• 방송공학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.158-165
• /
• 2014

최신 동영상 압축 표준 기술인 HEVC (High Efficiency Video Coding)는 기존의 AVC/H.264와 비교하여 동일 화질 대비 약 2배의 높은 압축률을 보여준다. 하지만 이러한 성능을 얻기 위하여 복잡한 연산이 필요한 기법들을 많이 도입한 결과, HEVC의 시간 복잡도는 AVC/H.264보다 더욱 증가하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 고속 알고리즘 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 HEVC에 구현된 RMD (Rough Mode Decision)의 결과와 MPM (Most Probable Mode)을 활용하여 고속화된 최적 예측 모드 결정 방법을 제안한다. 제안한 방법은 RMD 과정에서 계산한 예측 방향과 MPM 도출 과정에서 계산한 예측 방향을 비교하여 최적 예측 방향을 선정한다. 이 방법을 All-Intra 환경에서 실험한 결과, 평균 0.8%의 BD-rate 손실이 발생하였고 전체 부호화 실행 시간은 평균 26% 감소하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제42권4호
• /
• pp.133-142
• /
• 2005

본 논문에서는 디지털 컨텐츠 보호 기술 중 하나인 두 가지 디지털 비디오 스크램블링 방법을 제안한다. 그 중 한 가지는 움직임 벡터를 이용하여 인터 블록을 왜곡하는 스크램블링 방법이며, 다른 한 가지는 H.264 비디오 압축 기술의 인트라 예측모드를 이용하여 인트라 블록을 왜곡하는 스크램블링 방법이다. 움직임 벡터를 이용한 스크램블링 방법은 움직임 벡터의 수평값과 수직값을 교환하는 것으로 MPEG-1, 2, 4, H.264와 같은 대부분의 비디오 압축 기술에 적용 가능하다. 인트라 예측 모드를 이용한 방법은 H.264 비디오 압축 기술의 특징인 인트라 예측 부호화를 이용한 것으로, 인트라 예측 부호화시 발생하는 인트라 예측 모드를 통상적인 복호화가 가능하며 비트율의 변화가 없는 범위 내에서 랜덤하게 변경하는 것이다. 두 가지 방법 모두 스크램블링으로 인한 압축 효율의 저하가 전혀 없으며, XOR과 같은 매우 간단한 연산만으로 구현이 가능하므로 계산량의 증가가 적다. 뿐만 아니라, 인트라 블록 스크램블링의 경우 인터 블록에 대한 직접적인 왜곡 없이 에러 전파 효과로 인해 간접적으로 인터 블록을 왜곡할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 두 가지 새로운 디지털 비디오 스크램블링 방법을 제안하고, 이에 대한 실험 결과를 통해 제안된 알고리듬의 효율성을 보인다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
• /
• pp.993-994
• /
• 2008

There are nine modes of the intra prediction for $4{\times}4$ luma blocks in H.264/AVC, each of which is identified by the prediction direction and reference pixels. Especially, mode 8 is modified to enhance coding efficiency, considering that the mode does not use left-bottom pixels although they are available. That is, we propose a modified intra prediction method of mode 8 which uses left-bottom pixels if available.

• 방송공학회논문지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.271-279
• /
• 2009

Moving Picture Experts Group (MPEG)과 Video Coding Experts Group (VCEG)은 기존의 MPEG-4와 H.263 표준안보다 우수한 비디오 압축 기술을 개발하였다. 이 새로운 표준안은 H.264/AVC (Advanced Video Coding) 이라 하며, MPEG-4 Part 10과 ITU-T Recommendation H.264로 공동 발표 되었다. H.264/AVC에는 9가지의 모드를 가진 $Intra4{\times}4$ 예측 부호화가 존재하는데, 이는 영상의 공간적인 상관성을 이용한 압축 부호화 방식이다. 본 논문에서는 압축 효율을 높이기 위하여 인접 화소들의 유사성을 이용한 ABS (Adaptive Bit Skip) 모드를 제안함으로써, 적응적으로 intra mode bit를 생략하여 부호화 효율을 높이는 방법을 제안하였다. 실험 결과, 제안한 방법은 기존의 방법과 비교하여 R-D 곡선 상에서 평균 약 0.2 dB의 PSNR (Peak signal-to-noise ratio) 향상이 있었고 평균 약 3.6%의 비트율을 절약하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권6호
• /
• pp.57-61
• /
• 2015

