인터넷에서 널리 사용되는 HTML은 현재 데이터베이스 시스템과 같은 저장소 대신, 전형적인 파일 시스템에 저장되는 경우가 대부분이다. 마찬가지로 최근에 인터넷 상에서의 데이터 교환 및 표현의 표준으로 부각되는 XML 역시 파일 시스템에 저장되는 경우가 많다. 하지만, XML 문서의 비정규적인 구조와 장황성 때문에. 디스크 공간이나 네트워크 대역폭이 정규적인 구조의 데이터에 비해 비효율적이다. 따라서. 이를 해결하고자. XML 문서의 압축에 관한 연구가 진행되었다. 하지만. 최근에 연구된 XML 압축 기법들은 압축한 XML 문서에 대한 질의를 지원하지 않거나, 질의를 지원하더라도 XML 문서의 데이터 값들의 특성을 고려하지 않고 단순히 기존의 압축 방법을 통해 XML 문서를 압축한다. 그러므로 본 연구에서는 압축한 XML 문서에 대한 질의를 효율적으로 지원하는 XML 압축 기법을 제안한다. 본 연구에서는 태그를 Dictionary 압축으로 압축하며 태그 별로 데이터 값들의 타입을 추출하여 추출한 타입에 적절한 압축 방법으로 데이터 값을 압축한다. 또한, 제안하는 압축 기법의 구현 및 성능 평가를 통하여. 구현한 시스템이 실생활에 사용되는 XML 문서들을 효율적으로 압축하며 향상된 질의 성능을 제공하는 것을 보인다.
H.264는 MPEG-2, MPEG-4 Part 2, H.263 등 기존의 비디오 압축 표준들에 비해 우수한 화질과 부호화 효율을 제공하여 차세대 비디오 압축 표준으로서 널리 사용될 전망이다. 현재 H.264표준화 그룹인 JVT에서는 디지털 시네마 영상을 위한 Advanced 4:4:4 프로파일에 대한 표준화가 진행 중이다. 이 프로파일은 기존의 프로파일과 달리 화소당 8-12비트의 영상을 지원하며, YUV 영상대신 RGB 영상을 입력영상으로 사용한다. 디지털 시네마 영상은 보통 HD급 이상의 화면 크기를 가지며 초당 24Hz의 프레임율을 가진다. 이러한 영상에서는 화소간의 공간적 유사성이 매우 높아지는 경향이 있으며, 30Hz 영상에 비해 시간적 유사성이 감소하는 경향이 있다. 그 결과 H.264로 디지털 시네마 영상 압축 시, 공간 예측을 통한 Intra 매크로블록의 비율이 다른 테스트 영상들에 비해 월등히 높다는 것을 알 수 있다. 이는 디지털 시네마 영상 압축 시, 화면간 예측을 수행하는 ME/MC에 비해 공간 예측이 효율적이다는 것을 입증한다. 화면간 예측의 성능을 향상하기 위해 본 논문에서는 ME/MC 후 생성된 잔차 신호들을 간단히 변환하는 방법을 제안한다. 간단한 변환 기술이 추가되어 화면간 예측의 압축 성능이 향상됨은 물론, Inter 프레임에서 화면간 예측과 공간예측을 모두 사용하였을 때 전체적인 압축성능이 향상함을 실험을 통하여 확인 할 수 있었다.
최근 full-HD 3D 방송, UD(ultra-definition) 영상 서비스, mobile device 향 양방향 HD급 화상통신 등 기존 영상 서비스의 품질을 월등히 향상시키고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 본 기고에서는 기존 H.264/AVC 영상 압축 표준의 성능을 2배 이상 향상시키는 것을 목표로 진행 중인 새로운 차세대 영상 압축 표준인 HEVC(high-efficiency video coding; MPEG-H/H.265)의 표준화 동향을 소개한다. 또한, 현재 HEVC test-model (HM) version 1을 구성하고 있는 요소 기술들을 결정하기 위해 진행되었던 성능 평가 과정에 대해 간략하게 소개하고, 마지막으로 HM의 전반적 구성 및 현재 성능 수준에 대한 평가결과를 보인다.
디지탈 영상 신호의 효율적인 저장과 분배를 위해 만들어진 MPEG-1 표준과 MPEG-2 표준은 현재 디지털 AV 서비스에 널리 사용되고 있으며, 향후의 멀티미디어 통신 서비스, 디지털 TV, 고선명 TV 방송 및 VOD와 같은 대화형 서비스 등에 널리 이용될 것으로 예상된다. 또한 정보 통신 분야에서 그 수요가 폭발적으로 늘고 있는 개인 휴대형 통신 분야에서 영상 통신 서비스를 도입하기 위하여 최근 MPEG-4 표준화 활동이 시작되었다. MPEG-4 표준화 작업에서는 영상 내용을 이용하여 아주 높은 압축율을 실현하기 위한 여러 가지 새로운 영상 압축 기법들이 연구되고 있다.
UHDTV와 UD 스마트폰의 보급을 앞두고 고해상도, 고화질의 영상에 대한 요구가 더욱 커지고 있다. 2013년 1월 국제표준으로 승인된 차세대 비디오 코덱인 HEVC는 현재 국제표준 코덱인 H.264/MPEG-4 AVC보다 50% 이상 높은 압축률을 지원하게 되어 향후 방송은 물론 스마트폰 등 디지털 영상의 새로운 혁신적인 기술이 될 것으로 보인다. 본 연구에서는 HEVC 기술의 동향과 전망에 대해 살펴본다.
