• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.383-393
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• 2010

분산 비디오 부호화 기법(DVC, Distributed Video Coding)은 복잡한 통계 특성을 복호기측에서 처리하고, 간단한 연산만 수행하는 부호기를 구현할 수 있다. 이러한 응용 분야에서는, 복호기에서 Wyner-Ziv 프레임에 대한 예측치 즉, 보조정보(SI, Side Information)의 우수한 예측치를 구하는 것은 Wyner-Ziv 부호화에서 전체 성능을 결정하는데 매우 중요한 역할을 한다. 기존의 움직임 보상 프레임 보간에 기초를 둔 방식들은 키 프레임의 블록 기반 또는 물체 기반으로 움직임을 각각 예측하지만, Wyner-Ziv 프레임에 대한 초기 정보를 고려하지 않는다. 본 논문에서는 평균 영상에 기초한 블록 적응적인 움직임 예측을 통한 보조정보 생성 방식을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안 기법은 최대 0.4dB 정도의 개선을 보이며, Wyner-Ziv 코덱에 대한 모의실험에서도 우수한 주관적 및 객관적 화질을 제공함을 보인다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.10-17
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• 2009

Wyner-Ziv 비디오 부호화 기술은 Slepian-Wolf와 Wyner-Ziv의 분산 정보원 부호화 (DSC : distributed source coding) 이론을 기반으로 한 새로운 비디오 압축 패러다임이다. Wyner-Ziv 부호화는 기존 부호화기 측의 복잡한 작업을 복호화기 측으로 이동시킴으로써 단순한 부호화기/복잡한 복호화기의 구조를 실현한다. Wyner-Ziv 복호화기는 원영상의 예측신호인 보조정보를 생성하기 위해 움직임 추정 및 보상을 수행하며, Wyner-Ziv 부호화기의 정보량은 이 보조정보에 직접적으로 의존하기 때문에 보조정보 생성효율은 전체 부호화 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 필드 부호화를 이용한 개선된 보조정보 생성방법을 제안한다. 우선 top 필드는 기존의 방식으로 부호화되고, bottom 필드는 이미 복호화 된 top 필드의 정보를 이용한 새로운 보조정보 생성방식으로 부호화된다. 실험결과를 통해 제안된 보조정보 생성방식이 기존의 방식과 비교할 때, 율-왜곡 성능 및 주관적 화질이 개선되었음을 알 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권2호
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• pp.366-385
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• 2013

In this paper, we propose a compressed sensing (CS) based Wyner-Ziv (WZ) codec using motion-aligned auto regressive model (MAAR) based side information (SI) extrapolation to improve the compression performance of low-delay distributed video coding (DVC). In the CS based WZ codec, the WZ frame is divided into small blocks and CS measurements of each block are acquired at the encoder, and a specific CS reconstruction algorithm is proposed to correct errors in the SI using CS measurements at the decoder. In order to generate high quality SI, a MAAR model is introduced to improve the inaccurate motion field in auto regressive (AR) model, and the Tikhonov regularization on MAAR coefficients and overlapped block based interpolation are performed to reduce block effects and errors from over-fitting. Simulation experiments show that our proposed CS based WZ codec associated with MAAR based SI generation achieves better results compared to other SI extrapolation methods.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.351-354
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• 2009

Distributed video coding (DVC) is a new coding paradigm that enables to exploit the statistics among sources only in decoder and to achieve extremely low complex video encoding without any loss of coding efficiency. Wyner-Ziv coding, a particular implementation of DVC, reconstructs video by correcting noise on side information using channel code. Since a good quality of side information brings less noise to be removed by the channel code, generation of good side information is very important for the overall coding efficiency. However, if there are complex motions among frames, it is very hard to generate a good quality of side information without any information of original frame. In this paper, we propose a method to enhance the quality of the side information using small amount of additional information of original frame in the form of hash. By decoder's informing encoder where the hash has to be transmitted, side information can be improved enormously with only small amount of hash data. Therefore, the proposed method gains considerable coding efficiency. Results of our experiment have verified average PSNR gain up to 1 dB, when compared to the well-known DVC codec, known as DISCOVER codec.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2351-2369
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• 2012

