• 제목/요약/키워드: 고속 영상 압축

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잡음성 채널에서 잡음의 영향을 적게 받는 영상신호 전송에 관한 연구 (Image Transmission using Wavelet Transform in the Noisy Channel)

  • 서준혁;안종구;이태호
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.123-126
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    • 1999
  • 일반적으로 영상신호는 푸리에 분석법에 기초를 두고 있는 DST를 이용하여 압축된다. 그러나 DCT는 블록변환의 범주에 속하기 때문에 영상신호를 높은 압축률로 압축하거나 압축한 영상신호를 잡음이 존재하는 통신채널을 통하여 전송하면 복원한 영상신호의 품질을 떨어뜨리는 블록현상이 수신측에서 나타난다. 본 논문에서는 웨이블릿을 이용하여 잡음에 강한 특성을 가지는 영상신호의 압축방법을 연구하였다. 서로 다른 서브밴드에 속하는 웨이블릿 계수들은 직교 웨이블릿에 의하여 생성되었지만, 변환 방향과 원천이 같은 계수들의 경우 서로 종속적인 관계를 가지므로 이러한 특징을 이용하여 영상신호를 압축하였다. 웨이블릿을 이용하여 압축된 영상신호는 최근 고속의 데이터 전송을 가능하게 하여서 많은 고속 통신 서비스의 기초 기술로 각광을 받고 있는 OFDM 시스템을 이용하여 전송하였다.

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스크린 컨텐츠에 적합한 HEVC 인트라 모드 결정 고속화 알고리즘 (Fast Intra Mode Decision Algorithm for Screen Contents in HEVC)

  • 이순진;한종기
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.143-144
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    • 2015
  • 최신 동영상 표준 코덱인 High Efficiency Video Coding (HEVC)는 기존의 H.264/AVC 보다 동일 화질 대비 최대 약 2배의 압축 성능을 보여준다. 이러한 성능을 얻기 위해 HEVC에는 다양한 압축 기술이 적용되었다. 그 예로, H.264/AVC에서는 인트라 예측 모드에서 9가지 예측 모드만을 사용한 반면 HEVC에서는 35가지의 모드를 이용해 화면 내 예측을 시행한다. HEVC에 적용된 다양한 기술들에 의해 부호화 복잡도가 증가하였고 복잡도를 줄이기 위해 다양한 고속 알고리즘이 연구되고 있다. 본 논문에서는 스크린 콘텐츠 영상 부호화에 적합한 고속 인트라 예측 알고리즘을 제안한다. 스크린 콘텐츠 영상이란 카메라를 이용해 촬영된 자연계 영상이 아닌 mobile phone, 방송 장비, 기타 전자 기기 등 컴퓨터 기술에 의해 생성되는 영상을 의미한다. 스크린 컨텐츠 영상은 자연계 영상과 달리 색의 변화가 전혀 없는 단순한 영역을 갖는 특성이 있다. 이러한 스크린 콘텐츠 영상의 특성을 반영하는 고속 알고리즘을 HEVC Test Model (HM) 16.6에 적용하였고, 스크린 컨텐츠 영상에서 25%의 속도 향상 결과를 얻을 수 있었다.

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초고화질 해상도용 4K/8K JPEG 2000 고속 압축 처리를 위한 연구 (A Study of Fast 4K/8K JPEG 2000 Compression for Ultra High Definition Resolution)

  • 백봉진;류준호;김정길;이상운
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.77-80
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    • 2014
  • 멀티미디어 기술의 보급 확산 및 급속한 발전으로 새로운 영상 압축 기술인 HEVC(High Efficiency Video Coding) 고화질 영상 압축 표준을 탄생시켰으며, 사용자 또한 대형 화면에 대한 선호도가 높아지고 있다. 그 결과 기존의 HD급 영상보다 4배 이상, 16배까지 선명한 초고화질 UHD(Ultra High Definition) 영상 서비스가 차세대 방송기술로 새롭게 주목받고 있다. 또한 JPEG 2000 압축도 기존 처리된 $4096{\times}4096$ 픽셀 이미지를 넘어 초고화질 해상도 이미지(8K : $7680{\times}4320$ 혹은 $8192{\times}4320$ 픽셀)를 처리 지원을 하고 있다. 따라서 초고화질 이미지의 획득 및 저장을 위해서는 고속의 처리 기술이 필요하다. 이에 본 논문은 초고화질 해상도 이미지의 고속 처리를 위한 병렬처리 기술에 대해 단계적 연구를 실행하며, 이를 위하여 1차적으로. JPEG 2000의 처리 과정을 살펴보고 전처리 단계인 색공간 변환 알고리즘 적용을 위하여 사용자 정의의 쓰레드 기반 고속처리를 수행하였다. 실험 결과 기존의 처리보다 사용자 정의 기반 쓰레드 고속처리가 초고화질 해상도 이미지(UHD 8K : $7680{\times}4320$)를 기준으로 최대 15배의 성능 향상의 결과를 보여주었다.

