• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2011.07a
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• pp.348-351
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• 2011

가변적인 블록을 이용하는 H.264/AVC 인터 화면에서의 모드 결정 방법은 $16{\times}16$부터 $P8{\times}8$ 모드까지 인터 모드에 대해 비트율 왜곡값을 계산 한 뒤 공간적 상관도를 고려하기 위해 인트라 $4{\times}4$와 인트라 $16{\times}16$ 모드까지 비트율 왜곡값을 계산하고, 계산된 비트율 왜곡값 중 가장 작은 값을 갖는 모드를 최종 모드로 선택한다. 하지만 이러한 과정으로 부호기의 복잡도는 증가한다. 복잡도를 감소시키기 위해 본 논문에서는 IPPP구조에서의 인터 모드와 인트라 모드의 특징을 이용하여 고속 부호화를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 인터 모드에 대해서 최적 모드를 결정하기 위한 비트율 왜곡값의 상관도와 시간 상관도를 이용하고, 인트라 모드에 대해서는 인트라 화면 내에서의 각 인트라 모드에 대한 최대 최소 임계값을 이용하여, 발생확률이 낮은 인터와 인트라 모드의 활성화 여부를 결정한다. 본 알고리즘의 적용 범위는 상대적으로 인터 화면에서 발생 빈도가 낮은 $16{\times}8$, $8{\times}16$, $P8{\times}8$와, 인트라 $4{\times}4$, 인트라 $16{\times}16$ 모드이다. 제안하는 알고리즘은 기존의 H.264/AVC에 비해 1.36% 비트가 증가 했고, PSNR은 0.06dB 감소했다. 즉, 부호화 효율의 큰 감소 없이 평균 42.58%의 부호화 시간을 감소시켰다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.44 no.3
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• pp.88-96
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• 2007

H.264 is a new international video coding standard that can achieve considerably higher coding efficiency than conventional standards. Its coding gain has been achieved by employing advanced video coding methods. Specially, the increased number of macroblock modes and the complex mode decision procedure using the Lagrangian optimization are the main factors for increasing coding efficiency. Although H.264 obtains improved coding efficiency, it is difficult to do an real-time encoding because it considers all coding parameters in the mode decision procedure. In this paper, we propose a fast mode decision algorithm which classifies the macroblock modes in order to determine the optimal mode having low complexity quickly. Simulation results show that the proposed algorithm can reduce the encoding time by 34.95% on average without significant PSNR degradation or bit-rate increment. In addition, in order to show the validity of simulation results, we set up a low boundary condition for coding efficiency and complexity and show that the proposed algorithm satisfies the low boundary condition.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.110-112
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• 2011

GPU의 병렬성과 연산능력을 일반적인 공학적 문제 해결에 적용하는 GPGPU 컴퓨팅에 대한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 비디오 압축과정에는 많은 양의 화소 데이터에 동일하게 반복되는 연산을 수행하는 알고리즘이 많이 적용되므로 GPGPU를 통한 고속 병렬 계산의 응용 분야로 매우 적합하다. H.264/AVC는 비디오를 압축하는 가장 최신의 국제표준으로 여러 제품군과 서비스에 대한 적용되어 시장에서 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 GPGPU의 응용 분야로 주목 받고 있는 비디오 압축 분야에 대한 적용으로 H.264/AVC의 화면내 예측 모드 결정과정에 GPGPU 병렬 프로그래밍을 적용하여 예측 모드 결정 속도를 향상하는 방법을 제안한다. GPU상에서의 데이터 병렬처리를 위해 CUDA C언어를 사용하였으며, CPU상에서의 연산은 C언어를 사용하여 구현되었다. GPU상에서 프레임 전체에 대한 화면내 예측 모드를 병렬적으로 결정함으로써 이에 소요되는 시간을 줄여 줄 수 있었다. 실험결과 GPU상에서 병렬적으로 예측 모드를 결정할 때 Full-HD급 영상에서 약 2.8배 정도의 속도 향상을 확인할 수 있었다. 향후 GPGPU 병렬 프로그래밍을 화면 내 예측뿐만 아니라 반복되는 연산을 수행하는 다른 알고리즘에도 적용하여 부호화기의 계산 부담을 덜어준다면 고속 실시간 비디오 압축 부호기 개발이 더욱 용이해 질것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.11a
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• pp.71-74
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• 2013

차세대 동영상 표준 코덱인 High Efficiency Video Coding(HEVC)은 기존의 AVC/H.264 보다 동일 화질 대비 최대 약 2배의 압축 성능을 보여준다. 이러한 HEVC의 성능을 얻기 위하여 복잡한 연산이 많은 기법이 도입되었고 이로 인하여 HEVC의 시간 복잡도는 AVC/H.264보다 더욱 증가하였다. HEVC의 시간 복잡도를 줄이기 위해서 다양한 고속 알고리즘이 논의되고 있고 인트라 예측 모드에서의 고속 알고리즘 연구 또한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 인트라 예측 모드 결정과정에서 HEVC에 구현된 Rough mode decision(RMD)와 Most probable mode(MPM)의 결과를 활용하여 고속화된 최종예측 모드 결정 방법을 제안한다. 실험 결과, HM 10.0의 All Intra 환경을 기준으로 BD-rate에서 약 0.9%의 손실과 함께 평균 24%의 속도 향상을 얻을 수 있었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.33 no.11C
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• pp.925-931
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• 2008

