• 방송공학회논문지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.353-361
• /
• 2020

VVC (Versatile Video Coding)는 기존 HEVC에 비해 약 2 배 높은 부호화 효율을 목표로 HD / UHD / 8K 및 HDR (High Dynamic Range) 비디오를 지원하기 위하여 개발되어 현재 표준화의 막바지에 이른 새로운 최신 비디오압축 국제표준기술이다. 또한 스크린 컨텐트 부호화, 적응적인 해상도 변경 및 독립적인 서브 픽처와 같은 다양한 기능의 지원도 목표로 한다. 본 논문에서는 VVC의 색차 인트라 예측모드를 위한 효과적인 부호화 방법을 개발하기 위해 색차신호의 인트라부호화 모드를 위한 신호방법을 조사하고, 이중 DM모드 (Derived Mode) 가 사용되는 경우 휘도블록의 각도 (angular) 모드 참조 시 단순화된 방향을 적용하여 색차블록에 적용되는 화면 내 예측모드를 간략화 시킬 수 있는 방식을 제안한다. 이 기술은 시스템의 복잡도는 낮추면서 DM모드의 선택확률을 높여 부호화 효율을 높일 수 있으며, 이때, 블록의 크기까지 고려할 경우, 부호화 효율을 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.152-161
• /
• 2008

본 논문에서는, 기본계층과 향상계층의 최적 모드 사이의 높은 상관성을 이용하여 기본계층의 모드에 기초하여 향상계층의 부호화 모드를 효율적으로 제한할 때, 생존하는 탐색 모드의 집합은 모드 제한에 의해서 발생할 추가 RD-비용을 최소화하도록 결정되어져야 함을 제시한다. 이 집합에 의거하여 H.264 스케일러블 확장 규격(H.264 SE)을 위한 고속 모드 결정 알고리즘을 구현하였다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 알고리즘이 모드들의 조건부 확률에 기초한 기존의 모드 제한 기법에 비해서 RD-성능 면에서 우수함을 입증하고 있다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.109-112
• /
• 2020

VVC는 화면 내 예측에서 67가지의 모드를 사용한다. 이때 화면 내 예측 모드 표현을 위한 데이터를 감소시키기 위하여 MPM(Most Probable Mode)을 사용한다. 시그널링 되는 모드가 MPM 후보 내에 존재하는 경우 MPM 리스트의 해당 index를 송신하는 방법을 사용하고 MPM 후보 내에 존재하지 않는 경우에는 TBC 부호화를 적용한다. 화면 내 예측에서 TBC가 적용될 때 MPM 후보를 제외하고 낮은 번호의 모드 순서대로 3가지가 선택되어 5비트로 부호화되고 나머지 모드는 6비트로 부호화된다. 본 논문에서는 VVC의 화면 내 예측에서 사용하는 TBC 기술의 한계점을 알아보고 화면 내 예측에서 TBC를 사용할 때 기존의 방법보다 효율적으로 부호화 할 수 있는 적응적인 방법을 제안한다. 그 결과 기존의 부호화 방법과 비교해서 overall 부호화 성능이 AI와 RA에서 각각 0.01%, 0.04%의 부호화 효율이 증대되었다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.39-47
• /
• 2017

깊이 화면을 부호화함에 있어서 깊이 화면의 일부를 평면으로 추정하여 부호화하는 평면 부호화 모드를 적용할 수 있다. 본 논문에서는 평면 부호화 모드를 통한 깊이 영상 부호화에서 가변 블록 부호화를 위해 가변 블록 크기를 결정하는 방법을 제안한다. 깊이를 통해 블록 내 화소에 대해 제일 근접한 평면을 추정하는 방법을 통해 평면 부호화를 수행할 수 있다. 평면 부호화를 수행할 때, 가변 블록 부호화를 다음과 같이 적용할 수 있다. 먼저 최대 블록 크기에 대하여 추정 오차를 계산한 뒤 오차가 임계값 이하라면 해당 블록 크기가 선택 된다. 반면 오차가 임계값을 초과한다면 해당 블록이 분할되고 위 과정을 반복한다. 분할된 블록 크기가 최소 블록 크기 미만이 되면 해당 블록은 평면 부호화 모드로 선택되지 않는다. 제안된 방법을 실험한 결과, 부호화하여야 할 블록의 개수가 평면으로 이루어진 영상에서 고정 블록 크기를 이용한 방법에 비해 19%로 줄었다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.319-329
• /
• 2016

