• 제목/요약/키워드: 부호화 단위

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Lapped Transform을 이용한 효율적인 분산 동영상 부호화 시스템 및 성능해석 (Efficient Distributed Video Coding System and Performance Analysis Using Lapped Transform)

  • 강수경;이창우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권9C호
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    • pp.564-572
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    • 2011
  • 동영상 신호의 각 프레임 간의 상관성을 복호기에서 이용하여 부호기의 복잡도를 줄이는 분산 동영상 부호화(distributed video coding : DVC) 시스템이 제안되었다. DVC 시스템에서는 부호기에서 블록 단위의 움직임 추정 및 보상을 수행하지 않기 때문에 블록 단위의 변환기법인 DCT(discrete cosine transform)를 대신해서 부호화 이득이 큰 중첩된 블록 단위의 변환인 lapped transform의 적용이 가능하다. 본 논문에서는 lapped transform을 사용한 효율적인 DVC 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템의 성능을 높이기 위하여 복호기에서 중첩된 블록을 사용하는 OBMCI(overlapped block motion compensated interpolation)을 사용하여 부가 정보를 생성하고 적절한 상관잡음 모델링을 사용하여 전체 부호화 성능을 향상시킨다. 표준 동영상을 사용하여 모의 실험을 하고 제안하는 시스템의 성능을 기존의 DVC 부호화 시스템과 비교한 결과 우수한 PSNR 성능과 저전송률에서 블록 현상이 크게 감소하는 것을 확인하였다.

LDPCA 병렬 부호화를 이용한 고속 분산비디오부호화 (Fast Distributed Video Coding using Parallel LDPCA Encoding)

  • 박종빈;김재환;전병우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.136-137
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고속, 저전력 비디오 부호화에 적합한 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화기를 더욱 고속화하기 위한 병렬처리 방법을 제안한다. 기존에는 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화를 위해 양자화 정보를 비트플레인단위로 분해후 이를 순차적으로 LDPCA 부호화하여 전체 부호화기 연산량에서 LDPCA의 복잡도가 약 54% 정도 차지하였고, 이는 고비트율로 부호화 할수록 더욱 증가하였다. 제안방법은 이를 개선하기 위해 여러 개의 비트플레인을 하나의 심벌 (symbol)로 묶어서 LDPCA 부호화를 수행하여 한 번의 연산으로 여러 개의 데이터를 동시에 처리할 수 있게 한다. 일종의 단일 명령 복수 데이터 처리 (SIMD, Single instruction, multiple data)에 의한 고속화 방법이다. 이를 통해 제안방법은 기존의 순차적 처리 방법에 비해 저비트율에서는 8배, 고비트율에서는 55배까지 LDPCA의 부호화 속도를 향상시켰다. 결과적으로 전체 부호화에서 LDPCA의 상대적인 복잡도 비율은 4%정도로 낮아지게 되었으며 Wyner-Ziv 영상의 부호화 속도도 약 1.5 ~ 2배까지 향상되었다. 제안방법은 LDPCA를 사용하는 다른 Wyner-Ziv 분산비디오부호화 구조에도 적용 가능할 것으로 기대한다.

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웨이블릿 리프팅과 비트평면 부호화에 기반한 새로운 문서 코덱 시스템 (A New Document Codec System based on Wavelet Lifting and Bitplane Coding)

  • 이호석
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.805-815
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    • 2003
  • 본 논문은 문서 분할, 웨이블릿 리프팅, 그리고 비트 평면 부호화에 기반한 문서 압축과 복원 시스템을 제시한다. 압축 과정에서 문자들의 모양을 유지하기 위하여 문서 분할을 사용한다. 웨이블릿 변환 방법으로는 웨이블릿 리프팅을 사용하며 웨이블릿 계수 값에 대하여 비트 평면을 구성하여 중요 서브블럭 단위로 압축을 수행한다. 중요 서브블록 부호화를 통하여 압축율을 높임과 동시에 압축속도 향상도 이룩하였다. 양자화로는 서브밴드 단위의 비 트 쉬프트 방법을 사용하였다. 웨이블릿 리프팅의 전단계로 색차변환, 부표본화를 수행하였으며, 서브블록 부호화의 전단계로 그레이코드 변환을 수행하였다. 여러 영상과 문서를 대 상으로 실험하여 시스템의 성능을 확인하였다.

