• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.189-192
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• 2021

three degree of freedom (3DoF), three degree of freedom plus (3DoF+), six degree of freedom(6DoF) 등 몰입형 비디오의 높은 몰입감을 제공하기 위해 다중 비디오 영상을 효율적으로 처리하는 기법이 활발히 연구되고 있다. 이를 위해 원본의 몰입형 비디오가 입력되면 기본 시점 영상과 추가 시점 영상에서의 중복을 제거하고 기본 시점(basic view)에서는 보이지 않지만 추가 시점(additional view)에서는 보이는 영역을 추출하는 프루닝 과정이 이뤄지는 부호기에서의 부호화 모드 결정은 매우 중요하다. 본 논문은 test model for immersive video (TMIV)의 모드 중 하나인 MPEG immersive video (MIV) view mode 를 통해 만들어진 프루닝 (pruning) 그래프에서 선택된 시점들을 활용하여 뷰 간 중복성을 제거할 수 있는 효율적인 부호화 구조로 클러스터를 기반으로 병렬적으로 부호화하는 클러스터 기반 정렬 기법을 제안한다. 선택된 시점들을 인덱스 순서에 따라 부호화하는 기존 방법에 비해 제안하는 방법은 peak signal-to-noise ratio (Y-PSNR)에서 평균 3.9%의 BD-rate 절감을 보여주었다. 본 연구는 또한 더 객관적인 품질 측정을 위해 immersive video peak signal-to-noise ratio (IV-PSNR)에 의한 비교 결과도 함께 제공하며, 참조 순서에 맞게 정렬한 프루닝 기반 정렬 기법과의 비교도 함께 제공한다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.484-495
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• 2017

최근 디스플레이 기기의 발전과 기가 네트워크 등의 전송 대역폭 확대로 인해 대형 파노라마 영상, 4K Ultra High-Definition 방송, Ultra-Wide Viewing 영상 등 2K 이상의 초고해상도 영상의 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 이러한 초고해상도 영상은 데이터양이 매우 많기 때문에 부호화 효율이 가장 높은 High Efficiency Video Coding(HEVC) 비디오 부호화 표준을 사용하는 추세이다. HEVC는 가장 최신의 비디오 부호화 표준으로 다양한 부호화 툴을 이용하여 높은 부호화 효율을 제공하지만 복잡도 또한 이전 부호화 표준과 비교하여 매우 높다. 특히 초고해상도 영상을 HEVC 복호기로 실시간 복호화 하는 것은 매우 높은 복잡도를 요구한다. 따라서 본 논문에서는 고해상도 및 초고해상도 영상에 대한 HEVC 복호기의 복호화 속도를 개선시키고자 HEVC에서 지원하는 슬라이스(Slice)와 타일(Tile) 부호화 툴을 사용하여 각 슬라이스 혹은 타일을 동시에 처리하며 디블록킹 필터 과정에서도 소정의 블록 크기만큼 동시에 처리하는 데이터-레벨 병렬 처리 방법을 소개한다. 이는 독립 복호화가 가능한 타일, 슬라이스, 혹은 디블록킹 필터에서 동일 연산을 다중 스레드에 분배하는 방법으로 복호화 속도를 향상 시킬 수 있다. 실험에서 제안 방법이 HEVC 참조 소프트웨어 대비 4K 영상에 대해 최대 2.0배의 복호화 속도 개선을 얻을 수 있음을 보인다.

• 방송과미디어
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• 제24권4호
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• pp.87-101
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• 2019

JVET(Joint Video Experts Team)에서 새로운 비디오 압축 표준으로 진행 중인 VVC(Versatile Video Coding)에서는 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 기술을 근간으로 부호화 효율을 높일 수 있는 다양한 새로운 기술들을 채택하고 있다. 인루프 필터(In-Loop Filter)는 복원영상의 화질을 향상시키기 위한 기술로 주관적 화질 개선뿐만 아니라 부호화 효율을 향상시키는 기술로 기존 HEVC의 확장 기술 및 새로운 인루프 필터 기술을 채택하고 있다. 본 고에서는 VVC의 CD에 채택되어 있는 인루프 필터 기술들을 소개한다. 인루프 필터 기술은 HEVC에 채택되어 있는 디블록킹 필터(Deblocking Filter: DF)와 SAO(Sample Adaptive Offset), 새로이 추가된 ALF(Adaptive Loop Filter)의 3가지의 필터와 LMCS(Luma Mapping with Chroma Scaling) 기술을 포함하고 있다. 이들 인루프 필터 기술은 주관적 화질 개선과 부호화 효율을 크게 개선하고 있으며, 2020년 7월 FDIS(Final Draft International Standard) 완료를 앞두고 인루프 필터링의 다양화로 인한 성능과 복잡도를 고려한 간소화 및 병렬처리 등의 고속화에 대한 표준화가 지속적으로 이루어질 전망이다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.59-62
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• 2009

