• Journal of Broadcast Engineering
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• v.16 no.5
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• pp.762-772
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• 2011

In this paper, a method of rate control for constant bitrate (CBR) coding of High Efficiency Video Coding (HEVC) is addressed. The existing rate control of H.264/AVC may not provide exact rate control in the case of hierarchical coding structure since it doesn't consider the characteristics of the hierarchical coding structure. It is expected that a rate control is added to the reference software called HM for CBR encoding in the near future. More accurate rate control may be required in a hierarchical structure of random access (RA) mode defined in the common test condition of HM. In this paper, we propose a method of rate control based on quadratic Rate-Distortion (R-D) model considering temporal layers and frame types in hierarchical coding structure for efficient rate control. In the consideration of the trade-off relationship between the bit fluctuation and the average PSNR, both of frame and coding unit (CU) are set as the basic unit of rate control. The performance of the proposed rate control method is verified by simulations along with the trade-off relationships for the both cases of basic unit.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.177-180
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• 2005

MPEG-4 FGS 비트 스트림을 서버측에서는 각 클라이언트의 채널환경에 맞게 적절한 비트율로 추출하여 각 클라이언트에게 전송해야 한다. 부분적인 비트 스트림만으로도 영상 복원이 가능하지만, 같은 비트율에서 전송화질의 극대화를 위해서는 비트 스트림의 추출방법에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 논문은 MPEG4 FGS 비디오 스트림을 네트워크 상에서 동적인 통신용량의 변화에 맞춰 적절한 비트율로 추출하는 방법에 대해 제안한다. 제안하는 방법은 같은 비트율에서 전송화질의 극대화를 위해 향상계층의 각 비트 평면(bit-plane)이 손실됐을 때 품질에 미치는 영향을 고려하여 비트율을 줄인다. 이렇게 함으로써 동일한 비트율이 주어진 경우 얻을 수 있는 종단간(end-to-end) 비디오 품질의 향상을 비교 분석하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.41 no.3
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• pp.101-109
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• 2004

In this paper, we propose an efficient algerian for wavelet-based sti image coding method that utilizes the rate-distortion (R-D) theory. Since conventional tree-structured image coding schemes do not consider the rate-distortion theory properly, they show reduced coding performance. In this paper, we apply an rate-distortion optimized embedding (RDE) operation into the set partitioning in hierarchical trees (SPIHT) algorithm. In this algorithm, we use the rate-distortion slope as a criterion for the coding order of wavelet coefficients in SPIHT lists. We also describe modified set partitioning and rate-distortion optimized list scan methods. Experimental results demonstrate that the proposed method outperforms the SPIHT algorithm and the rate-distortion optimized embedding algerian with respect to the PSNR (peak signal-to-noise ratio) performance.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.18 no.2
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• pp.297-310
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• 2013

In this paper, we present a model-based video bit rate estimation scheme for reducing the bit rate while maintaining a subjective quality in many video streaming services limited by network bandwidth, such as IPTV services. First, we extract major parameters which serve as an indirect measurement of frame's bits. Using those parameters, the proposed bit rate estimation scheme can extract candidate frames. Finally, the bit rate of each segment is estimated by statistical analysis and a mathematical model based on a given target quality. In experimental results, we show that the proposed scheme can reduce the bit rate on average by 43% in low-complexity video while maintaining the subjective quality. To find the appropriate bit rate based on video contents, the proposed schemes can estimate the bit rate with neither the repeated full encoding nor subjective quality test. On average, the bit rate can be automatically estimated by encoding the candidate frames of 4%.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.139-142
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• 2008

본 논문에서는 근사 인코딩 기법을 이용한 H.264/AVC 비디오 코덱에서의 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. H.264는 기존의 동영상 압축 표준보다 월등한 압축 성능을 나타내지만, 구조적 복잡성으로 인해 비트율 제어 측면에서는 과거에 제안된 H.264를 위한 비트율 제어 알고리즘들의 성능은 기대에 미치지 못하였다. 제안된 알고리즘은 근사 인코딩 기법을 사용하여 실제 H.264 인코딩이 이루어지기 이전에 향후 발생될 인코딩 비트를 미리 예측할 수 있고, 비트율 제어에서 매우 높은 중요성을 차지하는 프레임의 복잡도 예측에서 우수한 성능을 나타낸다. 알고리즘의 연산량 측면에서도 제안된 근사 인코딩 기법은 간단한 구조로 이루어져 있어 장점을 나타낸다. 본 논문에서는 DCT 영역에서의 각 프레임의 zero의 개수를 분석하여 얻어낸 영상의 특성을 비트율 제어에 활용한다. 실험결과는 제안된 알고리즘이 H.264 레퍼런스 소프트웨어의 가장 최신 버전인 JM12.2 환경에서 기존의 알고리즘에 비해 우수한 성능을 나타낸다는 것을 알 수 있다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.32 no.9C
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• pp.849-860
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• 2007

