• 한국통신학회논문지
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• 제33권12C호
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• pp.1039-1045
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• 2008

H.264/AVC 비디오 부호화 표준은 높은 부호화 효율을 보여주지만, 그에 따른 부호기의 복잡도가 증가하는 단점이 있다. 특히 비트율-왜곡 최적화 기법을 이용하여 인트라 모드를 결정하는 방법은 부호기의 복잡도를 증가시키는 가장 큰 원인이다. 따라서 부호화 효율을 유지하면서 부호기의 복잡도를 감소시키는 여러 가지 방법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 MPEG-2에서 H.264로의 변환 과정에서 $4{\times}4$ 정수 변환 계수를 이용하여 효율적으로 인트라 예측 모드를 결정하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리듬을 적용한 모의실험 결과는 영상의 부호화 성능을 유지하면서 복잡도 및 부호화 수행 시간을 감소시킬 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.216-217
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• 2014

고효율 비디오 부호화/복호화 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)는 ITU-T(VCEG)와 ISO-IEC(MPEG)이 JCT-VC라는 팀을 이루어 공동으로 표준화를 진행 하였다. 이 표준화에서는 기존 표준기술 보다 다양한 예측 방향을 통한 인트라 예측 방법을 사용하며, 이로 인해 부호기의 계산량이 매우 높은 단점을 가진다. 제안하는 방법은 예측단위인 PU의 서브샘플링 값을 구하고 이의 경사도를 이용해 율-왜곡 최적화 방법(Rate-Distortion Optimization)의 계산에 사용되는 후보 모드를 줄이는 방법으로 부호기의 속도를 개선하는 방법이다. 이 방법은 기존 방법보다 적은 비트 손실에도 불구하고 약 19%의 부호화 속도 향상을 가진다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.291-292
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• 2006

This paper presents rate-distortion optimization that is considered sequence statistics(complexity) to choose the best macroblock mode decision in H.264. In previous work, Lagrange multiplier is derived by the function of constant value 0.85 and QP so that is not the proper Lagrange multilplier for any image sequence. The proposed algorithm solves the problem by changing constant value 0.85 into adaptive value which is influenced by image complexity, and by reducing the encoder complexity to estimate the image statistics with the multiplication of transformed, quantized rate and distortion. Proposed algorithm is achieved the bit-rate saving up to 5% better than previous method.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11C호
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• pp.925-931
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• 2008

동영상 표준안 H.264/AVC에서 가변 블록 모드 알고리즘은 압축 성능을 향상시키나 다양한 블록 모드와 모드 결정을 위해 방대한 계산을 필요로 한다. 한편, 결정된 인터 블록 모드들은 블록 영상의 복잡도에 의존하여 복잡한 매크로블록일수록 블록 크기는 더 작아지고 있다. 본 논문은 고속 인터 블록 모드 결정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 영상 복잡도를 이용해 유효 인터 블록 모드를 결정 가능성이 큰 블록 모드로 제한하고, 유효블록 모드들에서만 움직임 추정 및 율-왜곡 최적화를 수행한다. 거기에 $16{\times}16$ 블록 모드만을 갖는 유효 블록 모드들에는 고속 움직임 추정 알고리즘인 PDE (partial difference elimination)를 적용시키고 있다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 참조 소프트웨어 JM 9.5에서 화질, 비트율, 부호화 시간이 기존 알고리즘과 비교되었다. 실험 결과는 제안된 알고리즘이 평균 움직임 추정 시간의 약 24.12%를 감소시키며 화질과 비트량을 각각 -0.02dB와 -0.12% 정도로 유지시킬 수 있는 것을 보여주었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11C호
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• pp.1098-1107
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• 2005

H.264/AVC는 부호화 성능을 향상시키기 위해 많은 최신의 기술들을 채택하였지만, 그 결과 부호화기의 복잡도가 매우 증가하였다. 특히 화면내(intra) 예측 부호화에서는 주변블록과의 방향성 상관도에 따라 4${\times}$4 휘도블록은 9개, 16${\times}$16 휘도블록과 8${\times}$8 색차블록은 각각 4개의 부호화 모드가 있는데, 이들 중 최적의 모드는 율-왜곡 최적화(RDO) 기법에 의해 선택한다. 따라서 하나의 매크로블록을 부호화하기 위해서는 592번의 RDO 계산을 수행해야 한다. 본 논문에서는 간단한 구조의 방향성 마스크와 주변블록의 모드정보를 이용하여 RDO 계산의 대상이 되는 모드의 개수를 줄임으로써 부호화 복잡도를 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 RDO 계산을 최대132회로 줄이고 부호화 시간을 전역탐색(exhaustive search)에 비해 $70\%$까지 줄이면서 PSNR 및 비트율 변화가 거의 없음을 실험을 통해 보이고 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.862-870
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• 2015

HEVC 표준에서 율-왜곡 최적화(RDO) 과정은 좋은 압축 성능을 보이지만 상대적으로 많은 부호화 시간이 요구된다. RDO 과정의 부호화 시간을 줄이기 위해서 본 논문에서는 변환 계수와 CBF(Coded Block Flag) 이용한 고속 인트라 예측 방법을 제안한다. 제안된 고속 인트라 압축방법은 HM16.0 참조SW의 RMD(Rough Mode Decision)를 통해 나온 인트라 예측모드의 후보 수를 3개로 줄이고 이산 여현 변환(Discrete Cosine Transform) 계수 분포와 비교하여 예측 모드의 수를 한 번 더 줄인다. 이후 RDO를 수행하기 전, 양자화된 DCT 계수값이 모두 0이 되는 후보가 있으면 RDO과정 없이 그 후보를 선택하는 방법이다. 제안된 방법은 HEVC 부호화 보다 비트율이 2.5% 중가했지만 평균 55%의 부호화 속도 향상을 얻는다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.765-780
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• 2012