본 논문은 HEVC를 위한 고속의 화면 내 예측 알고리즘을 제안한다. HEVC 화면 내 예측은 DC, Planar와 35개의 각모드를 포함해 총 35개의 모드를 가지고 있다. 화면 내 예측의 연산량을 줄이고 고속의 모드 결정을 지원하기 위해 본 논문은 계층적 모드 결정 방법(HMD)를 제안한다. 제안하는 HMD는 주로 후보 모드를 줄이는데 중점을 두고 있다. 실험 결과는 제안하는 HMD가 39.17%의 인코딩 시간 감소에도 불구하고 아주 작은 BDBR 성능 열화만 있는 것을 보여준다. 제안하는 HMD는 기존의 알고리즘에 비해 아주 작은 0.01 ~ 0.42%의 BDBR 상승만을 가지고 인코딩 시간을 평균적으로 14,13% ~ 19.37% 감소시킨다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.332-340
• /
• 2022

최근 딥러닝을 적용하는 비디오 압축에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 화면내 예측 부호화의 성능 한계를 극복할 수 있는 방안으로 딥러닝 기반의 화면내 예측 부호화 기술이 연구되고 있다. 본 논문은 신경망 기반 문맥적응적 화면내 예측 모델의 학습기법과 그 부호화 성능분석을 제시한다. 즉, 본 논문에서는 주변 참조샘플의 문맥정보를 입력하여 현재블록을 예측하는 기존의 합성곱 신경망(CNN: Convolutional Neural network) 기반의 화면내 예측 모델을 학습한다. 학습된 화면내 예측 모델을 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 참조 소프트웨어인 HM16.19에 추가적인 화면내 예측모드로 구현하고 그 부호화 성능을 분석하였다. 실험결과 학습한 예측 모델은 HEVC 대비 AI(All Intra) 모드에서 0.28% BD-rate 부호화 성능 향상을 보였다. 또한 비디오 부호화 블록분할 구조를 고려하여 학습한 경우의 성능도 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제9권9호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

H.264/AVC 표준은 부호화 효율을 향상시키기 위해 각 매크로블록의 최적 부호화 모드를 결정하는 율-왜곡 최적화 기법을 사용한다. 율-왜곡 최적화 기법은 기존의 비디오 압축 표준보다 부호화 효율을 향상시키지만 매크로블록의 최적 부호화 모드를 결정하기 위해서 전체 모드에 대해 율-왜곡 최적화 과정을 수행해야하므로 부호화기의 복잡도가 매우 증가하게 된다. 본 논문에서는 부호화기의 복잡도 감소를 위해서 방향성 기울기를 이용한 고속 화면내 예측 모드 결정 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 2-경로 구조로 구성되었다. 첫 번째 경로는 방향성 기울기를 계산하여 제안된 예측 모드 결정 방법에 따라 $16{\times}16$ 화면내 예측 모드를 결정한다. 두 번째 경로는 $4{\times}4$ 화면내 예측의 최적 모드를 결정한다. $4{\times}4$ 화면내 예측에서 지원하는 9가지 예측 모드 중 3가지 예측 모드에 RDO 과정이 수행된다. 각 경로에서 결정된 두 가지 모드의 비용을 비교하여 최적 모드를 결정한다. 모의실험을 통해 제안 방식이 참조 소프트웨어와 비교하여 무시할 수 있는 화질 손실과 평균적으로 77%의 계산량을 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권8C호
• /
• pp.790-800
• /
• 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.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권12C호
• /
• pp.1039-1045
• /
• 2008

H.264/AVC 비디오 부호화 표준은 높은 부호화 효율을 보여주지만, 그에 따른 부호기의 복잡도가 증가하는 단점이 있다. 특히 비트율-왜곡 최적화 기법을 이용하여 인트라 모드를 결정하는 방법은 부호기의 복잡도를 증가시키는 가장 큰 원인이다. 따라서 부호화 효율을 유지하면서 부호기의 복잡도를 감소시키는 여러 가지 방법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 MPEG-2에서 H.264로의 변환 과정에서 $4{\times}4$ 정수 변환 계수를 이용하여 효율적으로 인트라 예측 모드를 결정하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리듬을 적용한 모의실험 결과는 영상의 부호화 성능을 유지하면서 복잡도 및 부호화 수행 시간을 감소시킬 수 있었다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제15권3호
• /
• pp.492-499
• /
• 2019

HEVC is the high efficiency video coding standard, which provides better coding efficiency contrasted with the other video coding standard. But at the same time the computational complexity increases drastically. Thirty-five kinds of intra-prediction modes are defined in HEVC, while 9 kinds of intra prediction modes are defined in H.264/AVC. This paper proposes a fast rough mode decision (RMD) algorithm which adopts the smoothness of the up-reference pixels and the left-reference pixels to decrease the computational complexity. The three step search method is implemented in RMD process. The experimental results compared with HM13.0 indicate that the proposed algorithm can save 39.7% of the encoding time, while Bjontegaard delta bitrate (BDBR) is increased slightly by 1.35% and Bjontegaard delta peak signal-to-noise ratio (BDPSNR) loss is negligible.