• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10c
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• pp.611-613
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• 1999

본고에서는 실시간 비트율 변환을 위한 트랜스코딩에서 프레임 제거를 통한 비트율 제어 방법을 설계한다. 트랜스코더에서 비트율을 제어하는 방법에는 재양자화에 의한 비트율 변환과 프레임 제거에 의한 비트율 변환이 있을 수 있다. 전자에 대해서는 많은 연구가 수행되었기 때문에 본고에서는 후자에 대한 방법을 제시하여 제어량에 따라 효율적인 방법을 선택할 수 있는 새로운 형태의 트랜스코더를 설계하는 기반을 마련하였다. 즉, 기존의 공간적 측면에서의 비트율 변화뿐만 아니라 시간적 측면에서 비트율 변환을 고려할 수 있도록 함으로써 PSNR과 변환 속도간의 타협점을 찾도록 하였다. 제안한 방식은 이종 망에서 실시간 비디오 서비스를 위하여 유용하게 사용될 것으로 예상된다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.27 no.2A
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• pp.165-172
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• 2002

The concept of MPEG-2 transcoding is related to the scaling the bit rate of the previously encoded MPEG bitstream. We proposed a new rate control algorithm that outperforms existing methods and showed the performance by a computer simulation. A rate-quatization model is developed based on a priori knowledge from the given bitstream at macroblock level. The model is independent of the picture coding type, because it is designed in the DCT domain. To increase the accuracy of the model, the activity measurement is considered. By the simulation, the proposed transcoding showed the better result than that of recoding by TM5. We also concluded that MPEG-2 scalable profile is not suitable for the bit rate conversion application.

• The KIPS Transactions:PartB
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• v.13B no.3 s.106
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• pp.245-254
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• 2006

In this work, a new rate control algorithm for transmission of H.264/AVC video bit stream through CBR(constant bit rate) channel is proposed. The proposed algorithm predicts target bit rate and MAD(mean of absolute difference) for current frame considering image complexity variance between neighboring backward and current images. In details, respective linear regression analysis for MAD and encoded bit rate against image complexity variance produce correlation parameters. Additionally, it uses frame skip technique to maintain bit stream within a manageable range and protect buffer from overflow or underflow. Implementation and experimental results show that the proposed algorithm can provide accurate bit allocation, and can effectively visual degradation after scene changes. Also our proposed algorithm encodes the video sequences with less frame skipping compared to the existing rate control for H.264/AVC.

• 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 IEEK Conference
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• 2003.07e
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• pp.2064-2067
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• 2003

본 논문에서는 비트율 제어 (rate-control)와 혼잡 제어(congestion-control) 사이의 관계를 고려하여 비디오데이터의 전송량 변화에 따른 화질 증감의 관계를 조사하고, 전송 대역폭의 변화에 대한 화질 열화를 최소화하기 위한 비디오 데이터 전송량의 변화 조건을 제안하고자 한다. 비디오 데이터를 전송하는 경우에 혼잡 제어는 현 채널 상에서 가용 전송 대역폭(Available Transmission Bandwidth)을 예측하고, 비트율 제어는 예측한 전송 대역폭을 비디오 부호화기의 전송 비트율에 적응시킨다. AIMD 기반의 혼잡 제어 기법은 비디오 데이터의 목표 비트율 (target bit rate)을 변화시키게 되고 이러한 결과는 비디오 화질의 잦은 변동으로 인해 나쁜 영향을 준다. 이러한 문제를 해결하기 위해 QP, SNR, 비트량 사이의 관계를 이용한 적응적인 메커니즘을 제안하고자 한다

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.255-258
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• 2009

제한된 채널을 통하여 영상을 전송하고자 할 때 한정된 비트량 에서 최적의 화질을 얻기 위한 비트 할당기법은 영상의 부호화 과정에서 중요한 역할을 하며 중요한 연구 과제이다. H.264/AVC 표준안의 비트율 제어 방식은 영상의 복잡도에 따라 최적의 비트를 할당하는 방식을 사용하지만 첫 번째 프레임인 인트라 프레임에 대한 QP 값을 정확히 예측하지 못하는 문제점을 보인다. 비트율 제어에 있어 인트라 프레임의 복잡도를 예측하여 인트라 프레임에 대하여 할당되는 비트량은 인트라 프레임 이후 영상들의 화질에 큰 영향을 미치게 되므로 인트라 프레임의 복잡도를 예측하여 적절한 QP를 결정 하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 실시간 H.264/AVC를 위하여 인트라 모드의 적응적 비트율 제어 기법에 대해 제안한다. 통계적 실험을 통한 인트라 프레임과 인터 프레임과의 선형적 특성을 이용하여 인트라 프레임과 인터 프레임 간의 관계식을 도출한다. 이 관계식을 통하여 인터 프레임 이후에 일어나는 인트라 프레임의 QP 값을 정확하게 예측하는 비트율 제어 알고리즘을 제안한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.423-424
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• 2007

