• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권1호
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• pp.61-68
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• 2008

본 논문에서는 MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC 및 VC-1 코덱 표준을 동시에 지원하는 멀티 포맷 비디오 복호기 (MFD)의 설계 방법을 제안한다. 제안하는 MFD는 디지털-TV SoC 에 필요한 고사양의 고화질급 비디오 처리를 목표로 하였다. 리스크 프로세서, 온칩 메모리 및 주변 회로 등의 크기가 큰 공용 자원들을 공유하여 크기를 최소화 하였다. 또한, 코덱 별로 추가 및 제거가 용이한 분리 가능한 구조를 사용하였다. 이러한 구조는 이미 설계되고 검증된 코덱의 안정성의 유지를 용이하게 해준다. 설계된 MFD는 65nm 공정에서 크기가 약 2.4M 게이트 이며, 동작속도는 225MHz이다. 본 논문에서 제안한 MFD는 현재까지 알려진 MFD 중 최고 성능인 고화질급(1080p@30fps) 이상의 비디오 디코딩을 지원하며, 가장 많은 종류의 비디오 코덱 표준을 지원한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.837-841
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• 2007

최근 영상을 중심으로 여러 형태의 정보를 결합하여 저장하거나 전송하는 멀티미디어가 많은 관심을 받고 있다. 현재 카메라와 관련된 동영상 캡처기술은 Motion JPEG이 주류를 이루고 있으며, 텔레비전, DMB 등의 방송 분야 및 DVD, VCR 분야에서는 MPEG-2, MPEG-4, H.264 및 WMV9 등의 압축 코덱이 채용되고 사용되고 있다. 그러나 이러한 다양한 영상 표준방식은 디코딩시 호환성 문제가 발생하게 되고 이에 따라 통합 코덱 연구가 필요하다. 이에 본 논문은 일반적 스텝 양자화외에 데드존 양자화를 사용하고 "$4{\times}4$", "$4{\times}8$", "$8{\times}4$", "$8{\times}8$"의 다양한 블록크기의 변환을 지원하는 VC-1을 기반으로 한 ITIQ C언어를 통해 시뮬레이션하고 최적화된 결과를 VHDL로 구현하여 향후 통합코덱 연구에 응용 가능하도록 연구 및 분석평가 하였다. 설계결과 4:2:0의 YCbCr포맷의 최초 $16{\times}16$블록을 복원하는데 483~510클록이 소요되었고 Xilinx XCVPC100 FF1696-6 환경에서 93,128개의 게이트 수와 71.469MHz의 동작속도를 나타내었다. 이는 640*480 크기의 컬러영상을 디코딩 하는데 프레임 당 최대 0.0074초가 소요됨을 의미하며 초당 30프레임의 영상에서도 0.222초면 디코딩이 가능한 결과이다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.192-195
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• 2011

본 논문에서는 JCT-VC(Joint Collaboration Team on Video Coding)에서 표준화가 진행 중인 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 Test Model 인 HM1.0과 현재 디지털 방송, 통신, 저장 매체 등 다양한 응용 분야에 사용되고 있는 범용 비디오 코덱들 간의 객관적, 주관적 측면에서의 부호화 성능을 비교한다. 이를 통해 HEVC의 현재 성능 수준에 대한 평가 결과를 보이고, 활용 가능성에 대해 결론을 맺는다. 비교 대상 코덱으로는 H.264/AVC 표준의 S/W 기반인 VideoLAN Project의 x264와 MPEG-2 표준으로 Harmonic사의 H/W기반의 최신형 실시간 인코더인 Electra8000을 사용하였다. 총 5개의 HD(1920x1080)영상에 대한 객관적 성능 비교 결과, HM1.0이 x264 대비 평균 44.93%의 BD-rate 감소와 평균 1.65%의 BD-PSNR 증가를 보였고, Electra8000에 대해서도 월등히 높은 성능차를 보였다. 주관적 화질 비교 결과 동일 PSNR 조건하에서 HM1.0이 범용 비디오 코덱들보다 주관적 화질이 유사하거나 좀 더 나음을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권11호
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• pp.57-62
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• 2011

본 논문에서는 H.264, MPEG-2, MPEG-4, AVS, VC-1 코덱 표준의 가변 길이 복호화와 역 영자화가 가능한 MF-VLD(Multi-Format Variable Length Decoder)의 효율적인 구조에 대한 설계 방법을 제안 한다. 제안하는 MF-VLD는 MPSOC(Multiprocessor System on Chip)에 적합한 구조로 설계되었으며, 역 양자화된 데이터에 대해서 bit-plane알고리즘을 적용하여 AHB 버스의 폭을 줄였고, 내부 메모리의 사용량을 최소화 하기 위해 외부 SDRAM을 사용하였다. 또한, 코덱의 가변길이 복호화 모듈을 분리 가능한 구조로 설계하여 상황에 따라 가변길이 복호화 모듈에 대한 추가 및 제거가 용이 하도록 하였다. 설계된 MF-VLD는 0.18 ${\mu}m$ 공정에서 200 MHz의 속도로 동작하며, 사이즈는 약 657 K 게이트 이고, 사용되는 메모리는 약 27K 바이트 이다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권2호
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• pp.39-44
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• 2011