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GPGPU를 이용한 고속 의료 볼륨 영상의 압축 복원 (Fast Medical Volume Decompression Using GPGPU)

  • 계희원
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.624-631
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    • 2012
  • 많은 의료영상 시스템에서 의료 볼륨 데이터는 압축된 형태로 저장되어 있으며, 압축된 데이터는 가시화 이전에 압축 복원을 수행해야 한다. 압축 복원은 상당한 시간이 소모되기 때문에 본 연구는 삼차원 의료영상의 고속 복원 방식을 제안한다. 제안 방법은 의료영상의 특수성에 대한 사용자 요구를 감안하여, 손실과 무손실 압축을 모두 제공하며 점진적 개선(progressive refinement) 복원 속성을 갖는다. 그리고 그래픽스처리장치(GPU)를 이용한 병렬화를 수행하여 매우 짧은 시간 내에 압축 복원이 수행된다. 마지막으로 압축 복원과 볼륨 가시화를 연계하여 선택적 압축 복원 방법이 가능하며, 이를 통하여 볼륨 압축 복원의 추가적 성능 향상을 얻었다.

고속 블록 정합 움직임 추정을 위한 수정된 다이몬드 기법 (A Modified Diamond Search Algorithm for Fast Block Matching Motion Estimation)

  • 윤효순;손남례;이귀상
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.393-396
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    • 2001
  • 영상 압축 분야에서는 데이터 압축이 필수적인데, 이때 가장 많은 데이터 중복성을 가지고 있는 시간적 중복성은 이전 프레임의 데이터를 이용하여 움직임 추정과 움직임 보상을 수행하고 추정된 움직임 벡터에 의해서 보상된 영상과 원 영상과의 차 신호를 부호화하여 데이터를 압축한다. 움직임 추정과 움직임 보상기법은 비디오 영상압축에서 중요한 역할을 하지만 많은 계산량으로 인하여 실시간 응용이나 고해상도 응용에 많은 어려움을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 여러 가지 고속정합 알고리즘들과 하드웨어 기법들이 개발되었다. 특히 다이아몬드 탐색 기법은 계산량도 줄이고 안정된 복원 영상 화질을 유지하고 있다. 본 논문에서는 기존의 다이아몬드 탐색 기법의 문제점을 개선한 수정된 다이아몬드 탐색 기법을 제안하고 성능을 평가한다. 실험에 의하여 제안된 기법은 기존의 다이아몬드 탐색 기법과 비교하여 화질 면에서나 속도 면에서 모두 좋은 결과를 가져왔다.

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USB(Universal Serial Bus)에서의 동영상 전송시스템 구현에 관한 연구 (A study on implementing Moving Picture Transmission System through UBS)

  • 이재형;박인규
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.739-742
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    • 1998
  • 실시간 동영상의 전송을 위해 본 논문에서는 USB를 전송매체로 하여 구현했다. USB는 키보드, 스태너, 모뎀등 다양하게 사용되고 있는 인터페이스를 한나로 통일하고, 포트의 부족을 해결하기 위해서 개발된 것으로 고속의 데어터전송(12Mbps)을 가능하다. USB의 고속데이터 전송의 특징은 정지화상(JPEG) 뿐만 아니라 실시간 동영상(MPEG1, MPEG2)의 전송을 가능하게 한다. 본 논문에서는 USB로 실시간 동영상 전송을 위한 시스템 구조를 제시하였고 보다 효율적인 데이터 전송을 위한 USB Data Transfer Type에 관해 연구하였다. 720×480의 동영상의 압축을 위해 기존의 널리 이용되는 DCT대신 wevelet 알고리즘을 이용하였고 실시간 압축과 복원을 위해 video compression codec인 adv601를 사용하여 동영상 및 정지화상압축을 하였다. 또한 DSP(TMS320C32)를 이용하여 Quantization Bin Width Calculation을 함으로써 video bit stream의 크기를 가변적으로 제어하려 하였다. 이로서 동영상의 전송시 발생될 수 있는 데이터 병목현상을 해결 하였고 USB뿐만 아니라 다양한 통신망{ISDN(128Kbps), T1(1.5Mbps) T3(45Mbps)}에서의 동영상의 실시간 전송이 가능한 시스템 구조를 제시하였다.

