved by 12.8% for vertically intra-predicted blocks. Overall, the proposed method shows an average 1.2% reduction in BD-rate, relative to HEVC, with negligible computational complexity.

• 방송공학회논문지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.782-785
• /
• 2015

그래픽스 등 컴퓨터로 합성한 영상을 일컫는 스크린 콘텐츠 비디오의 경우는 색대비가 높은 그래픽 요소로 인하여 예측 후에도 잔차 신호의 공간적 연관성이 여전히 높게 나타나므로 현 샘플의 가장 인접한 화소를 이용하는 residual differential pulse-code modulation (RDPCM) 기법을 효율적으로 적용할 수 있다. 본 논문에서는 잔차 신호의 주위 인접 화소의 가중 합으로 보다 정확한 예측의 RDPCM을 수행하는 부호화 기법을 제안한다. 각 가중 계수는 현재 잔차 신호의 인접 영역에서 왜곡 값에 L₁ 정규화를 포함한 비용함수를 최소화 하여 추정한다. 제안 기법은 스크린 콘텐츠 동영상 압축 참조 코덱 대비 약 3.1%의 부호화 성능 향상을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제49권4호
• /
• pp.67-76
• /
• 2012

최근 스크린 콘텐츠 영상에 대한 제작 및 서비스가 확대됨에 따라, 이를 위한 새로운 압축 기술의 필요성이 대두되고 있다. 차세대 비디오 압축 표준에서도 스크린 콘텐츠 영상을 위한 특별한 부호화 기술 표준을 고려하고는 있지만 아직까지는 초보적인 단계에 있다. 본 논문에서는 스크린 콘텐츠 영상의 특성을 파악하여 이러한 종류의 영상에 대한 부호화 성능 향상을 위한 화소 영역의 양자화 방법을 제안한다. 제안하는 양자화 방법은 차분 신호를 변환 부호화 하지 않고 직접 화소 영역에서 양자화를 수행하며, 스크린 콘텐츠의 특성에 기반을 두고 양자화된 차분 신호에 대한 적응적인 계수 예측 기술과 화소 영역 양자화를 위한 인-루프 필터를 적용한다. 실험 결과, 제안하는 방법은 임의 접근 모드, 저지연 모드와 인트라 모드에서는 각각 평균4.4%, 5.1%와 4.9%의 부호화 성능을 얻었다.