• 제목/요약/키워드: 비디오 인코딩

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움직임 제한 타일 기법을 활용한 사용자 시점 기반 360 영상 전송 (Viewport-Based 360 Degree Video Streaming using Motion-Constrained Tile Set)

  • 손장우;장동민;정종범;류은석
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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    • pp.92-95
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    • 2018
  • 가상 현실을 위한 360 영상 비디오 전송기술이 활발히 연구되고 있다. 그러나 현재 가상현실 기기의 컴퓨팅 연산능력과 대역폭은 고화질 360 영상을 재생하기에 한계가 있다. 이 한계를 극복하기 위해 본 논문은 High Efficiency Video Coding (HEVC)와 Scalability Extension of HEVC (SHVC)를 활용하여 타일 기반의 360 도 영상 전송 기법을 제안한다. 제안하는 HEVC 와 SHVC 인코더는 타일을 독립적으로 전송 할 수 있는 비트 스트림을 생성한다. 제안하는 추출기는 사용자 시점에 해당하는 타일의 비트 스트림을 추출한다. 제안하는 기법에 의해 추출된 SHVC 비트스트림의 기본계층은 전체화면을 나타내며, 강화계층은 사용자 시점에 해당하는 타일로 구성된다. 제안하는 HEVC 인코더를 사용할 때에는 저화질과 고화질을 따로 인코딩하여 고화질만 사용자 시점에 해당하는 타일을 추출한다. 전체화면을 고화질로 보내는 대신에 전체화면을 저화질로, 사용자화면을 고화질로 보내기 때문에 제안하는 기법은 디코더의 컴퓨팅 연산과 네트워크 bitrate 를 대폭 줄일 수 있다. 본 제안 기법의 실험 결과는 전체화면 전송 대비 47%이상의 bitrate 를 줄인다.

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비트율 제어를 위한 인트라 프레임 양자화 모델링 (Quantization Modeling of Intra Frame for Rate Control)

  • 박상현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.1207-1214
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    • 2014
  • 비디오 코딩에서 GOP의 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터 모드 압축에 사용되기 때문에 첫 프레임인 인트라 프레임의 압축 결과는 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 기존 알고리즘의 경우 인트라 프레임의 압축은 bpp 값에 따라 양자화 파라미터를 설정하여 압축하는데, 이때 bpp는 영상의 특성을 전혀 고려하지 않는다. 정확한 인트라 프레임 압축을 위해서는 bpp 뿐만 아니라 영상의 복잡도와 전송률을 함꼐 고려하여 양자화 파라미터를 결정하여야 한다. 본 논문에서는 GOP의 인코딩 특성에 대한 분석을 바탕으로 인트라 프레임 압축을 위한 양자화 파라미터를 계산에 필요한 실시간 양자화 모델링 방법을 제안한다. 실험 결과는 제안하는 모델이 인트라 프레임의 특성을 잘 반영하고 있으며 또한 실시간으로 모델 파라미터를 구하는 방법도 효과적으로 작동함을 보여준다.

H.264/AVC 감시 어플리케이션용 멀티 채널 트릭 모드 재생 알고리즘 및 하드웨어 구현 (A Multi-Channel Trick Mode Play Algorithm and Hardware Implementation of H.264/AVC for Surveillance Applications)