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병렬 LDPCA 채널코드 부호화 방법을 사용한 고속 분산비디오부호화 (Fast Distributed Video Coding using Parallel LDPCA Encoding)

  • 박종빈;전병우
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.144-154
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    • 2011
  • 본 논문에서는 고속, 저전력 비디오 부호화에 적합한 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화기를 더욱 고속화하기 위한 병렬처리 방법을 제안한다. 기존의 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화 방법은 양자화 된 변환계수를 비트플레인 단위로 분해한 후 비트플레인별로 순차적으로 LDPCA 채널코드로 부호화함에 따라 전체 부호화 연산량에서 LDPCA 부호화가 평균적으로 60% 정도 차지하였고, 이러한 복잡도는 고비트율로 부호화 할수록 더욱 증가하였다. 본 논문에서는 이런 분산비디오부호화 방법의 복잡도 문제를 개선하기 위해 여러 개의 비트플레인들을 하나의 메시지묶음으로 묶어서 한 번의 연산으로 여러 개의 데이터를 동시에 고속 LDPCA 채널코드 부호화하는 병렬화 방법을 제안한다. 이를 통해 기존의 순차적 방법에 비해 저비트율에서는 8배, 고비트율에서는 55배까지 LDPCA 채널코드 부호화 속도를 향상시켰다. 결과적으로 전체 변환영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화에서 LDPCA 채널코드 부호화의 상대적인 복잡도 비율을 평균 9%까지 낮출 수 있었으며, Wyner-Ziv 영상의 부호화 속도도 QCIF 크기 영상을 2.5GHz 속도의 CPU를 가진 PC환경에서 GOP 길이가 64인 경우 초당 700 ~ 2,300장을 부호화 할 수 있음을 확인했다. 제안 방법은 LDPCA를 사용하는 화소영역 Wyner-Ziv 분산비디오부호화에도 적용 가능하여 고속의 부호화가 요구되는 다양한 응용에 활용이 기대된다.

H.26L 화면내 예측 기법에 관한 고찰 (Investigation on the H.26L Intra Prediction Method)

  • 유국열
    • 방송과미디어
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    • 제7권3호
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    • pp.83-93
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    • 2002
  • 본 고에서는 최근 표준화가 진행 중인 H.26L 부호기의 화면내 예측기법에 대해서 살펴보고자 한다 기존의 H.261, MPEG-1, MPEG-2등에서는 블록별로 독립적으로 UT 기반의 변환부호화를 수행하였으나, H.261의 화면내 부호화 방식은 공간 예측 및 정수형 변환을 사용한다. 또한, H.261에서 시작해서, MPEG-4에 이르기까지 지속적으로 사용되어 온 8x8화소 블록과는 달리 4x4또는 16x16단위의 처리, 휘도 성분과 색도 성분의 독립적인 처리 등 많은 새로운 부호화 방식이 도입되었다. 효과적인 예측 모드 부호화를 위해 주변 블록의 모드들을 이용한 예측 부호화 방식이 도입되었다. 기존의 가장 대표적인 화면내 부호화기인 H.263에 비해서 H.26L방식이 같은 화질에서 약40%의 추가적인 압축 효과가 있음을 확인하였다.

HEVC 부호화기에서 CU 정보 병합 알고리즘을 이용한 빠른 CU 부호화 방법 (Fast encoding algorithm using CU merge scheme in HEVC)

  • 이재영;한종기
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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    • pp.361-364
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    • 2012
  • MPEG과 ITU-T에서 최근 표준화가 진행되고 있는 HEVC는 H.264/AVC에 비해, CU(coding unit), PU(prediction unit), TU(transform unit)의 다양한 형태 분할 단위를 갖는 것을 큰 특징으로 한다. 이 중, CU와 TU는 쿼드트리 형태의 재귀적 분할 구조를 가지도록 구성되는데, 압축 효율은 향상시키지만 높은 부호화 복잡도를 갖는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 재귀적 분할 구조를 변환하여 가장 작은 CU의 정보를 병합하여 큰 CU의 정보를 빠르게 결정하는 방법을 제안한다. 제안한 방법을 HEVC의 CU 부호화에 적용한 결과, 부호화 복잡도를 32-45% 가량 감소시키면서 압축 효율 하락은 0.6-0.9%로 억제할 수 있었다. 또한, HM6.1에 구현되어 있는 고속 탐색 알고리즘과 비교 할 경우, 압축 효율 하락을 0.2-0.3%로 억제하면서 부호화 복잡도를 8-12% 감소시킬 수 있었다.

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가변 전송 Frame 길이를 갖는 저 전송속도 VQ 음성부호화 알고리즘에 대한 연구 (A Low Rate VQ Speech Coding Algorithm with Variable Transmission Frame Length)

  • 좌정우;이성로;이황수
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제12권1E호
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    • pp.32-38
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    • 1993
  • 본 논문에서는 저 전송속도의 음성 부호화기를 제안하였고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능분석과 유연성을 입증하였다. 제안된 부호화 방식은 입력 음성신호의 Stationarity에 따라 전송 프레임의 길이를 가변하고, 전송 프레임의 대표적인 특징 벡터를 Vector Quatization으로 부호화하였다. 제안된 부호화 방식에서 특징 벡터열은 입력 음성신호를 샘플단위로 Prewindowed RLS Lattice 알고리즘을 통해 구한 PARCOR 계수로 구성된다. 입력 음성신호는 Subsegment로 분할되고, 각 Subsegment에서 대표적인 PARCOR 계수를 구한다. Likelihood Ratio Distortion Measure를 사용하여 유사도에 따라 Subsegment를 병합함으로써 전송프레임을 결정한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 제안된 VTEL 음성 부호화 방식은 좋은 음질을 유지하면서 전체 전송속도를 크게 줄일 수 있다.