본 논문은 차세대 압축 표준(high efficiency video coding; HEVC)을 기반으로 하는 계층 간 비디오 압축 코덱의 부호화 속도 향상을 위하여 참조 계층 CU(coding unit) 깊이정보를 참조하여 향상 계층의 CU깊이를 고속으로 결정하는 방법을 제안한다. 향상 계층의 CU깊이를 예측하기 위해 먼저, 참조 계층의 대응 CU의 깊이 정보를 참조 한다. 이때, 참조 깊이 기준으로 -1부터 +1까지의 CU깊이에 대한 RDcost만을 계산하여 향상 계층의 최종 CU깊이를 결정한다. 제안하는 방법을 이용하여 향상 계층의 모든 CU깊이에 대한 율-왜곡 최적화(rate-distortion optimization) 과정을 거치지 않고 최종 CU깊이를 결정하기 때문에 계산 복잡도 감소 효과를 얻을 수 있다. 제안하는 방법의 고속화 성능을 평가하기 위해 HM 4.0 기반의 simulcast 계층 간 부호화기를 이용한 결과 제안하는 알고리듬을 적용하지 않은 경우 대비 약 1.4% 정도 이내의 적은 비트율 증가에도 불구하고, 약 26%의 계산 복잡도 감소 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권8C호
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• pp.720-728
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• 2007

H.264/AVC 비디오 부호화 표준은 부호화 효율을 향상시키기 위하여 기존의 부호화 표준들과는 다른 새로운 부호화 기법들을 사용한다. 그러나 새로이 채택된 여러 기법들로 인해 H.264/AVC 표준 부호기의 복잡도는 극단적으로 증가하게 되었다. 특히 율-왜곡 최적화 기법에 의한 H.264/AVC의 인터/인트라 모드 결정 방법은 부호기의 복잡도를 증가시키는 가장 큰 원인 중 하나이다. 본 논문에서는 매크로블록 모드 결정 과정의 복잡도 감소 및 전체 부호화 효율 측면에서 우수함을 나타내는 데 주안점을 두며, 이에 대한 고속 매크로블록 모드 결정 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘을 적용한 실험 결과, 고속 움직임 추정/보상과 결합한 경우 최대 80%의 부호화 시간을 감소시켰으며, 평균 $8{\sim}10%$의 비트율을 감소시키는데 반해 PSNR의 변화량은 미미하여 전체 부호화 효율 또한 상승시킬 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.250-265
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• 2007

본 논문에서는 가변 움직임 블록을 이용한 움직임 예측과 계층적 B-화면 구조가 결합되어 많은 연산량이 요구되고 있는 SVC 구조에서 통계적 가설 검증 방법을 적용하여 화면간 움직임 모드 결정을 효율적으로 수행함으로써 부호화 과정의 연산량을 크게 줄일 수 있는 화면간 모드 고속 결정 알고리듬을 소개한다. 제안된 방법은 $16{\times}16$ 매크로 블록과 $8{\times}8$ 하위 매크로 블록에 통계적 가설 검증 기법을 적용하여 실행되며, 현재 블록과 복원된 참조 블록간의 화소값을 비교하여 율-왜곡 최적화 (RDO: Rate Distortion Optimization) 기반 움직임 모드 결정을 고속으로 수행함으로써 SVC의 부호화 과정에서 소요되는 부호화 시간을 전체 연산량 대비 최대 69%까지 감소시킨다. 그러나 연산량 감소에 따른 비트율의 증가나 화질의 열화는 무시할 수 있을 정도로 적음을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10C호
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• pp.820-828
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• 2008

H.264/AVC 동영상 부호화 표준은 높은 부호화 효율을 위해서 가변 블록 크기 부호화, 1/4 화소 정확도의 움직임 예측, 다중 참조 프레임 사용, 율-왜곡 최적화 등과 같은 기법을 도입하였다. 그러나 이러한 부호화 방법들은 움직임 예측에 필요한 복잡도를 크게 증가시키는 단점이 있다. 특히 다중 참조 프레임 움직임 예측을 수행함으로써 증가되는 계산량은 탐색되는 참조 프레임의 개수에 따라 선형적으로 비례하여 늘어난다. 따라서 본 논문에서는 다중 참조 프레임 움직임 예측에서 탐색되는 참조 프레임의 개수를 효율적으로 조절함으로써 복잡도를 크게 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리듬은 인터 $16{\times}16$ 모드와 인접 블록의 최적 참조 프레임 정보를 이용하여 나머지 화면간 모드들에서의 불필요한 탐색 과정을 생략한다. 실험 결과는 제안하는 방법을 적용함으로써 영상의 화질과 비트율의 큰 변화 없이 부호화 행 시간을 평균 58.54% 정도의 큰 폭으로 감소시킴을 보인다. 또한 이 방법은 다른 고속 움직임 예측 알고리듬을 같이 적용함으로써 추가적인 성능 향상을 얻을 수 있는 확장성을 가진다.