  • 조현수;홍유표
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권12호
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    • pp.1834-1843
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    • 2016
  • DVR은 감시를 위한 가장 기본적인 저장 및 전송 장비다. 영상 압축은 DVR 저장 공간의 절약을 위해 중요한 역할을 하는데 영상 압축의 표준인 H.264/AVC가 최근 DVR을 위해 주로 선택 되고 있다. DVR은 빠른 순방향, 역방향 재생과 정지 같은 다양한 출력 모드를 요구하는데, 이러한 것들을 트릭 모드라고 한다. 정밀한 트릭 모드재생의 구현은 복잡한 연산을 처리하기 위한 매우 높은 디코딩 능력이나 지능적인 구조가 요구된다. 이 복잡 도는 하나 이상의 카메라를 사용하여 여러 장소를 모니터 하거나 하나의 장소를 다양한 각도에서 모니터하는 많은 감시 어플리케이션일 때 증가한다. 본 논문에는 여러 채널을 위한 하드웨어 기반의 H.264/AVC 코덱의 트릭 모드재생 구현과 프레임 버퍼 운용 기법을 제시하고 있다. 실험 결과는 비트스트림 크기의 증가를 대가로 키 프레임 인코딩 특성으로 H.264/AVC 비디오 코덱 표준을 사용한 정확한 트릭 모드 재생이 가능하다는 것을 보여준다.

GOP 레이어 비트율 제어를 위한 초기 QP 모델링 (Initial QP Modeling for GOP Layer Rate Control)

  • 박상현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1377-1383
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    • 2012
  • 비디오 코딩에서 GOP의 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터 모드 압축에 사용되기 때문에 첫 프레임을 위한 초기 QP 값은 첫 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 일반적으로 초기 QP 값은 bpp 값에 따라 4가지 값 중에 하나로 설정된다. 이렇게 설정하는 것은 간단한 반면 부정확한 문제가 있다. 정확한 초기 QP 값 예측을 위해서는 bpp 뿐만 아니라 영상의 복잡도와 전송률도 함께 고려하여야 한다. 본 논문에서는 GOP의 인코딩 특성을 분석하여 전체 GOP의 PSNR 값을 최대로 하는 초기 QP 값을 찾기 위한 트래픽 모델과 실시간 영상 압축에서 모델 파라미터를 실시간으로 구하는 방법을 제안한다. 실험 결과는 제안하는 모델이 초기 QP 계산에 필요한 트래픽 특성을 잘 반영하고 있으며 또한 실시간으로 모델 파라미터를 구하는 방법도 효과적으로 작동함을 보여준다.

P2P 구조에 기반한 인터넷 방송 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Internet Broadcasting System based on P2P Architecture)

  • 우문섭;김남윤;황기태
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권12B호
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    • pp.758-766
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    • 2007
  • 클라이언트-서버 구조의 스트리밍 시스템은 서버의 가용 능력에 따라 클라이언트의 개수가 제한되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 인터넷 방송 시스템의 확장성과 안정성을 지원하기 위해 P2P에 기반한 모델을 제시한 후, 프로토타입 시스템을 구현한 사례를 소개한다. 본 논문에서 구현한 시스템인 OmniCast264는 실시간으로 H.264 비디오 스트림을 제공하는 인코딩 서버, 스트림을 네트워크에 분배하는 스트리ald 서버, 비디오의 재생 및 분배를 담당하는 피어 노드, 그리고 P2P 네트워크에 노드를 동적으로 배치시키는 프록시 서버로 구성된다. P2P에기반한 OmniCast264은 스트리밍 부하의 분산화, 실시간 재생, 에러 발생에 따른 강건함, 계층의 모듈화 등의 개념을 가지고 있기 때문에 대용량의 인터넷 방송에 적합하다고 할 수 있다. 마지막으로 12 대의 PC들을 병렬 및 직렬 구조의 P2P로 구성한 후, OmniCast264의 성능을 평가하여 실시간 재생이 가능함을 검증하였다.

모바일 와이맥스에서 채널 적응적인 미디어 품질 보장 기법 (Channel-Adaptive Streaming Scheme to Guarantee Media Quality in Mobile WiMAX)

  • 김동칠;정광수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권10호
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    • pp.990-994
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    • 2010
  • 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX)는 계층적인 인코딩 기법을 사용하는 비디오 부호화 기술의 본질적인 특성을 고려하지 못하여 미디어의 품질을 보장하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 미디어 우선순위 기반의 채널 적응적인 스트리밍 기법인 PC-MCA(Priority-based Combining adaptive Modulation and Coding with ARQ)를 제안하였다 PC-MCA는 미디어 프레임의 우선순위에 따라 스케줄링을 하며, 무선 채널 상태와 미디어 프레임의 우선순위를 고려하여 변조 방식 및 부호화율, 그리고 ARQ 재전송 시간을 차등적으로 조절한다. 이를 통해 안정된 프레임 복호화를 제공함으로써, 멀티미디어 서비스 품질을 보장하였다.

