• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권2호
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• pp.408-427
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• 2011

Intensive computational complexity is an obstacle of enabling multiview video coding for real-time applications. In this paper, we present a fast macroblock (MB) mode selection algorithm for B frames which are based on the computational complexity analyses between the MB mode selection and reference frame selection. Three strategies are proposed to reduce the coding complexity jointly. First, the temporal correlation of MB modes between current MB and its temporal corresponding MBs is utilized to reduce computational complexity in determining the optimal MB mode. Secondly, Lagrangian cost of SKIP mode is compared with that of Inter $16{\times}16$ modes to early terminate the mode selection process. Thirdly, reference frame correlation among different Inter modes is exploited to reduce the number of reference frames. Experimental results show that the proposed algorithm can promote the encoding speed by 3.71~7.22 times with 0.08dB PSNR degradation and 2.03% bitrate increase on average compared with the joint multiview video model.

• ETRI Journal
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• 제29권6호
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• pp.736-744
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• 2007

We propose a fast macroblock (MB) mode prediction and decision algorithm based on temporal correlation for P-slices in the H.264/AVC video standard. There are eight block types for temporal decorrelation, including SKIP mode based on rate-distortion (RD) optimization. This scheme gives rise to exhaustive computations (search) in the coding procedure. To overcome this problem, a thresholding method for fast inter mode decision using a MB tracking scheme to find the most correlated block and RD cost of the correlated block is suggested for early stop of the inter mode determination. We propose a two-step inter mode candidate selection method using statistical analysis. In the first step, a mode is selected based on the mode information of the co-located MB from the previous frame. Then, an adaptive thresholding scheme is applied using the RD cost of the most correlated MB. Secondly, additional candidate modes are considered to determine the best mode of the initial candidate modes that does not satisfy the designed thresholding rule. Comparative analysis shows that a speed-up factor of up to 70.59% is obtained when compared with the full mode search method with a negligible bit increment and a minimal loss of image quality.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.170-173
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• 2009

In this paper, we propose a fast intra prediction mode selection method in Scalable Video Coding(SVC) which is an emerging video coding standard as an extension of H.264/Advanced Video Coding(H.264/AVC). The proposed method decides a candidate intra prediction mode based on the characteristic of macroblock smoothness. Statistical analysis is applied to computing that smoothness in spatial enhancement layer. We also propose an early termination scheme for Intra_BL mode decision where the RD cost value of Intra_BL is utilized. Compared with JSVM software, our scheme can reduce about 55% of the computation complexity of intra prediction on average, while the performance degradation is negligible; For low QP values, the average PSNR loss is very negligible, equivalently the bit rate increases by 0.01%. For high QP values, the average PSNR loss is less than 0.01dB, which equals to 0.25% increase in bitrate on average.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권8호
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• pp.1444-1456
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• 2011

This paper presents a low-complexity algorithm for an H.264/AVC encoder. The proposed motion estimation scheme determines the best coding mode for a given macroblock (MB) by finding motion-blurred MBs; identifying, before motion estimation, an early selection of MBs; and hence saving processing time for these MBs. It has been observed that human vision is more sensitive to the movement of well-structured objects than to the movement of randomly structured objects. This study analyzed permissible perceptual distortions and assigned a larger inter-mode value to the regions that are perceptually less sensitive to human vision. Simulation results illustrate that the algorithm can reduce the computational complexity of motion estimation by up to 47.16% while maintaining high compression efficiency.

• 방송공학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.187-194
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• 2001

저전송률 영상통신을 위한 H.263+에 포함된 Advanced Intra Coding(AIC) 모드는 인트라매크로블록 별로 DCT 계수의 예측을 위한 세가지 예측 방향 중 하나를 선택한 후, 선택된 예측 방향에 따라 DCT 계수 주사 방향과 양자화 방법, 그리고 VLC 테이블을 달리 적용한다. 이 방법을 비디오 압축에 적용하면 기존의 H.263 기본 부호화 방법에 비해 더 높은 압축율과 객관적 화질의 향상을 얻을 수 있다. 본 논문은 ITU-T의 H.263+에서 제안하는 Advanced Intra Coding 모드를 사용할 때 필요한 DCT 계수의 예측 방향 선택을 위한 간략화된 방법을 제안한다. 기존의 방법과 비교하여 부호화 성능이 비슷하면서, 계산량이 약 1/7로 간단하고 메모리도 절약할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11C호
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• pp.1098-1107
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• 2005