비트율 제어는 제한된 대역폭 내에서 더 좋은 화질을 제공하기 위해 필요로하는 비디오 부호화의 구성요소이다. 본 논문에서는 저 전송률 환경에서의 모델기반 율제어 기법의 개선 방안에 대하여 연구하였다. H.263 TMN8과 MPEG-4 VMl6은 비트율-왜곡 분석관점에서 접근한 모델기반 비트율 제어 알고리즘으로 양자화가 수행될 데이터의 특성 분포를 단일 모델로 정의하여 해석한다. 이는 실제적인 데이터 분포 특성을 지나치게 간략화하기 때문에 부호화 효율을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 SAD값을 이용해 의미 있는 영역을 구하고, 이전 프레임의 양자화 변수들을 반영하여 양자화 변수를 결정하는 방법을 제안한다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.6 no.2
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• pp.148-159
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• 2001

This paper presents a selective duality control system to control relative picture quality among the video programs in terms of Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) . The selective quality control system allows variable bit rate (VBR) for each video program to maintain the pre-determitted relative picture Quality among aggregated video programs while keeping a constant bit rate for alt programs to be transmitted over a single constant bit rate (CBR) channel. Thus is achieved by simultaneous controlling the video encoders to generate VBR video streams at the central controller. furthermore, we also suggest a buffer regulation method based on the analysis of the constraints Imposed by sender/receiver buffer sizes and the total transmission rate. Through various simulation results, it is found that the proposed quality control system guarantees that the video buffers neither overflow nor underflow and the quality control errors do not exceed 0.1 dB.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.61-65
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• 2005

비트율 제어 알고리듬의 목적은 ‘비트율 제한조건을 만족하면서 화질을 일정하게 유지하는 것’이다. 그러나 통상적인 비트율 제어 알고리듬에서는 화질을 일정하게 유지시키는 것 보다는 버퍼의 오버플로우 및 언더플로우가 발생하지 않도록 비트를 분배하는 것이 주된 목적으로서 시퀀스가 진행함에 따라 불가피하게 시각적으로 바람직하지 않은 화질의 등락이 발생한다. 본 논문에서는 비트율 제어의 본질적인 목적에 부합하도록 버퍼 제한조건을 만족시키는 범위에서 화질을 가능한 한 일정하게 유지하는 방법을 제시한다. 제안방법에서는 먼저 일반적인CBR(constant bit rate) 알고리듬으로 부호화를 먼저 시작한 후, 일정 크기의 슬라이딩 윈도우 내에서 발생한 시퀀스를 분석하여 다음 단계에서 사용할 양자화 파라미터의 기준값을 결정한다. 마지막 단계에서는 다시 시퀀스의 처음으로 돌아가 얻어진 기준 양자화 파라미터를 사용하여 VBR(variable bir tate)의 부호화를 수행한다. 제안 방법은 실시간의 제한요소가 엄격하지 않은 응용분야에서 유용할 것으로 기대된다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.23 no.8
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• pp.2010-2024
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• 1998

In video coding, it is important to improve the average picture quality as well as to maintain cosistent picture quality between consecutive pictures. In this paper, we propose a distortion-rate estimation method for MPEG-2 video and a forward rate control method, using the proposed estimation result, to be able to obtain the improved and consistent picture quality of CBR (Constant Bit Rate) encoded MPEG-2 video. The proposed distortion-rate estimation enable us to predict the distortion and the bits generated from an encoded picture at a given quantization step size and vice versa. The most attactive features of proposed distortion-rate estimation are its accuracy and low computational complexity enough to be applied to the practical video coding. In addition, the proposed rate control first determined a quantization parameter per frame by following procedure: distortion-rate estimation, target bit allocation, distortion constraint and VBV(Video Buffer Verification) constraint. And then this quantization parameter is applied to the encoding so that improved and consisten picture quality can be obtained. Furthermore the proposed rate control method can solve the error propagation problem caused by scene change or anchor picture degradation by using the B-picture skipping and the guarantee of the minimum bit allocation for the anchor picture. Experimental results, comparing the proposed forward rate control method with TM5 method, show that the proposed method makes more improed and consistent picture quality than TM5.