비디오 에스노그래피를 이용한 서비스 로봇의 대기상태 행동패턴 연구 (The Behavioral Patterns of Neutral Affective State for Service Robot Using Video Ethnography)

  • 송현수;김민중;정상훈;석현정;권동수;김명석
    • 감성과학
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    • 제11권4호
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    • pp.629-636
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    • 2008
  • 현재 진행되고 있는 대부분의 로봇 연구는 특정한 목적을 수행함에 있어서 기능적으로 안정적이고 원활한 움직임을 보이는 것과 더불어 사용자가 원하는 정보를 적절하게 전달하는 것에 초점을 맞춰 진행하고 있다. 본 논문에서는 로봇의 작업수행 상태가 아닌 외부로부터 입력 값이 없는 대기상태의 행동패턴을 제시하여 보다 자연스러운 인간-로봇 상호작용을 제시하고자 하였다. 로봇의 대기상태 행동패턴을 디자인함에 있어서 비디오 판독 방법을 선택하였고, 실제 서비스업에 종사하는 10명의 사람들을 비디오로 녹화하여 사람들과 상호작용이 없는 대기상태의 반복적인 행동패턴을 관찰하였다. 각각의 비디오 데이터로부터 총 21개의 반복적 행동을 기록하였고, 비슷한 항목들을 통합하여 최종적으로 11개의 행동패턴을 추출하였다. 추출된 패턴들 가운데 6개의 대표적인 행동들을 EEEX라는 로봇에 적합하도록 인코딩 작업을 하였고, 이것들이 사람들에게 올바르게 인식되는지를 확인하기 위하여 검증실험을 수행하였다. 사람들은 대부분의 로봇 행동패턴을 실험에서 의도한 바와 같이 인식하였으나 로봇의 하드웨어 특성상 몸과 팔의 움직임에서 약간의 혼동 요소가 있었다. 추후 실험을 통해 EEEX를 대형 마트의 입구에 실제로 배치하여 대기 중에 중립행동을 보일 때와 보이지 않을 때의 손님의 관심도 차이를 조사해보고자 한다.

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무선 애드 혹 네트워크에서 잔여 에너지를 고려한 다중 트리 비디오 멀티캐스트 기법 (An Energy-Aware Multi-tree Video Multicast Scheme in Wireless Ad Hoc Networks)

  • 박재영;강경란;조영종
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12B호
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    • pp.1336-1348
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    • 2009
  • 본 논문에서는 무선 애드 혹 네트워크에서 비디오 스트리밍 세션을 위한 무선 단말의 에너지를 고려한 다중 트리 멀티캐스트 기법인 MVM-MAODV를 제안한다. 기존의 단일 트리 멀티캐스트 기법인 MAODV를 기반으로 하여 무선 단말의 잔여 에너지와 사용자의 요구에 따라 차등화된 품질의 비디오를 전달하는 다중 멀티캐스트 트리를 구성한다. 데이터 송신자는 MDC (Multiple Description Coding)로 비디오 데이터를 인코딩하여 두 개 이상의 서브 스트림을 생성한다. 각 멤버 단말은 예상되는 스트림별 패킷 수에 근거하여 자신의 잔여 에너지로 수신 할 수 있는 서브 스트림의 개수를 결정한다. 중간 전달자 역할을 담당하는 무선 단말들도 자신의 잔여 에너지를 고려하여 전송을 지원할 수 있는 서브 스트림을 선택한다. 결과적으로 서브 스트림 별로 멀티캐스트 트리가 구성되게 되고, 데이터 송신자는 이 트리들을 사용해서 서브 스트림들을 분리하여 전송한다. 각 멤버 단말은 참여한 트리의 개수에 따라 다른 품질의 비디오를 수신하게 된다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서, 단일 멀티캐스트 기법인 MAODV, 기존의 다중 멀티캐스트 트리 기법인 MT-MAODV에 비해 보다 우수한 비디오 품질을 제공할 수 있으며 네트워크 내의 무선 단말들의 에너지를 보존할 수 있음을 보였다.