본 논문은 통합 비디오 코덱에 적용할 수 있는 DCT와 양자화 회로에 대한 고성능 구조를 제안한다. 제안된 구조는 JPEG, MPEG-1/2/4, H.264, VC-1과 같은 동영상 압축 표준들에 사용되는 모든 변환과 양자화에 적용할 수 있다. 통합 DCT 회로 구조를 위해 8x8 DCT의 변환행렬을 재배치하는 순열행렬을 정의하였고 $4{\times}4$ DCT의 변환행렬과 통합하기 위해 $8{\times}8$ 변환행렬을 4개의 $4{\times}4$ 변환행렬로 나누었다. $8{\times}8$ DCT는 재배치와 분할된 변환행렬을 기반으로 $4{\times}4$ DCT 연산을 반복하여 수행된다. 구현된 회로는 사용자가 변환 계수를 입력하기 때문에 앞으로 등장할 어떤 종류의 DCT 변환에도 매우 쉽게 확장할 수 있다. DCT 회로의 곱셈기들은 회로 크기를 최소화하기 위해 양자화 회로에서 사용되는 곱셈기들과 공유하였다. 이때, 양자화 회로는 회로 구현에 필요한 자원과 처리 시간의 증가 없이 DCT 회로와 통합된다. 제안된 DCT와 양자화 회로는 RTL로 구현하였고 FPGA가 탑재된 보드에서 동작을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.345-348
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• 2013

본 논문은 온칩 버스 데이터의 압축 전송을 위한 방법을 제안한다. 영상 해상도의 가파른 증가와 함께 멀티미디어 프로세서의 온칩 버스의 데이터 트래픽은 빠르게 증가하고 있어 많은 SoC 칩들이 성능 저하를 경험하고 있다. IP 코어는 bus grant 신호를 얻는 데 많은 시간이 소요되는데 본 논문은 이 시간을 활용하여 간단한 버스 데이터 압축 전송을 하는 방법을 소개한다. 그 방법으로 하드웨어 구현하여 VC-1 디코더 프로세서에 적용함으로써 평균 매크로 블록 처리 시간을 각각 sd 영상은 13.6%, hd 영상은 13.1%까지 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.470-473
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• 2015

본 논문에서는 MPEG 에서 현재 Type-1 동영상 표준을 위해 연구를 진행하고 있는 인터넷 비디오 코딩(Internet Video Coding, IVC)의 압축 성능에 대한 평가 방법 및 결과를 다룬다. 다년간의 연구로 IVC 의 성능은 매우 개선되어 왔으나, 산업이 원하는 수준에 도달했는지를 검증하기 위해서는 타 동영상 코덱과의 비교 평가 역시 필요하다. 이를 위하여, AVC/H.264 를 기반으로 Type-1 표준화를 진행해온 Web Video Coding(WebVC)의 인코더와 IVC Test Model 10.0 을 압축 성능 관점에서 객관적으로 비교 평가함으로써, IVC 의 부호화 성능의 뛰어남을 보이고자 한다. 또한, 상용화된 AVC/H.264 High Profile 과도 비교함으로써, IVC 의 객관적인 성능을 확인하고자 한다. 특별히, MPEG 내에서 결정한 시각적 비교 조건(Visual comparison condition)에 입각한 목표 비트율 및 양자화 변수 조건에 맞추어 평가한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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• pp.176-179
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• 2013

본 논문에서는 JCT-VC 에서 2013 년 1 월에 표준화가 완료된 High Efficiency Video Coding (HEVC)과 구글에서 2013 년 6 월에 개발 완료 예정인 VP9 의 압축 효율 비교를 수행한다. HEVC 는 UHD 등 고화질 방송 등에 대응하도록 디자인 되었으며, VP9 은 유튜브 (YouTube) 등과 같은 인터넷 비디오 스트리밍에 적합하도록 디자인되었다. VP9 의 경우 HEVC 와는 달리 로열티 프리 (royalty-free)를 지향하며 오픈소스 (open source) 방식으로 개발이 진행되고 있다. 본 논문에서는 HEVC 와 VP9 의 디자인 차별점을 소개하고, 랜덤 액세스 환경(Random Access, RA)과 저지연 환경 (Low Delay, LD)에서 HEVC 와 VP9 의 압축 효율을 비교한다. 실험 결과에 따르면, 방송 및 패키지 미디어 등에서 많이 사용될 랜덤 액세스 환경에서는 VP9 이 HEVC 대비 32.7% 열세를 보인다. 비디오 컨퍼런스등과 같은 저지연 환경에서는 VP9 이 HEVC 대비 26.7% 열세를 보인다. VP9 의 경우 개발이 완료된 것이 아니므로, 향후 압축 효율의 향상이 있을 것으로 기대된다.