• 제목/요약/키워드: intra frame encoder

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H.264 하이프로파일 인트라 프레임 부호화기 설계 (The design of high profile H.264 intra frame encoder)

  • 서기범
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.2285-2291
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    • 2011
  • 이 논문에서는, 화면내 예측기, CAVLC(구문기반 적응가변길이 부호화기), DDR2 메모리 제어모듈을 집적화한 H.264 하이프로파일 화면내 부호화기를 제안한다. 설계된 부호화기는 한 매크로블록당 440 cycle에 동작할 수 있으며, 부호화기의 기능을 검증하기 위하여, JM13.2으로부터 참조 C 코드를 개발하고, 참조 C코드로부터 생성된 테스트벡터를 이용하여 개발된 하드웨어를 검증하였다. 개발된 부호화기는 FPGA에서 검증하였으며, DMA 는 200MHz에서, 부호화기모듈은 50MHz에서, 영상입력모듈(VIM)은 25MHz에서 동작한다. 회로의 크기는 Virtex 5XC5VLX330을 사용시에 약 20%의 LUT(43099개)를 사용하였다.

MPEG-4 부호화기에서의 인트라 프레임 양자화 레벨 선정 (Quantization Level Selection of Intra-Frame for MPEG-4 Video Encoder)

  • 김정우;조성환
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.9-18
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    • 2005
  • 본 논문에서는 MPEG-4부호화기에서 인트라 프레임의 양자화 레벨을 구하는 방법을 제안한다. 인트라 프레임은 GOP 내에서 참조 프레임으로써 다른 프레임에 계속 전파되므로 이 프레임의 성능에 의해 전체 GOP의 성능이 크게 영향을 받을 만큼 중요한 부분이다. 본 논문에서는 인트라 프레임 의 양자화 레벨을 효과적으로 구할 수 있도록 할당된 비트 수와 입력되는 영상의 복잡도, 그리고 GOP의 구조를 이용하는 방법을 제안한다 실험 결과에서는 기존의 방법들이 고정된 값을 사용하여 효율이 저하되거나 영상의 특성에 따라 상이한 성능을 보이는데 비하여 본 논문의 방법은 다양한 영상에 대하여 안정된 결과를 보였다. 제안한 방법을 MPEG-4검증모델에서 선택한 Q2 알고리듬과 비교할 때 영상의 특성에 따라 조금씩의 차이는 있지만 높은 비트 율에서 최대 3.49dB 정도의 높은 이득을 얻을 수 있었다.

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무선 비디오 통신을 위한 피드백 채널 기반의 에러복구 알고리즘의 개발 (An Error Control Algorithm for Wireless Video Transmission based on Feedback Channel)

  • 노경택
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.95-100
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    • 2002
  • 피드백 채널을 이용한 디코더는 인코더로 전송에러에 의한 오염된 매크로 블록들의 주소를 알려준다. NACK 메시지의 수신으로 인코더는 전송에러가 발생된 프레임의 GOB와 MB를 기준으로 forward dependency를 적용으로 확산된 에러전파영역을 지닌 다음순서의 프레임을 만들어낸다. 이 프레임으로 현재 인코딩 하려는 프레임의 각 MB안에 4-corner에 존재하는 픽셀들에 대한 backward dependency를 적용함으로써 오염된 MB을 찾아낼 수가 있다. 이들 오염된 MB들에 대한 INTRA코딩을 적용함으로써 에러확산을 완전히 중단시킬 수 있다. 이와 같이 빠른 알고리즘의 적용으로 보다 적은 연산량과 보다 적은 양의 메모리 요구를 얻을 수 있다 또한 이러한 장점은 실시간 비디오 전송에 특히 적합하다.

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A Deep Learning-Based Rate Control for HEVC Intra Coding

  • Marzuki, Ismail;Sim, Donggyu
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.180-181
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    • 2019
  • This paper proposes a rate control algorithm for intra coding frame in HEVC encoder using a deep learning approach. The proposed algorithm is designed for CTU level bit allocation in intra frame by considering visual features spatially and temporally. Our features are generated using visual geometry group (VGG-16) with deep convolutional layers, then it is used for bit allocation per each CTU within an intra frame. According to our experiments, the proposed algorithm can achieve -2.04% Luma component BD-rate gain with minimal bit accuracy loss against the HM-16.20 rate control model.

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지역 통계를 이용한 H.264/AVC의 고속 인터 모드 예측 (A fast Inter Mode Decision Based on Local Statistics in H.264/AVC)

  • 이동식;김영모
    • 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.