인터넷 비디오 코딩(Internet Video Coding: IVC)은 MPEG에서 개발 중인 로열티 무료 비디오 코덱이다. IVC 코덱의 부호화 효율은 지속적으로 향상되어왔으며, CD(Committee Draft) 버전의 IVC는 객관적 화질 및 주관적 화질이 H.264/AVC HP(High Profile)와 견줄 만한 수준의 성능을 낸다고 보고 되었다. 본 논문에서는 IVC 코덱 구조의 개요 및 주요 부호화 알고리즘과 함께 MPEG에서의 IVC 개발 과정 중에 부호화 효율을 향상시키기 위하여 제안된 부호화 툴을 제시한다. 부호화 툴은 비 참조 P 프레임 부호화, DC 모드 화면내 예측, 라그랑지안 승수(Lagrange Multiplier) 선택기법, 색차신호의 화면내 예측모드 확장 기법 등 표준 및 비표준 부호화 기법을 포함한다. 각 부호화 툴에 대한 알고리즘과 부호화 효율 이득을 실험을 통하여 제시하였다. 실험결과 각 부호화 툴은 저지연 부호화 모드에서 각각 8.8%, 0.4%, 0.4%, 0.0%의 비트율 절감의 부호화 이득을 얻었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37권3A호
• /
• pp.157-162
• /
• 2012

본 논문에서는 후보 모드표를 이용한 새로운 화면내 모드 부호화 방법을 제안한다. 기존의 HEVC는 예측한 최고확률모드(most probable mode, MPM)가 현재 블록의 실제 모드와 동일하지 않을 경우 고정길이 부호(fixed length code, FLC)를 이용해 실제 모드 정보를 이진화한다. 하지만 HEVC는 화면내 블록은 많은 수의 모드를 사용하기 때문에 FLC를 이용해 이진화를 하면 코드워드의 길이가 길어진다. 본 논문에서는 예측한 MPM이 실제 모드와 동일하지 않은 경우 인접한 블록을 통해 생성한 후보 모드표를 이용해 부호화할 인덱스를 얻고, 이를 FLC 대신 통계적 특성을 고려한 Golomb-Rice 코드를 이용해 이진화하는 방법을 제안한다. 실험을 통해 제안한 방법이 기존의 HEVC 화면내 모드 부호화 방법에 비해 평균 약 0.5%의 비트 수를 감소시키는 것을 확인했다.

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

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
• /
• pp.578-581
• /
• 2011

H.264/AVC에서는 율-왜곡 최적화 기법을 사용하여 부호화 성능을 이전 보다 대폭 향상시켰다. 율-왜곡 최적화 기법은 선택할 수 있는 모든 코딩 모드들의 비용을 계산한 후, 최소의 비용을 가진 모드를 선택하여 부호화를 한다. 따라서 코딩 모드들이 많아질수록 복잡도 역시 증가하며, 기존 표준보다 다양한 코딩모드를 지원하는 H.264에서는 복잡도가 더 많이 증가한다. 본 논문에서는 SAHTD(Sum of Absolute Hadamard Transform Difference)를 이용하여 화면 내 모드 결정부에서 빠른 화면내 모드 결정을 하면서도 압축 손실이 적게 발생하는 방법을 제시하였다. 휘도 신호 $16{\times}16$블록, 휘도 신호 $4{\times}4$블록, 색차 신호 $8{\times}8$블록 모두 SAHTD를 기준으로 최적의 모드가 결정된다. 휘도 신호 $16{\times}16$블록에서 SAHTD값에 따라 $4{\times}4$블록 부호화 과정을 조기 종결이 가능하게 하는 것과, 휘도 신호 $4{\times}4$에서는 SAHTD 값이 가장 낮은 3개의 모드와 MPM(Most Probable Mode)을 후보 모드로 선택하여 율-왜곡 최적화를 수행하는 방식이 사용되었다. MPM이 SAHTD값이 가장 낮을 경우 MPM이 휘도신호 $4{\times}4$블록의 최적의 모드로 선택되고 종료된다. JM 참조 소프트웨어를 통한 실험결과 제안된 기법은 기존 JM의 방식에 비해 화면 내 프레임의 부호화 시간의 84.7% 감소와 0.049dB의 PSNR 감소율, 0.595%의 비트 증가율을 보여주었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2004년도 정기총회 및 학술대회
• /
• pp.75-78
• /
• 2004