Because the H.264/AVC standard adopts the variable length coding algorithm, the rate of encoded video bitstream fluctuates a lot as time flows, though its compression efficiency is superior to that of existing standards. When a video is transmitted in real-time over networks with fixed low-bandwidth, it is necessary to control the bit rate which is generated from encoder. Many existing rate control algorithms have been adopting the quadratic rate-distortion model which determines the target bits for each frame. We propose a new rate control algorithm for H.264/AVC video transmission over networks with fixed bandwidth. The proposed algorithm predicts quantization parameter adaptively to reduce video distortion using the quadratic rate-distortion model, which uses the target bit rate and the mean absolute difference for current frame considering pixel difference between macroblocks in the previous and the current frame. On video samples with high motion and scene change cases, experimental results show that (1) the proposed algorithm adapts the encoded bitstream to limited channel capacity, while existing algorithms abruptly excess the limit bit rate; (2) the proposed algorithm improves picture quality with $0.4{\sim}0.9dB$ in average.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.213-215
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• 2009

본 논문에서는 비트평면 부호화를 이용한 적응적 깊이정보 맵 부호화에서 블록 단위 비트율 조절 방법을 제안한다. 기존 방법에서는 깊이정보 맵에 대한 비트율 조절을 위해 양자화 변수를 이용하여 분리된 비트평면의 이진 영상들 중 특정 비트평면의 이진 영상만 부호화하는 방법을 통해 비트율을 조절할 수 있었다. 본 논문에서는 비트율-왜곡 최적화 방법을 이용하여 블록 단위로 부호화할 비트평면의 이진영상을 결정하는 방법을 제안한다. 실험 결과 제안하는 방법이 기존 방법보다 BD-PSNR이 0.2 dB 향상되었고 BD-rate가 2.97% 감소되어 제안하는 방법의 우수함을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.36-38
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• 1998

비디오 서버에서 가변 비트율 데이터를 위한 다양한 스케줄링 기법이 제안되어 왔다. 가변 비트율로 저장장치에 저장된 비디오 데이터를 재생할 때 최악의 경우를 가정하여 디스크 대역폭을 할당하면 디스크 대역폭 이용율이 매우 낮아진다. 디스크 대역폭의 이용율을 높이기 위한 방법으로 선반입 기법을 사용하는데 이를 위해서는 많은 버퍼가 필요하다. 본 논문에서는 가변 비트율 데이터를 위한 윈도우별 선반입에 기반한 데이터 스케줄링에서 시스템의 자원 상황을 고려하여 적절한 디스크 대역폭과 버퍼 할당을 Tradeoff 하는 기법을 제안한다. 제안한 기법은 비디오 데이터에 대한 메타 데이터를 미리 구축하고 이에 따라 자원을 윈도우 단위로 할당한다. 선반입은 윈도우 단위로 실시하며 선반입에 필요한 버퍼가 과다하게 증가하는 것을 조절한다. 모의 실험에서는 기존의 가변 비트율 데이터 스케줄링 기법과 제안한 기법의 자원 할당량과 동시 지원 가능 사용자수를 실험하고 비교하였다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.51 no.9
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• pp.229-237
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• 2014

This paper presents a video bitrate converter for baseline profile in H.264/AVC standards to control a selective coding scheme for several applications such as tactical scenes or multimedia area. Transmission channels have various capacities according to the application area, and the bitstream stored in computer should be converted in order not to exceed the capacities of a transmission channel. So the problem is how to convert compressed bitsreams of a given bit-rate into compressed bitsreams of other bit-rates. Such a specific transcoding problem in this paper is referred to as bit-rate conversion. Several researches have been done on bit-rate conversion for the bitstreams compressed by MPEG or H.264/AVC. But the existing schemes are not suitable for selective coding scheme because it needs to recover interest regions better image quality than background. So we propose a new bit-rate converter which considers the importance between interest regions and background.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.47-51
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• 2004

다양한 형태의 유무선 네트워크 환경에서의 비디오 서비스를 위해 컨텐츠의 비트율을 각 환경에 맞게 조절하는 트랜스코딩 기술이 필수적인 요소로 대두되고 있다. 본 논문에서는 MPEG 비트스트림의 효율적인 트랜스코딩을 위한 적응적 재양자화 기법을 제안한다. 압축된 비트스트림 상에서 비트율 변화를 위해서는 양자화 파라미터를 변화시켜야 하는데 이 과정에서 재양자화 에러가 발생하여 화질 및 비트율 조절에 큰 문제가 되고 있다 본 논문에서는 다양한 테스트 영상에 대해서 비트율 변화에 대한 왜곡 정도를 테스트한 결과 특정 양자화 파라미터 비율 구간에 대해서 왜곡 현상이 심해지는 현상에 따라 이를 효율적으로 모델링하는 기법을 제안한다. 또한 제안한 모델에 근거하여 영상에 적응적인 재양자화 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 적은 비트율을 가지면서 화질을 유지하고 간단한 조건 및 연산에 기반하여 실시간 구현이 가능하다.