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Partial Distortion Search을 위한 효과적인 검색 범위 조정 (Efficient Search Range Adjustment for Partial Distortion Search)

  • 이도경;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.314-317
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    • 2011
  • 영상 압축은 멀티미디어 산업의 가장 중요한 기술이며, 이 중에서도 특히, 움직임 예측은 동영상 부호화 과정에서 가장 복잡한 부분 중 하나이다. 자연 영상과 같은 우리 주위에 존재하는 대부분의 영상은 시간적, 공간적 상관도가 높고, 대부분의 압축 기술은 이 높은 상관도를 이용하는데, 그 중 움직임 예측은 시간적으로 높은 상관도를 가지는 영상의 특징을 사용하여 중복을 줄인다. 따라서 많은 연구자들이 영상 화질 손실이 적은 고속 움직임 예측을 위하여 기술을 제안하였고 성능 개선에 성공하였다. 본 논문에서는 기존의 고속 움직임 예측 알고리즘을 개선하여 영상의 품질과 압축 속도의 향상시켰다.

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JPEG 인코더용 고속 변환 및 양자화에 관한 연구 (A Study on High-Speed Transform and Quantization for JPEG Encoder)

  • 노시찬;김경현;이민수;손승일
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.825-828
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    • 2007
  • 오늘날 영상정보는 여러 분야에 있어 아주 큰 비중을 차지하고 있다. 다량의 정보를 가진 영상 신호의 효율적인 전송이나 저장에는 많은 제약이 따르게 되므로 고속의 영상 압축 관련 기술의 개발은 필수적이다. 본 논문은 JPEG에서 표준규격으로 채택하고 있는 DCT 및 양자화의 하드웨어에 적합한 고속연산 알고리즘을 연구하였고, JPEG 인코더에 적용 가능한 효율적인 회로 구조를 설계하였다. 연구된 DCT 및 양자화 모듈을 VHDL언어로 설계 및 합성하였으며 설계된 모듈은 영상 압축의 고속데이터 처리에 응용 가능하다.

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집적영상에서 효율적인 물체움직임 추정 및 차 영상 기법을 이용한 서브영상의 고속 압축 (Accelerated compression of sub-images by use of effective motion estimation and difference image methods in integral imaging)

  • 이형우;김은수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.2762-2770
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    • 2012
  • 본 논문에서는 서브영상(sub-image)에 MSE(mean square error)기반의 블록정합 알고리즘인 TSS (three-step search)와 FS (full search)를 복합적으로 적용함으로써 물체움직임을 고속, 정밀하게 추정 보상하고, 차 영상 기법을 통해 공간적 중복데이터를 제거한 잔여영상(residual image)을 고속 압축할 수 있는 새로운 기법을 제시하였다. 즉, 제안된 기법에서는 픽업된 영상 간의 유사성을 향상시키기 위하여 픽업된 요소영상으로부터 서브영상을 재합성한 뒤, TSS 기반의 MSE 알고리즘을 사용하여 전 물체영역을 대상으로 가능한 물체영역 만을 고속으로 찾은 다음, 그 가능한 물체영역에 정밀한 FS 탐색 알고리즘을 적용하여 물체영상의 정확한 움직임 벡터를 추정하여 보상하게 된다. 또한, 움직임이 보상된 물체영상에 차 영상(difference image) 기법을 적용하여 서브영상 간의 공간적 중복 데이터를 제거한 잔여영상을 얻게 되고 이는 MPEG-4 알고리즘을 통해 최종적으로 압축되게 된다. 실험결과, 제안된 기법은 기존방식에 비해 영상 압축률은 그대로 유지하면서 프레임 당 압축시간이 214% 향상됨을 보임으로써 제안된 기법의 실제 응용 가능성을 제시하였다.

극소원자블록 특성을 이용한 고속 프랙탈 영상압축 (A High-Speed Fractal Coding Using the Characteristics of Ultra-Small Atomic Block)

  • 위영철
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • 본 논문에서는 프랙탈 영상압축에서 화질/압축률을 향상 시키면서 압축시간을 획기적으로 향상시키는 방법을 제안한다. 본 방법은 레인지블록의 크기가 아주 작으면 유사변환 계수들의 값을 극히 제한하더라도 유사한 도메인블록을 아주 가까운 주변에서 쉽게 찾을 수 있음을 활용하여 압축시간을 단축시키고 화질/압축률을 향상 시킨다. 또한, 본 방법은 인접한 레인지블록 들의 압축에 사용되는 계수들이 좋은 상호관계를 가지도록 유도하여 화질/압축률을 더욱 향상 시킨다. 본 방법은 대부분의 프랙탈 영상압축 방법에 쉽게 적용되어 그 성능을 향상시킬 수 있다. 특히 압축시간이 전역탐색 방법에 비해서 $512{\times}512$ 영상에서 약 60000 배 $256{\times}256$ 영상에서 약 15000 배 빠르며 실시간 동영상의 I-frame에도 사용가능 하다.

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