Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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v.47
no.4
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pp.79-89
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2010
Recently, distributed video coding (DVC) has been actively studied for low complexity video encoder. The complexity of the encoder in DVC is much simpler than that of traditional video coding schemes such as H.264/AVC, but the complexity of the decoder in DVC increases. In this paper, we propose the Region-Of-Interest (ROI) based DVC with low decoding complexity. The proposed scheme uses the ROI, the region the motion of objects is quickly moving as the input of the Wyner-Ziv (WZ) encoder instead of the whole WZ frame. In this case, the complexity of encoder and decoder is reduced, and the bite rate decreases. Experimental results show that the proposed scheme obtain 0.95 dB as the maximum PSNR gain in Hall Monitor sequence and 1.87 dB in Salesman sequence. Moreover, the complexity of encoder and decoder in the proposed scheme is significantly reduced by 73.7% and 63.3% over the traditional DVC scheme, respectively. In addition, we employ the layered belief propagation (LBP) algorithm whose decoding convergence speed is 1.73 times faster than belief propagation algorithm as the Low-Density Parity-Check (LDPC) decoder for low decoding complexity.
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2010.11a
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pp.129-131
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2010
분산 비디오 부호화(distributed video coding)는 분산 소스 부호화의 대표적인 응용분야로서 부호화 복잡도가 부호화기에서 복호화기로 이동되어 저전력 부호화 환경에 매우 적합하다. 본 논문에서는 분산 비디오 부호화의 성능 향상에 있어 가장 중요한 보조 정보의 효과적인 생성 방법을 제안한다. 우선 보조 정보 생성을 위한 키 프레임들 간의 블록 움직임 추정에 있어 기존 방법들이 대체적으로 가정하고 있는 선형적인 움직임 이동에 따른 잘못된 예측을 해결하기 위해 두 장 이상의 키 프레임을 사용하여 블록 움직임을 추정한 후, 선형 회귀(linear regression)를 이용하여 보조 정보 상의 블록 움직임 궤적을 추정한다. 이때 움직임 추정을 위한 키 프레임 번호를 증가하며 선입선출(FIFO)형 버퍼에 저장 및 삭제하여 동일한 보조정보에 해당하는 여러 움직임 벡터 필드와, 기존의 선형적인 움직임이 가정된 움직임 벡터 필드를 동시에 생성한다. 다음으로 보간(interpolation)하려는 보조 정보 프레임 내의 임의의 블록에 가장 가깝게 통과하는 움직임 벡터 필드를 선택하여 해당하는 블록의 최종 움직임 벡터로 선택한다. 실험결과 제안하는 보조 정보 생성 방법은 기존의 방법과 비교했을 때 비대칭성 움직임 벡터 사용만으로 평균 PSNR이 0.216dB 만큼 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
DVC (Distributed Video Coding) techniques need feedback channel for parity bit control to achieve the good RD performances, however, this causes the DVC system to have high decoding latency. In order to implement in real time environments and to accelerate commercializations, many research works have been focusing on the development of fast video decoding algorithm. As one of the real time implementations, this paper deals with a novel DVC scheme suitable for some application areas where source statistics such as motion information can be provided to the encoder side from the decoder side. That is, this paper propose a fast distributed video decoding scheme to improve the decoding speed by using the feedback of motion information derived in SI generation. Through computer simulations, it is shown that the proposed method outperforms the conventional fast DVC decoding schemes.
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2010.07a
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pp.134-137
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2010
다시점 영상 비디오를 부호화하기 위해 다시점 영상 부호화기(MVC)가 제안되었다. MVC가 다시점 영상 비디오를 효율적으로 압축함에도 불구하고 여전히 제한된 대역폭의 채널을 통해 다시점 영상을 전송하기에는 한계가 있다. 따라서 제한된 대역폭을 효과적으로 활용할 수 있도록 효율적인 비트율 제어 알고리즘이 요구된다. 2D 영상 부호화를 위한 비트율 제어 알고리즘은 활발한 연구가 이루어졌지만 다시점 영상 부호화를 위한 비트율 제어 알고리즘은 아직 충분히 연구되어지지 않았다. 본 논문에서는 시점 간 화질 분산과 계층적 B 픽처 구조를 고려한, 다시점 영상 부호화를 위한 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 부호화 전 단계, 시점 레벨 비트율 제어, GOP 레벨 비트율 제어, 픽처 레벨 비트율 제어의 네 단계로 이루어진다. 부호화 전 단계에서 시점 간 비트율의 비중과 계층 레벨 간의 비중을 계산한다. 그리고 시점의 목표 비트율, GOP의 목표 비트율, 픽처의 목표 비트율이 각각 시점 레벨 비트율 제어단계, GOP 레벨 비트율 제어단계, 픽처 레벨 비트율 제어 단계에서 계산된다. 실험 결과는 제안된 방식이 시점 간 화질(PSNR)의 분산을 줄이면서 비트율을 제어하는데 효과적이라는 것을 보여준다.