동영상 압축 표준 기술인 HEVC(High Efficiency Video Coding) 는 ITU-T와 ISO/IEC 의 VCEG과 MPEG 의 공동으로 표준화를 진행중이다. 최근 표준의 확장기술에 해당하는 방법으로 Range Extension을 표준화 중에 있으며, 기존에 존재하는 RDPCM에서 재차 잔차신호를 줄이는 방법으로 CRDPCM 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 손실 압축에 해당하며 실험 결과에 따르면 약 0.7%의 성능 향상을 가진다.
지금까지 디지탈 의료 영상압축의 기술동향의 유손실 방식과 무손실 방식으로 나누어 설명하였고, 앞으로의 의료영상 압축에 대한 기술개발 방향을 제시하였다. 유손실 압축방식으로 벡터양자화와 연속조 영상의 국제 표준압축방식인 JPEG을 사용한 의료영상 압축방식을 설명하였고 무손실 방식으로 가변 Run Length방식, DPCM방식, 계층적 방식 및 산술부호화를 간략하게 기술하였다. 또한 각 방식마다 일반적인 연속조 영상과는 달리 디지탈 의료영상을 압축할때 고려해야 될 의료영상의 특성을 살쳐보았고 압축 실험결과를 근거로 성능도 분석하였다. 의료영상을 유손실 방식으로 압축한 경우 회소당 1비트이하의 고압축을 얻을 수 있었지만 진단을 위한 사용 가능성을 아직 명확하지 않다. 반면 무손실 방식으로 압축한 경우 회소당 2-3.51트의 다소낮은 압축률을 보였지만 진단에 적합한 무손실이란 장점을 최대한 살릴 수 있어 현재 무손실 방식의 압축률을 향상시키려는 연구가 진행되고 있는 추세이다.
네트워크 기술과 멀티미디어 압축 기술이 발달함에 따라 사용자들은 고화질의 멀티미디어 콘텐츠를 무선 환경에서도 끊김 없이 제공 받기를 원하고 있다. 또한, 스마트폰과 스마트패드와 같은 다양한 멀티미디어 장치가 일상생활에서 보편적으로 사용되면서 디바이스 간에 끊김 없는 미디어의 연동을 가능케 하는 N-스크린 서비스가 점차 확산되고 있다. 이러한 시장의 흐름에 발맞춰 JCT-VC (Joint Collaborative Team on Video Coding)는 차세대 동영상 압축 표준 기술인 HEVC (High Efficiency Video Coding)를 바탕으로 공간적 (Spatial), 화질적 (Temporal) 스케일러빌리티 (Scalability)를 제공하는 확장 표준인 SHVC (Scalable HEVC)를 표준화 중에 있다. JCT-VC는 SHVC 부호화 기술들을 평가하기 위하여 SCE (Scalable Core Experiment)를 진행하고 있으며, SHVC 표준은 2014년 6월에 표준화가 완료 될 것으로 예상된다. 본 고에서는 비디오 스케일 러빌리티의 기본 개념 및 SHVC 표준화 과정에서 제안된 주요부호화 기술들과 이슈들을 소개한다.
ISO/MPEG 오디오 그룹은 2채널 스테레오 오디오에 대한 압축 부호화 알고리즘을 ISO/MPEG-1 오디오 표준으로 정하고, 국제 표준 (ISO 11172-3)으로 제정하였다. ISO/MPEG-1 오디오의 주요 목적중 하나는 한정된 용량의 저장매체나 제한된 전송채널의 조건하에서 고품질의 오디오를 저장하거나 전송할 수 있는 저비트율의 오디오 압축 부호화 알고리즘의 표준을 개발하는 것이다. 이를 위해 ISO/MPEG 오디오에서는 심리음향 특성을 모델링한 지각 부호화 방식을 사용하여 원신호와 재생신호 사이에 정보의 객관 측정량의 차이는 있으나 주관 측정량의 차이가 없도록 한다. 이 글에서는 ISO/MPEG-1 오디오 부호화의 계층 I과 계층 II를 중심으로 하여 표준의 개요, 청각 특성을 이용한 심리 음향 모델, 부호화 알고리즘, 데이타 구조, 그리고 응용분야 등에 대해 기술하였다.
2013년 1월에 완성된 HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준은 full HD (High Definition) 해상도를 뛰어넘는 UHD (Ultra High Definition) 초고해상도 영상 서비스 수요를 반영하였으며, 기존의 H.264/AVC 대비 두 배 이상의 압축 성능을 달성하였다. 이러한 초고해상도 영상 서비스와 더불어 현실과 유사한 고명함도 (HDR : High Dynamic Range) 및 광색역 (WCG : Wide Color Gamut) 영상에 대한 수요 또한 증가하고 있다. 이러한 시장의 수요를 반영하여, HDR/WCG와 관련된 국제 표준 단체들에서는 활발한 표준화를 진행하고 있다. 본 고에서는 MPEG에서 진행되는 HDR/WCG 영상의 표준 기술동향에 대해 살펴보고, HDR/WCG 영상의 부호화 효율에 영향을 미치는 기술적 이슈들에 대해 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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