In video coding standard H.264/AVC, variable block size mode algorithm improves compression efficiency but has need of a large amount of computation for various block modes and mode decision. Meanwhile, decided inter block modes depend on the complexity of a block image, and then the more complex a macroblock is, the smaller its block size is. This paper proposes fast inter block mode decision algorithm. It limits valid block modes to the block modes with a great chance for decision using the image complexity and carries out motion estimation rate-distortion optimization with only the valid block modes. In addition to that, it applies fast motion estimation PDE to the valid block modes with only the $16{\times}16$ block mode. The reference software JM 9.5 was executed to estimate the proposed algorithm's performance. The simulation results showed that the proposed algorithm could save about 24.12% of the averaged motion estimation time while keeping the image quality and the bit rate to be -0.02dB and -0.12% on the average, respectively.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.9 no.9
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• pp.1-8
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• 2009

H.264/AVC video coding standard uses the rate distortion optimization method which determines the best coding mode for macroblock(MB) to improve coding efficiency. Whereas RDO selects the best coding mode, it causes the heavy computational burden comparing with previous standards. To reduce the complexity, in this paper, a fast intra prediction mode decision algorithm using directional gradients is proposed. The proposed algorithm is composed of 2-path structure. In the first path, $16{\times}16$ intra prediction mode is determined using directional gradients. In the second path, 3 modes instead of 9 modes are chosen for RDO to decide the best mode for $4{\times}4$ block. Finally, the two modes determined in the two-path decision process are compared to decide the final block mode. Experimental results show that the computation time of the proposed method is decreased to about 77% of the exhaustive mode decision method with negligible quality loss.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.48 no.3
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• pp.42-49
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• 2011

In this paper, we propose a fast macroblock mode decision algorithm in H.264/AVC, based on the image sequence statistics. Specically, considering the directional characteristics of image sequences, we eliminate sub$8{\times}4$ or sub$4{\times}8$ mode decision process based on the rate-distortion cost of Inter$16{\times}8$ or Inter$8{\times}16$ mode respectively. Additionally, exploiting the optimal modes of submacroblock in inter$8{\times}8$ mode, we propose an algorithm to eliminate Intra$4{\times}4$ or Intra$16{\times}16$ mode decision process selectively. From the simulation results, the proposed method reduce the encoding time by maximum 70% of total, compared with the other conventional methods.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.11a
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• pp.141-144
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• 2003

가장 최근의 동영상 압축 표준인 H.264는 매크로블록의 최적 모드를 결정하기 위하여 총 7가지 모드를 사용하여 움직임 예측을 수행하기 때문에 부호화 효율과 수행 성능 면에서 기존의 방식에 비해 좋은 결과를 보이지만, 움직임 예측 과정에서 많은 계산 시간을 필요로 한다는 것이 커다란 단점으로 지적되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 H.264에서 가변 블륵 단위의 움직임 예측 시 인접한 블록과의 상관성을 분석하여 다음 움직임 예측 모드의 사용 여부를 결정하는 블록 병합 알고리즘을 HEXBS(Hexagon-based Search) 고속 움직임 탐색 알고리즘에 적용하여 움직임 예측 시간을 효율적으로 절약하는 방법을 제안한다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.13 no.1
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• pp.152-161
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• 2008

We investigate that when we restrict the encoding modes on the enhancement layer based on that of the base layer exploiting the high correlation between the best modes at base and enhancement layers, we should determine the set of surviving search modes to yield the minimum excessive RD-cost caused by the restriction. Based on these sets, we implement a fast mode decision algorithm for H.264 Scalable Extension (SE). Simulation results show that the proposed algorithm is superior in the sense of the RD-performance to the conventional mode restriction method which is based on the conditional probabilities of the best modes.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07e
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• pp.2068-2071
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• 2003

최근 표준화가 완성된 H.264 는 가변 블록 움직임 보상, 복수 참조 영상, 그리고 1/4 화소 움직임 벡터 정확도를 지원하고 있다. 그러나 이러한 새로운 부호화기술은 부호화 효율 향상의 주된 요인이면서, 동시에 높은 복잡도의 요인이기도 하다 따라서 H.264 비디오 표준의 실제 응용 확대를 위해서는 이러한 기술의 속도향상이 필수적이다. [1]에서 제안한 고속 모드 결정법은 조기에 모드 결정을 할 수 있기 때문에, 움직임 벡터 탐색과 비트율-왜곡치 (Rate-Distortion cost) 계산 과정을 효율적으로 생략할 수 있는 방법이다. 하지만 [1]에서 제안된 측정치 r은 주변 블록의 정보를 이용하지 않기 때문에 모드 결정 에러를 좀 더 효과적으로 줄이지 못했다. 본 논문에서는 주변 블록의 정보를 이용하여 [1]의 방법을 개선시킨 것으로 실험 결과 큰 부호화 손실 없이 계산 량 감소에 있어 매우 높은 효율을 제공함을 확인하였다.