블루투스를 이용한 DirectShow기반의 H.264 동영상 플레이어의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a H.264 Video player based on DirectShow via Bluetooth)

  • 박태준;조태훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.493-498
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    • 2009
  • 블루투스는 저전력으로 근거리상의 디바이스들을 무선으로 연결하여 통신하는 기술이나 저속의 통신속도를 갖고 있다. 따라서 파일이나 네트워크상의 동영상 스트리밍을 위한 플레이어는 많지만 Bluetooth를 통한 동영상 재생기는 찾아보기 힘든 상황이다. 낮은 데이터 전송 속도를 갖는 Bluetooth를 통해 동영상을 전송시 인코더로는 높은 압축 효율을 보이는 MPEG-4 AVC/H.264가 적합하다. DirectShow는 Microsoft사가 개발한 소스필터 기반의 멀티미디어 프레임워크이자 API이다. DirectShow를 이용하여 다른 어플리케이션에서도 사용할 수 있는 필터를 쉽고 빠르게 개발할 수 있다. 본 논문에서는 H.264방식으로 인코딩된 동영상 데이터를 블루투스를 통해 전송받아 디코딩하여 재생시킬 수 있는 DirectShow 기반의 플레이어의 설계 및 구현 방법에 대해 기술한다. 다양한 비디오 샘플을 가지고 실험하여 개발된 프로그램의 타당성을 입증하였다.

데이터 숨김과 오류 내성 기법을 이용한 빠른 비디오 오류 은닉 (A Fast Error Concealment Using a Data Hiding Technique and a Robust Error Resilience for Video)

  • 김진옥
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권2호
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    • pp.143-150
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    • 2003
  • 오류 은닉은 데이타 전송시 발생한 오류를 처리하는 데 중요한 역할을 하는 기술로 우수한 데이타 품질을 보이는 다양한 오류 은닉 방법들은 대개 복잡도가 높다. 하지만 복잡한 알고리즘은 실시간 응용 분야에 적용하기 어렵다. 본 연구에서는 오류 내성 기술과 데이터 숨김 기법을 이용하여 디코더의 오류 은닉 부담을 줄이는 방법을 제안한다. 이를 위해 공간적 오류 내성 인코딩 방법으로써 손실 블록의 확산을 막는 블록 인터리빙을 적용하며, 시간적 오류 내성 방법으로는 움직임 벡터의 손실을 확인할 수 있는 패리티 비트를 데이터 숨김 방법을 이용하여 디코더로 전송하는 구조를 적응한다. 또한 전송 비디오 블록의 경계선 특징을 미리 추출한 후 이 데이터를 데이터 숨김을 통해 디코더로 전달하여 비디오 데이터가 전송시 손상되면 전달된 특징을 이용하여 은닉 처리함으로써 디코더에서 오류 은닉시 손실 정보를 주변 블록으로부터 예측해야 하는 과정을 줄여 계산 복잡도를 낮춘다. 본 연구에서 제안한 움직임 벡터 확인 패리티 비트와 블록 경계선 특징 데이터를 전송 블록에 데이터 숨김방법으로 전송하는 것은 표준 인코더의 복잡도에 큰 영향을 미치지 않는다. 제안 오류 은닉 방법이 인터넷과 같이 버스트 오류가 많은 채널에서도 디코더에서 전송 오류를 효과적으로 빠르게 처리함을 실험 결과를 통해 알 수 있다.