본 논문에서는 UHDTV(Ultra HDTV)를 위한 MPEG-2 TS(Transport Stream)의 다중화 기법 및 다중화 SW 툴의 설계 및 구현에 대해서 기술한다. 대용량의 UHD 비디오를 처리하기 위해서는 당분간 병렬처리에 기반한 코덱 구현이 불가피하며 이로 인해 다수의 비디오 비트스트림 간의 동기화 및 다중화가 요구된다. 본 논문에서는 4K(또는 8K) 해상도의 UHD 비디오가 4개의 화면으로 분할되어 각각 H.264/AVC로 부호화되고, 2 개의 5.1 채널의 오디오가 AC-3로 부호화되는 병렬처리 기반의 UHDTV의 TS 다중화를 고려한다. H.264/AVC를 전송하기 위한 MPEG-2 시스템(Systems) 확장 규격과 AC-3를 다중화하기 위한 ATSC 규격에 따라 PES 패킷화 및 TS 다중화 툴을 설계한다. 본 논문의 다중화 툴은 타이밍 모델을 만족하도록 T-STD(TS Systems Target Decoder)에 정의된 버퍼들의 상태를 모니터링 하면서 다중화 스케쥴링을 수행하고 한 TS 패킷의 전송 시간 단위로 H/W의 실시간 처리를 에뮬레이션(emulation) 한다. 또한 전체 다중화 구조에 있어서 재다중화(Re-multiplexing)의 포함 여부에 따른 장단점에 대해서 고찰한다. 상용 검증 툴 및 재생 툴을 통하여 구현한 TS 다중화 툴의 규격의 적합성 및 그 기능을 검증한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제14권2E호
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• pp.50-56
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• 1995

본 논문은 3가지 상태의 전이 그래프를 이용해서, 병렬 컴퓨터인 MasPar에 적합한 한글에 대한 효율적인 부호화를 제시하고자 한다. 본 논문에서 제시한 PHDCM(Parallel Hangul Dynamic Coding Method)의 방법을 이용한 경우에 한글 한음절당 약 3.5비트이상의 축약이 가능함을 보였다. 그리고 기존의 방법과 비교해 볼때 1비트이상의 축약이 가능함도 보였다. 또한 약 천만자의 한글을 이용해서, 병렬 컴퓨터인 MasPar에 프로세서 64개를 이용하여 실제 실행을시켰을때의 가속도 (Speedup)은 49.314임을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권6호
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• pp.43-51
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• 2004

본 논문에서는 입력패턴을 triple rail-coding 방식으로 표현한 후 입력의 직렬연결 방법으로 기호치환을 수행하는 광 병렬 변형부호화자리수 가산 시스템을 제안하였다. Triple rail-coding 방식으로 변형부호화자리수 입력을 표현할 때 중복연산 결과가 나오는 입력들은 동일한 패턴으로 전처리하여 기호치환과정의 규칙수를 줄였고, 광 구현시 공간 이동된 입력패턴을 직렬로 연결하여 광을 통과시킴으로써 공간 이동 연산, NOR 연산, 그리고 문턱치 연산과정이 필요 없는 광 가산기를 구현하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.835-849
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• 2013