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MPEG-­4 부호화기를 위한 스트림 생성기 설계 (The design of Stream producer for MPEG-4 encoder)

  • 송인근;서기범
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1776-1784
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    • 2003
  • 이 논문에서는 MPEG­4를 부호화하기 위한 스트림 생성기의 효율적인 구조 설계에 대하여 제안한다. 이 모듈은 DCT 및 양자화 모듈로부터 출력된 매크로 블록 단위의 양자화 된 계수를 입력으로 하여 부호화 기의 부호화 모드에 따라 VLC 부호화를 수행하며, MPEG­4 의 오류 은익 방법을 지원하며, 데이터 파티션을 지원한다. 이 구조는 VHDL 을 사용하여 설계하였으며, 포스트 시뮬레이션을 통해 설계된 부호화 기의 성능을 평가하였다.

새로운 멀티플 디스크립션 선택적 부호화 방식 (A new multiple description selective coding scheme)

  • 이종배
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제42권1호
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    • pp.41-46
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    • 2005
  • 채널의 잡음 영향을 극복하기 위하여 새로운 멀티플 디스크립션 기법을 제안한다. 본 기법은 임베디드 부호화기법을 채택하고 있으며, 부대역 계수가 한번에 비트 플레인 단위로 부호화 되는데 이때 비적응적 산술부호화 방식을 사용한다. 각 영역의 중요도에 따라 관심영역을 부호화할 때, 다른 부분에 비해서 패스 횟수를 늘려서 부호화를 행함으로써 관심영역이 다른 부분에 비해서 고화질로 부호화되도록 한다. 또 채널 에러를 극복하기 위해서 부호화 과정에서 소스 데이터에 제어된 중복성을 허용하는 멀티플 디스크립션 기법을 채택한다. 본 방식은 고압축률을 지향하고, 특정한 영역이 다른 부분에 비해서 중요한 시스템의 경우에 보다 중요한 특성을 나타낸다.

H.264 인트라 프레임의 Rate Distortion 성능 향상을 위한 모드 결정 기법 (Rate Distortion Improved Mode Decision Method for H.264 Intra Coding)

  • 유종민;최창렬;정제창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8C호
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    • pp.591-597
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    • 2008
  • H.264/AVC는 기존 영상 압축 표준과 달리 Intra 부호화에서도 가변 크기 블록과 예측 부호화를 사용하여 압축 효율을 높이고 있다. 한 매크로 블록을 부호화 하는 경우 $I16{\times}16$ 모드에서 4가지, $I4{\times}4$ 모드에서 9가지 예측 모드 중 가장 좋은 성능을 보이는 모드를 선택하여 부호화를 행한다. 현재 H.264 참조 소프트웨어인 JM에서는 모드 결정 방법으로 RDO (Rate Distortion Optimization)를 채택하여 사용하고 있으며 이는 RD 관점에서 가장 좋은 성능을 보이는 모드를 선택하여 부호화를 행하는 것이다. 본 논문에서는 H.264/AVC Intra 부호화의 부호화 효율을 향상 시킬 수 있는 모드 결정 방법을 제안한다. RDO는 영상 부호화기에 적용되는 과정에서 복잡도를 줄이기 위하여 부호화 되는 단위 블록들의 부호화 결과는 독립이라는 가정을 하였다. 하지만 실제 H.264/AVC 인트라 부호화 구조는 인접 블록의 이미 부호화 된 픽셀 값을 사용함으로써 인접 블록의 부호화 결과에 영향을 받도록 되어있다. 때문에 제안하는 방법은 이 블록 간 부호화 결과가 종속이라는 점을 고려하여, 기존 RDO 내 $I4{\times}4$ 예측 모드 결정 과정 중 다음 블록의 예측을 위해 사용되는 현재 블록 내 화소 값의 왜곡에 중점을 두어 모드 결정을 하는 과정을 추가함으로써 압축 성능 향상을 꾀한다. 제안하는 모드 결정 방법은 다양한 시퀀스와 QP에서 같은 화질대비 $0.64{\sim}l.65%$의 비트율 감소나 같은 비트율 대비 $0.049{\sim}0.101dB$의 PSNR 향상을 보인다.