Recently, many researches have been focused on multi-view video applications and services such as wireless video surveillance networks, wireless video sensor networks and wireless mobile video. In multi-view video signal processing, to exploit the strong correlation between images acquired by different cameras plays great role in developing a core technique of multi-view video coding. This paper proposes an adaptive multi-view video interpolation technique which is applicable for multi-view distributed video coding without requiring any cooperation amongst the cameras. The proposed algorithm estimates the non-linear moving blocks and employs disparity compensated view prediction, and then fills in the unreliable blocks. Through computer simulations, it is shown that the proposed method outperforms the conventional methods.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.16
no.8
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pp.1675-1685
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2012
DVC (Distributed Video Coding) technique plays an essential role in providing low-complexity video encoder. But, in order to achieve the better rate-distortion performances, most DVC systems need feedback channel for parity bit control. This causes the DVC-based system to have high decoding latency and becomes as one of the most critical problems to overcome for a real implementation. In order to overcome this problem and to accelerate the commercialization of the DVC applications, this paper analyzes an effect of LDPCA frame size for adaptive LDPCA frame-based parity bit request estimations. First, this paper presents the LDPCA segmentation method in pixel-domain and explains the temporal-based bit request estimation method and the spatial-based bit request estimation method using the statistical characteristics between adjacent LDPCA frames. Through computer simulations, it is shown that the better performance and fast decoding is observed specially when the LDPCA frame size is 3168 in QCIF resolution.
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2010.11a
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pp.239-241
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2010
분산 비디오 기술의 대표적인 기술 중 하나는 와이너 지브 부호화 기술이다. 와이너 지브 부호화 구조에서 보조정보는 인트라 복호화된 키 픽처들을 이용하여 생성한다. 키 픽처의 객관적 화질은 보조정보의 성능에 많은 영향을 끼치고, 잡음이 많은 보조정보를 복호화에 이용할 경우 부호화로부터 많은 패리티 비트를 요구하게 되어 율 왜곡 성능을 저하된다. 기존의 부호화 기술은 키 픽처 부호화 시 Quantization Matrix에 따라 미리 정의된 양자화 계수를 이용한다. 본 논문에서는 미리 정의된 양자화 계수 보다 낮은 계수 값을 사용하여 부호화 하는 방법을 제안한다. 제안방법은 키 픽처의 객관적 화질이 높아짐에 따라 보조정보의 화질을 향상시킨다. 잡음이 적은 보조정보는 와이너 지브 복호화 시 율 왜곡 성능을 향상시킨다. 실험결과는 기존 방법에 비해 최대 0.7dB에 이르는 성능향상을 보인다.
Kim, Jin-Soo;Kim, Jae-Gon;Seo, Kwang-Deok;Lee, Myeong-Jin
Journal of Broadcast Engineering
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v.15
no.5
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pp.642-652
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2010
Recently, DVC (Distributed Video Coding) techniques are drawing a lot of interests as one of the future research works to achieve low complexity encoding in various applications. But, due to the limited computational complexity, the performances of DVC algorithms are inferior to those of conventional international standard video coders, which use zig-zag scan, run length code, entropy code and skipped macroblock. In this paper, in order to overcome the performance limit of the DVC system, the distortion for every block is estimated when side information is found at the decoder and then we propose a new selective block encoding scheme which provides the encoder side with the motion information for the highly distorted blocks and then allows the sender to encode the motion compensated frame difference signal. Through computer simulations, it is shown that the coding efficiency of the proposed scheme reaches almost that of the conventional inter-frame coding scheme.
Side information generation techniques play a great role in determining the overall performance of the DVC (Distributed Video Coding) coding system. Most conventional techniques for side information generation are mainly based on the block matching algorithm with symmetric motion estimation between the previously reconstructed key frames. But, these techniques tend to show mismatches between the motion vectors and the real placements of moving objects. So these techniques need to be modified so as to search well the real placements of moving objects. To overcome this problem, this paper proposes a block-centered symmetric motion estimation technique which uses the same coordinates with the given block. Through computer simulations, it is shown that the proposed algorithm outperforms the conventional schemes in the objective quality.
Recently, DVC (Distributed Video Coding) is receiving a lot of attention as one of the low complexity video encoding techniques suitable for various applications with computation-limited and/or power-limited environment, and is being actively studied for improving the coding efficiency. This paper proposes a rate-distortion based selective block encoding scheme. First, the motion information is obtained in the process of generating side information at decoder and received through the feedback channel, and then, based on this information, the proposed method performs a selective block encoding based on rate-distortion optimization. Experimental results show that the performance of the proposed scheme reaches up to 2.2 dB PSNR gain over the existing scheme. Moreover, it is shown that the complexity can be reduced by encoding parts of region considering rate-distortion cost.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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