• 한국통신학회논문지
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• 제26권11A호
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• pp.1925-1938
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• 2001

본 논문에서는 표준 비디오 부호화기를 위한 블럭 정합 방식을 제안하였다. 일반적으로 기존 방식에 사용되는 광역-협역 방식이 아닌 \"슬라이스 경쟁\`이라는 새로운 개념이 도입되었다. 기존의 SAD의 누적 방식인 순차 방식에서 확산 방식으로 변경함으로써 SAD증가 추이의 선형성이 확보되므로, 누적 초기에 움직임 벡터로서 가능성이 낮은 후보들을 미리 제거하여 불필요한 계산량을 줄이는 방식이다. 그리고 움직임 벡터 예측방식과 적응적 탐색 영역개념을 도입하여 블럭 정합 방식을 효율적으로 지원하였다. 이 두 방식의 도입으로 약 13%의 계산량 감소가 발생하였으며, 최종적으로 기존의 고속 블럭 정합 방식들과 비교하면 39%~77%의 SAD 누적 횟수가 감소되었다. 그리고 다양한 테스트 영상에 대하여, 평균 MAD는 항상 낮으며, 전역 탐색 블럭 정합 방식에 가장 근접한 결과를 얻었다. 얻었다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.781-788
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• 2012

HEVC에서는 움직임 예측 시, 복잡도를 줄이기 위해 고속 탐색 기법이 사용된다. 고속 탐색 기법에는 SAD 계산 복잡도를 줄인 부-화소 단위 SAD 계산 기법(sub-sampled SAD)과 양-예측시의 단-예측 반복횟수를 줄인 간소화된 양-예측 기법으로 이루어져 있다. 고속 탐색 기법으로 인해 복잡도는 크게 줄었지만 부호화 이득 역시 감소하였다. 본 논문에서는 감소된 부호화 효율을 보상하기 위해 간소화된 양-예측을 확장하였고 확장된 양-예측으로 증가된 복잡도를 줄이기 위해 예측 비용 기반의 복잡도 감소 기법들을 제안한다. 예측 비용 기반의 복잡도 감소 기법은 양-예측 조기 종료 기법과 양-예측 생략 기법으로 이루어져 있다. HM 6.0 참조 소프트웨어와 비교하여 확장된 양-예측 기법과 예측 비용 기반의 복잡도 감소 기법으로 복잡도의 증가 없이 평균 0.42%의 BD-bitrate을 감소시켰다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권6C호
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• pp.585-593
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• 2007

H.264 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 상당히 증가한다. 본 논문은 부호기 복잡도의 증가를 초래하는 주요 부호화 도구들 중 인트라 매크로블록 모드 선택의 복잡도 감소에 주안(主眼)점을 두며, 이를 위한 고속 부호화 알고리듬을 제시한다. 제안하는 알고리듬은 먼저 간단한 전처리과정을 통해서 Intra4x4 모드의 예측모드를 한정하고, 선택된 Intra4x4의 예측모드를 사용하여 다른 인트라 모드들의 예측모드를 결정한다. 실험결과 제안하는 알고리듬은 기존의 방법보다 높은 성능을 보이며 참조소프트웨어와 비교하여 약 82%의 속도향상을 가져오는 것으로 나타난다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권7호
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• pp.53-60
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• 2009

H.264/AVC 코덱에 사용되는 움직임 추정은 다중 참조 프레임과 다양한 가변 블록을 이용하기 때문에 복잡하고 많은 연산을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 다중 참조 프레임 선택, 블록 매칭, 블록 모드 결정, 움직임 벡터예측을 고속으로 처리하는 방법을 바탕으로 동작 속도가 빠른 정수 화소 움직임 추정 회로 구조를 제안한다. 또한 부화소 움직임 추정을 위한 고성능 보간 회로 구조도 제안한다. 제안한 회로는 Verilog HDL을 이용하여 RTL로 기술하였고, 130nm 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성하였다. 정수 화소 움직임 추정 회로는 77,600 게이트와 4개의 $32\times8\times32$-비트 듀얼-포트 SRAM으로 구현되었고 최대 동작 주파수는 161MHz이며 D1(720$\times$480)급 칼라 영상을 1초에 51장 까지 처리할 수 있다. 부화소 움직임 추정 회로는 22,478 게이트로 구현되었고 최대 동작주파수 200MHz에서 1080HD(1,920$\times$1,088)급 칼라 영상을 1초에 69장 까지 처리할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.382-388
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• 2012

본 논문에서는 ARM Cortex-A9 듀얼코어 플랫폼에서 지원하는 병렬처리 기법 중 하나인 Advanced SIMD기반의 NEON을 적용한 H.264/AVC 고속화 움직임추정 방법론을 연구하였다. 다양한 움직임추정 방법 중 하나인 전역탐색기법에 NEON을 적용하여 각 매크로블록의 SAD 연산횟수를 1/4 감소시켰다. 해당 매크로블록의 픽셀 값들을 8개의 16bit NEON 레지스터에 할당하였고, NEON에서 지원하는 Intrinsic 함수를 사용하여 동시에 128bit 연산을 수행하였다. 이러한 방법으로 계산된 SAD 값들 중 최소 SAD 값을 가지고 정확한 모션벡터를 선정했다. 그 결과 영상의 크기 및 매크로블록의 크기에 따라 성능이 평균 30% 이상 향상되는 효과를 검증하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.652-655
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• 2021