This paper describes interpolation method of motion field in the Wyner-Ziv video coding (WZVC) based on Expectation-Maximization (EM) algorithm. In the EM algorithm, the estimated motion field distribution is calculated on a block-by-block basis. Each pixel in the block shares similar probability distribution, producing an undesired blocking artefact on the pixel-based motion field. The proposed interpolation techniques are Bicubic and Lanczos which successively use 16 and 32 neighborhood probability distributions of block-based motion field for one pixel in k-by-k block on pixel-based motion field. EM-based WZVC codec updates the estimated probability distribution on block-based motion field, and interpolates it to pixel resolution. This is required to generate higher-quality soft side information (SI) such that the decoding algorithm is able to make syndrome estimation more quickly. Our experiments showed that the proposed interpolation methods have the capability to reduce EM-based WZVC decoding complexity with small increment of bit rate.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.20-28
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• 2012

DVC(분산 비디오 부호화) 기술은 새로운 패러다임의 기술로서 Slepian-Wolf와 Wyner-Ziv 이론에 기초하고 있다. DVC 기술은 부호화기와 복호화기 사이의 복잡도를 융통성 있게 분할할 수 있게 할 뿐만 아니라, 본질적으로 정보원-채널 통합 부호화를 지원함으로 인해 채널 에러에 대한 강인함을 제공한다. 기존의 많은 연구들은 주로 부호화기의 경량화와 부호화기의 비트율-왜곡 성능 개선에 초점을 맞추어 왔다. 그러나 본 논문에서는 전송 중에 비트 에러가 발생되는 환경에 적합한 DVC 코덱 구조를 제안한다. 제안된 코덱은 데드존이 없는 양자화기와 영을 중심으로 대칭적인 그레이 코드를 사용한다. 모의실험을 통해 제안된 구조에 대해 채널의 연집 비트 에러의 수뿐만 아니라 비트 발생 위치에 따른 성능을 분석한다. 또한, 주어진 응용에 대해 실제 발생되는 채널의 비트 에러에 따라 최대 및 최소 전송율의 크기가 선형적으로 결정될 수 있음을 보인다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.52-62
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• 2010

분산 비디오 부호화(DVC: Distributed Video Coding)는 움직임 추정과 같은 복잡한 연산을 복호기측에서 처리함으로써 경량화 된 영상 부호화를 가능하게 하는 기술로 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 분산 비디오 부호화의 부호화 성능을 개선하기 위한 기존의 연구는 주로 우수한 보조정보(SI: Side Information) 생성 또는 채널 특성을 잘 기술할 수 있는 채널 잡음 모델링에 집중되었다. 본 논문에서는 화소영역 Wyner-Ziv(Pixel Domain WZ: PDWZ) 코덱의 성능을 개선하기 위해 부호기에서 높은 복잡도를 도입하지 않고 간단한 비트 연산을 통하여 구현될 수 있는 성능 개선 방법을 제안한다. 즉, WZ 프레임과 보조정보 간에 존재하는 높은 상관성을 이용하고, 특정 영역에 집중하여 나타나는 가상채널 잡음을 줄임으로써 부호화 성능을 개선하는 방식을 제안한다. 이를 위해, 본 논문에서는 코드할당 및 그레이코드(Gray Code)를 사용하여 통계적 중복성을 효과적으로 이용하고, 더불어 비트 인터리버를 통하여 가상 채널 잡음의 영향을 줄이는 PDWZ 코덱을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안한 방법은 최대 약 0.5 dB의 화질 개선을 제공할 수 있음을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.891-898
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• 2014

분산 비디오 부호화기법은 초경량의 비디오 부호화기법에 대한 이론적인 근거를 제공하고 있다. 기존에 많이 연구되어온 분산 비디오 부호화기법은 주로 스탠포드 대학교의 연구에 기초하고 있으며, 피드백 채널을 통하여 비트율을 정교하게 제어하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 이 방법은 복호화기에서 수신된 패리티 비트에 의해 복원된 각 프레임의 품질에 대한 평가하는 방법은 제시되지 않고 있다. 본 논문에서는 보조정보에 있는 가상채널잡음을 보정함으로써 왜곡크기를 예측하고 또한 복원된 영상의 화질측정을 손쉽게 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 다수의 실험을 통하여 제안한 방법은 복원된 프레임의 왜곡을 효과적으로 예측할 수 있음을 보인다.