ISO/IEC MPEG과 ITU-T VCEG이 공동으로 구성한 JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding)가 표준화를 진행한 HEVC (High Efficiency Video Coding)는 H.264/AVC 대비 약 2배 혹은 그 이상의 압축효율을 목표로 표준화가 시작되었다. 하지만, 계층적 구조를 갖는 가변크기 블록의 사용과 재귀적 부호화 구조에 따른 인코더의 복잡도 증가는 개선해야 할 문제점으로 지적되고 있다. HEVC 인코더의 복잡도를 감소시키기 위하여 다양한 고속화 알고리즘들이 제안되고 있으나, 고속화 알고리즘으로 얻을 수 있는 속도 향상만으로 HEVC 인코더의 실시간성을 확보하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 현재 표준화가 완료된 HEVC 인코더의 실시간 구현을 위하여 SIMD 명령어를 이용한 데이터 수준 병렬화 기법, CPU 및 GPU를 이용한 멀티스레딩 기법과 같은 다양한 병렬화 기법을 소개한다. 또한, 이러한 병렬화 기법들을 HEVC 인코더에 적용하기 위해 적합한 연산 및 기능 모듈에 대하여 소개한다. 본 연구에서 제안한 방법을 HM (HEVC reference model) 10.0에 적용한 결과 $832{\times}480$ 영상의 경우 20~30fps의 부호화 속도를 나타냈으며, $1920{\times}1080$ 영상의 경우 5~10fps의 부호화 속도를 나타내었다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1091-1105
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• 2012

본 논문에서는 현재 표준화가 진행 중인 HEVC (high efficiency video coding) 부호화기의 고속화, 최적화, 병렬화 연구에 앞서 통계적 특성 및 복잡도 분석을 수행하였다. HEVC는 H.264/AVC에 비해 약 2배의 압축 성능을 나타내지만 부호화기 복잡도는 크게 증가하여 이는 앞으로 해결해야할 문제로 남아있다. HEVC의 높은 부호화기 복잡도를 해결하기 위한 고속화, 최적화, 병렬화 연구에 앞서, 본 논문에서는 HEVC 참조소프트웨어인 HM 7.1을 이용하여 HEVC 부호화기의 복잡도를 측정하였다. 추가적으로, 실제 응용에서 사용될 고속 HEVC 부호화기 소프트웨어에 대한 예상 복잡도를 고속 알고리듬이 적용된 HM 7.1 소프트웨어로 측정하였다. 복잡도 측정은 공통 실험 영상 및 조건을 사용하였으며 PC 환경에서 부호화기 소프트웨어의 동작 사이클을 측정하고 이를 분석하였다. 또한, 부호화를 통해 생성된 비트스트림을 이용하여 HEVC 부호화기 소프트웨어의 부호화 구조에 따른 통계적 특성과 제한적 부호화에 따른 통계적 특성에 대하여 제시하고 이를 분석한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.583-589
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• 2015

HEVC CABAC에서는 하나의 빈을 부호화한 후 확률 모델을 업데이트하고, 업데이트된 확률 모델로 다음 빈을 부호화한다. 기존 CABAC 부호화기는 매 사이클마다 1개의 빈밖에는 부호화하지 못하여 처리율을 향상시킬 수 없었다. 본 논문에서는 확률 모델의 업데이트가 필요없는 우회 빈을 병렬처리 함으로서 처리율을 높인 HEVC CABAC 부호화기를 제안한다. 설계된 CABAC 부호화기는 매 사이클마다 1개의 정규 빈을 처리하거나 최대 4개의 우회 빈을 처리할 수 있으며, 평균적으로 매 사이클당 1.15~1.92개의 빈을 처리한다. 0.18 um 공정에서 합성한 결과, 게이트 수는 메모리를 포함하여 78,698 게이트, 최대 동작 속도는 136 MHz, 최대 처리율은 261 Mbin/s이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권1B호
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• pp.1-7
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• 2000

일반적으로 일차원 광부호분할 다중접속 시스템은 광직교코드를 사용하여 부호화와 복호화를 수행하지만 이차원 광부호분할 다중접속 시스템에서는 병렬 데이터의 전송을 위하여 이차원의 광직교패턴코드를 사용하여 부호화와 복호화를 수행한다. 이 때 사용되는 광직교패턴코드는 자기상관값과 상호상관값 특성이 좋아야 하지만, 송수신단간의 시간에 대한 정보나 패턴의 동기화가 보장된다면 자기상관값에 대한 조건을 완화시킬 수 있으며 생성할 수 있는 패턴코드의 수도 늘어나게 된다. 본 논문에서는 2차원 데이터의 병렬전송을 위한 광부호분할 다중접속 시스템을 소개하고 2차원 패턴코드의 생성방법에 대하여 알아보며 제시된 생성방법에 대하여 다른 사용자의 간섭잡음에 의한 확률밀도함수와 그에 다른 각 패턴코드의 비트오율을 유도한다. 임계치 및 동시사용자수에 대한 비트오율을 통해 시스템의 성능을 확인하여 최적의 광직교패턴코드 생성의 조건을 제안한다.