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An Efficient Frame-Level Rate Control Algorithm for High Efficiency Video Coding

  • Lin, Yubei;Zhang, Xingming;Xiao, Jianen;Su, Shengkai
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권4호
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    • pp.1877-1891
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    • 2016
  • In video coding, the goal of rate control (RC) is not only to avoid the undesirable fluctuation in bit allocation, but also to provide a good visual perception. In this paper, a novel frame-level rate control algorithm for High Efficiency Video Coding (HEVC) is proposed. Firstly a model that reveals the relationship between bit per pixel (bpp), the bitrate of the intra frame and the bitrate of the subsequent inter frames in a group of pictures (GOP) is established, based on which the target bitrate of the first intra frame is well estimated. Then a novel frame-level bit allocation algorithm is developed, which provides a robust bit balancing scheme between the intra frame and the inter frames in a GOP to achieve the visual quality smoothness throughout the whole sequence. Our experimental results show that when compared to the RC scheme for HEVC encoder HM-16.0, the proposed algorithm can produce reconstructed frames with more consistent objective video quality. In addition, the objective visual quality of the reconstructed frames can be improved with less bitrate.

HEVC 화면내 부호기를 위한 효율적인 변환 계수 부호화 방법 (Efficient Transform Coefficient Coding for the HEVC Intra Frame Coder)

  • 최정아;호요성
    • 스마트미디어저널
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    • 제1권2호
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    • pp.6-11
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    • 2012
  • HEVC 표준에서 변환 계수 부호화 과정은 비트스트림에 포함되는 정보를 직접 부호화하는 핵심 부분으로 변환 계수 주사와 엔트로피 부호화를 포함한다. 최근, JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding)는 HEVC 위원회 초안(Committee Draft)을 완성했다. 본 논문에서는 HEVC 표준의 변환 계수 부호화 기술을 설명하고, 화면내 부호기에서의 변환 계수 발생확률을 고려한 효율적인 변환 계수 부호화 기술을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 HEVC 변환 계수 부호화 기술에 비해 평균 0.74%의 BD-Rate를 절약한다.

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다중 참조 영상의 적응적 선택 및 선택적 인트라 모드를 이용한 H.264/AVC의 고속 모드 결정 방법 (Fast Mode Decision in H.264/AVC Using Adaptive Selection of Reference Frame and Selective Intra Mode)

  • 이웅호;이정호;조익환;정동석
    • 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.

변환영역에서의 에지활동도에 기반한 H.264/AVC 고속 인트라모드 선택 방법 (Fast Intra Mode Selection Algorithm Based on Edge Activity in Transform Domain for H.264/AVC Video)

  • 서재성;김동형
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권8C호
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    • pp.790-800
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    • 2009
  • H.264/AVC 부호화 표준은 부호화 효율을 높이기 위해 1/4 화소 단위의 움직임 추정, 다중 참조 프레임, 인트라 예측, 루프 필터, 다양한 블록 크기의 지원 등과 같은 새로운 부호화 도구들을 사용한다. 이를 통해 이전의 비디오 부호화 표준들에 비해 율-왜곡(率-歪曲) 관점에서 높은 성능을 보이지만 그로 인해 부호기의 복잡도는 크게 증가하였다. 본 논문은 부호기 복잡도의 증가를 초래하는 주요 부호화 도구들 중 인트라 매크로블록 모드 선택의 복잡도 감소에 주안(主眼)점을 두며, 이에 대한 복잡도 감소 알고리즘을 제시한다. 고속 인트라 모드 선택을 위한 제안하는 방법은 변환 영역에서 에지 활동도를 산출효과 이를 이용하여 intra4x4 및 색차블록에 대한 예측모드를 고속으로 선택함으로써 H.264/AVC 인트라프레임에 대한 고속 부호화를 수행한다. 실험 결과 제안하는 알고리즘은 참조소프트웨어와 비교하여 QCIF 및 CIF 영상에 대해서 각각 59.76% 및 65.03%의 속도향상을 가져오는 반면 비트율 증가 및 PSNR 감소는 매우 미미한 것으로 나타났다.

Complexity Reduction of an Adaptive Loop Filter Based on Local Homogeneity

  • Li, Xiang;Ahn, Yongjo;Sim, Donggyu
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제6권2호
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    • pp.93-101
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    • 2017
  • This paper proposes an algorithm for adaptive loop filter (ALF) complexity reduction in the decoding process. In the original ALF algorithm, filtering for I frames is performed in the frame unit, and thus, all of the pixels in a frame are filtered if the current frame is an I frame. The proposed algorithm is designed on top of the local gradient calculation. On both the encoder side and the decoder side, homogeneous areas are checked and skipped in the filtering process, and the filter coefficient calculation is only performed in the inhomogeneous areas. The proposed algorithm is implemented in Joint Exploration Model (JEM) version 3.0 future video coding reference software. The proposed algorithm is applied for frame-level filtering and intra configuration. Compared with the JEM 3.0 anchor, the proposed algorithm has 0.31%, 0.76% and 0.73% bit rate loss for luma (Y) and chroma (U and V), respectively, with about an 8% decrease in decoding time.