H.264/AVC 동영상 부호화 표준은 이전의 여러 동영상 부호화 표준에는 없던 새로운 부호화 도구들이 추가되었으며 이를 통하여 보다 높은 압축 효율을 보인다. 추가된 부호화 도구들로 인하여 H.264내의 매크로블록은 이전의 부호화 표준에서 보다 많은 정보를 포함한다. 하나의 매크로블록에 대해서 최대 16개까지의 서로 다른 움직임벡터를 가질 수 있으며 최대 4개의 서로 다른 참조프레임을 가질 수 있다. 또한 다양한 블록크기로의 움직임 추정하며 이는 매크로블록의 모드로서 정의된다. 따라서 H.264내의 매크로블록은 기존보다 많은 움직임벡터를 가질 뿐만 아니라 기존에는 없던 참조 프레임과 매크로블록모드의 정보를 새로이 포함하고 있다. 반면 현재의 H.264내의 시방향 에러은닉기법은 이전 부호화 표준에서 사용하던 방법과 유사한 방법으로 에러가 발생한 블록의 주변 매크로블록의 움직임 벡터만을 고려하여 에러를 은닉한다. 본 논문은 H.264 부호화 표준의 특성을 고려하여 매크로블록이 포함하고 있는 다양한 의기의 움직임벡터 및 참조 프레임 뿐 아니라 주변 매크로블록들의 모드를 이용하여 서로 다른 블록 크기로 에러를 은닉함으로써 매크로블록이 포함하고 있는 정보를 최대한 활용하고 이를 통한 효율적인 에러은닉 알고리듬을 제안한다. 제안하는 알고리듬은 기존의 H.264에서의 시방향 에러은닉 기법과 비교하여 적은 연산량만을 가지면서도 최대 2.17dB까지의 향상된 화질을 나타낸다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제45권6호
• /
• pp.95-107
• /
• 2008

본 논문에서는 MPEG-4 AVC|H.264 SE(Scalable Extension) 부호화 복잡도의 대부분을 차지하는 모드 결정과정을 간략화시키는 시간적 및 공간적 계층 부호화에 따른 고속 모드 결정 방법을 제안한다. 우선 시간적 계층 부호화를 위해 조기스킵(Early Skip) 알고리즘과 MHM(Mode History Map)을 이용한 고속 모드 결정법을 제안한다. 조기스킵 알고리즘은 시간적으로 이전 영상과 이후 영상에 속한 참조 매크로블록의 모드만을 후보 모드로 사용하고, GOP 내에 존재하는 참조 매크로블록의 모드들로 MHM을 구성하여, 여기에 포함된 매크로블록 모드만을 후보 로드로 사용한다. 또한, 공간적 계층 부호화를 위해서는 하위 공간 계층에 대한 MHM을 구성하고, 여기에 BL_mode 만을 추가하여 상위 공간 계층의 후보 모드로 사용하는 방법을 제안한다. 제안방법은 후보 모드의 개수를 감소시킴으로써 최적 모드를 선택하기 위한 모드 결정 과정의 복잡도를 감소시킨다. 실험 결과는 제안 방법이 기존 방법에 비해 율-왜곡 성능의 큰 감소 없이 시간적 계층 부호화 방법에 대해 약 52%, 공간적 계층 부호화 방법에 대해 약 47%의 복잡도를 감소시킬 수 있음을 보여준다.