H.264/AVC는 부호화 성능을 향상시키기 위해 많은 최신의 기술들을 채택하였지만, 그 결과 부호화기의 복잡도가 매우 증가하였다. 특히 화면내(intra) 예측 부호화에서는 주변블록과의 방향성 상관도에 따라 4${\times}$4 휘도블록은 9개, 16${\times}$16 휘도블록과 8${\times}$8 색차블록은 각각 4개의 부호화 모드가 있는데, 이들 중 최적의 모드는 율-왜곡 최적화(RDO) 기법에 의해 선택한다. 따라서 하나의 매크로블록을 부호화하기 위해서는 592번의 RDO 계산을 수행해야 한다. 본 논문에서는 간단한 구조의 방향성 마스크와 주변블록의 모드정보를 이용하여 RDO 계산의 대상이 되는 모드의 개수를 줄임으로써 부호화 복잡도를 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 RDO 계산을 최대132회로 줄이고 부호화 시간을 전역탐색(exhaustive search)에 비해 $70\%$까지 줄이면서 PSNR 및 비트율 변화가 거의 없음을 실험을 통해 보이고 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.163-174
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• 2008

H.264/AVC는 최신의 비디오 코딩 표준으로, MPEG-2나 MPEG-4에 비해 50% 정도의 높은 압축 효율을 가지고 있다. H.264/AVC에 포함된 여러 기술 중에서 다양한 모드를 이용한 부호화 기능은 높은 압축률이 가능한 기술이지만, 부호화 과정을 복잡하게 만드는 큰 요인이기도 하다. 이러한 단점을 개선하기 위해서 본 논문에서는 H.264/AVC에서 빠른 부호화를 위한 3단계 모드 선택 기법을 제안한다. 1단계에서는 시간적 공간적 상관성을 고려하여 SKIP 모드 또는 INTER 모드를 선택한다. 2단계에서는 1단계의 결과가 INTER일 경우 세부모드들을 2개의 그룹으로 나누어 그 중에서 하나의 그룹을 선택한다. 3단계에서는 2단계에서 선택된 그룹에 따라 오차 매크로블록의 픽셀 값 방향성 또는 주변 매크로블록의 모드를 고려하여 최종 모드를 선택한다. 제안한 기법의 성능을 실험한 결과, 기존의 JM10.2 표준과 비교했을 때, 적은 PSNR의 저하와 적은 비트율의 상승으로 평균 42%의 부호화 시간을 단축하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.137-151
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• 2008

H.264/AVC는 새로운 부호화 기술을 이용하여 기존의 비디오 표준보다 높은 압축 효율을 나타내고 있다. 특히 다양한 블록 크기의 움직임 예측 방법과 비트율-왜곡 최적화 기법은 H.264/AVC에서 중요한 부호화 기술로써 높은 압축 효율을 나타내고 있지만 부호화기의 높은 복잡도를 보이는 단점이 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC 부호화기의 높은 복잡도를 줄이기 위하여 조기 SKIP 모드 결정 방법과 선택적 인터/인트라 예측 모드 결정 방법을 제안한다. 실험결과 제안방법은 JM10.2에 비해 전체적인 영상에서 평균적으로 약 30%의 부호화 시간을 감소시켰으며, 부호화 효율의 손실은 무시할 정도로 작았다. 또한 제안 방법은 이전에 제안되었던 고속의 모드 결정 방법(FCMS)[5]과 비교하여 2배 이상의 속도 이득을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권1B호
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• pp.77-88
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• 2000

본 논문은 블록 단위의 비디오 코더 (Video coder)에서 최적 모드들을 적절하게 선택할 수 있는 방법을 설명한다. 비트율의 제어에 관한 문제는 버퍼가 차 있는 양에 따라 양자화 레벨이 변하는 방법이 여러 학자들로부터 연구되어 왔다. 제시된 방법은 각각의 매크로블록(macroblock)에 관한 최적 모드를 검색하지 않고 최적 결정 곡선을 검색한다는 점에서 이전의 것, 즉[4]와는 다르다. 제시된 방법은 비트율의 제어를 위하여 운동보상 또는 비 운동 보상 및 intra/inter 코딩에 관한 결정 방법까지 포함된다. 이러한 결정 방법은 주어진, 즉 고장된 결정 곡선을 이용하는 것 보다 주어진 프레임에서 설정된 비트율(bit-rate)에 따른 총체적인 왜곡을 최소화시키는 유동적인 결정 곡선을 이용하는 것이 더 바람직하다. 가열냉각 최적화기술 (annealing optimization technique)의 모의실험을 통해 곡선을 도출할 수 있다. 알고리즘은 H.261 비디오 코텍(video codec)범위에서 수행되고 모의실험 또한 그 범위에서 결과들을 보여주고 이들을 여타의 접근방법들과 비교한다.