Versatile Video Coding(VVC)의 압축 효율을 끌어올리기 위하여 다양한 화면 간 예측(inter prediction)기법 중 적응적 움직임 벡터 해상도(Adaptive motion vector resolution, 이하 AMVR)기술이 채택되어 왔다. 다만, AMVR을 적용하여 최적의 해상도를 결정하기 위해서는 매 부호화 유닛마다 다양한 테스트를 진행해야 하며, 이는 율-왜곡 비용의 계산 복잡도 증가를 야기한다. 따라서 VVC의 부호화 복잡도의 감소를 위해 효과적으로 최적의 AMVR 모드를 찾아야 한다. 본 논문에서는 보다 다양한 데이터셋 기반 하에 경량화된 신경망 기반의 AMVR 결정 알고리즘을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권4호
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• pp.55-65
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• 2006

대부분의 고속 블록 움직임 추정 알고리즘은 탐색점의 수를 줄여서 연산량을 감소시킨다. 하지만 이러한 고속 움직임 추정 알고리즘들은 비정규화 데이터 흐름 때문에 멀티미디어 프로세서에서는 좋은 성능을 보이기 어렵다. 미디어 프로세서에서는 내부 메모리에서 데이터의 효과적인 재사용이 SAD 명령의 수를 줄이는 것보다 더욱 중요하다. 이는 수행 사이클의 성능이 외부 메모리 액세스의 횟수에 매우 의존적이기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 내부 메모리로부터 데이터를 효과적으로 재사용 할 수 있는 라인 탐색 패턴과 라인 탐색 패턴에서 불필요한 SAD 연산을 줄이기 위한 서브 샘플링 방법을 적용한 Hexagon 모양 라인 탐색(Hexagon-shape line search, HEXSLS) 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 HEXSLS 기법의 MAE 성능은 전역 탐색 블록 정합(FSBMA) 기법과 비슷하고, Hexagon 기반 탐색 (Hexagon-based search) 보다 우수한 성능을 가짐을 보인다. 또한 HEXSLS는 Hexagon 기반 탐색이나 예측 라인 탐색(predictive line search) 기법보다 적은 외부 메모리의 액세스가 발생한다. 결과적으로, 제안한 HEXSLS 기법은 종래의 기법과 비교하여 미디어 프로세서에서 매우 낮은 수행 사이클 성능을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.13-20
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• 2003

영상 시퀀스로부터 추정된 움직임벡터분산에 관한 연구에 기초하여 본 논문에서는 고속블록정합움직임 추정을 위한 구속조건을 적용한 다이아몬드탐색(DS) 알고리즘을 제안한다. 영상 시퀀스에서의 움직임벡터가 수직 또는 수평방향으로 2개화소이내의 거리에서 탐색되어지는 점을 고려하여, DS 알고리즘은 수직 또는 수평방향의 움직임벡터의 추정을 강조함으로써 새로운 3단계 탐색알고리즘에 비하여 오차율 면에서 유사한 결과를 나타내지만 계산량을 줄일 수 있었음을 확인하였다. 또한, DFD를 구속조건으로 DS 알고리즘에 적용함으로써 움직임이 없는 안정된 블록에서의 움직임벡터의 계산에 소요되는 계산 량을 줄일 수 있을 뿐 아니라 국부 해를 예측할 가능성을 감소시킬 수 있었다. 따라서 제안된 구속조건을 적용한 DS 알고리즘은 기존은 DS 알고리즘뿐 만 아니라 4단계 탐색, 블록기반 기울기-감소 탐색에 비해 평균자승오차 또는 필요한 탐색 점의 수에서 우수한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권6호
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• pp.11-19
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• 2006

최근에 만들어진 비디오 압축 표준인 H.264는 매크로블록당 최적의 부호화 모드를 결정하기 위해 비트율-왜곡 (rate-distortion) 기법을 사용하지만, 그 복잡성으로 인해 부호화하는 데 많은 시간이 걸린다. 따라서, H.264의 부호화 시간을 단축하기 위해 고속 모드결정 방법이 필요하다. 본 논문에서는 양자화 계수에 따라 발생 모드가 변하는 특성에 기반하여 불필요한 움직임 예측 및 모드결정 과정을 생략하는 새로운 고속 모드결정 방법을 제안한다. 양자화 계수에 따라 최적모드의 발생 빈도가 변하게 되는데, 제안한 방법에서는 매크로블록의 양자화된 이산 여현변환 계수들이 모두 0일 때, 0의 값을 가지는 CBP(coded block pattern)를 고려하여 이러한 특성을 반영하며, 조기 SKIP 모드 결정방법과 조기 $16{\times}16$ 모드 결정방법을 이용한다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 본 논문에서 제안한 고속 인터모드 결정방법이 H.264의 참조 소프트웨어에 구현된 고속 인터모드 결정방법에 비해, Baseline 프로파일의 경우 19.6%, Main 프로파일의 경우 18.8%의 부호화 시간을 감소시키는 것을 확인했다.