• 방송과미디어
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• 제15권4호
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• pp.108-122
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• 2010

복호화기 예측 부호화 기술은 종래의 예측 부호화 기술과 매우 다른 새로운 압축방식이다. 즉, 부호화기에서 모든 예측과정을 수행한 후, 복호화기가 예측부호화 오류로부터 원래의 데이터를 복원하는데 필요한 예측정보를 모두 전송하였던 기존 기술과는 달리, 이 예측정보를 복호화기 스스로 찾아내어 사용하는 방식이다. 이러한 이유로 압축 부호화 성능은 매우 향상 되었으나 반대로 복호화기는 예측치를 찾아내기 위하여 매우 많은 계산량을 소모하여야 한다는 단점도 있다. 본 고에서는 복호화기 예측 부호화 기술의 다양한 방식과 이러한 문제점을 어떤 방식으로 개선하였는지 알아본다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.18-20
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• 2014

본 논문에서는 스크린 컨텐츠 동영상의 효율적인 압축을 위한 부호화 기법을 제안한다. 제안 부호화 기법은 RGB 색 요소 간의 신호의 통계적 중복성을 줄이기 위한 적응적 색 변환 기법에 기반한다. 기존의 색 변환 기법들은 스크린 컨텐츠 동영상이 포함하는 신호의 급격히 변화하는 ?계적 특성에 적용하기 어려운 반면 제안 방식에서는 부호화 블록의 시간적/공간적 주위 픽셀의 정보를 이용한 성분 분석을 통해 색 공간 변환 행렬식을 유도하여 부호화에 사용한다. 주위 픽셀 정보는 부호화 블록의 예측 방식에 따라 결정하며 움직임 벡터를 이용한 시간/변위 예측 부호 방식에서는 참조 블록의 정보를 이용하고 공간적 예측 방식에서는 블록의 인접 픽셀를 이용한다. 부호기 측에서는 비트율-왜곡 최적화를 통하여 예측 후 잔여신호의 부호화를 원래의 RGB 공간에서 수행할지 또는 색 변환한 공간에서 수행할지를 결정하고 관련 정보를 표시하여 블록 단위로 전송함으로써 부호화 효율을 증대한다. 실험에 의하면 제안 기법은 기존 압축 방식 대비 탁월한 부호화 성능을 제공함을 보인다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권8호
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• pp.86-95
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• 1998

시간 방향 예측을 사용할 수 없는 Intra-프레임 부호화는 Inter-프레임 부호화에 비해 상당히 높은 비트율을 필요로 한다. 이러한 Intra-프레임의 비트율 감축을 위하여 최근 표준화가 진행중인 MPEG-4에서는 DCT영역에서의 화면내 예측 부호화 방식에 관한 연구를 진행해 왔다. 본 논문에서는 기존 방식들에 비해 약간의 복잡도가 추가된 DCT 영역에서의 화면내 예측 부호화 방식들을 제안한다. 제안 방식은 DC 계수 예측 방식과 2가지의 AC 계수 예측 방식들로 구성된다. DC 계수 예측 방식으로는, 이웃 블록들의 DC 계수간 기 울기를 이용하여 부가 정보없이 선택적으로 예측 방향을 결정하는 방식을 제안한다. AC 계수 예측 방식으로는, 현재 블록의 DC 계수를 고려하여 MPEG-4의 AC 계수 예측 방향을 개선한 방식을 제안하며, 또한, AC 계수 단위로 예측 여부를 결정하는 방식을 제안한다. 실험을 통하여 제안 방식에 의해 상당한 비트율 감축을 얻을 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권8B호
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• pp.1168-1175
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• 2001

H.263부호기에서 정지영상 부호화를 위한 부가 부호기법인 Annex I는 기존의 JPEG, MPEG-1, -2와는 달리 부호화하고자 하는 현재 블록의 DCT 계수를 기부호화된 블록의 DCT 계수들을 이용하여 예측부호화 (Differential Pulse Coded Modulation; DPCM)를 행하고, 이를 통한 부호화 이득의 향상을 얻고 있다. 본 논문에서는 이런 H.263 Annex I의 예측기법을 공간영역에서의 의미를 수학적으로 유도한다. 이를 통해서 H.263 Annex I의 예측기법의 비효율성을 지적하고, 영상신호의 특성에 맞게 예측방식을 수정한다. 제안된 DCT 계수 예측 방식과 기존의 H.263 Annex I 방식의 이론적인 예측성능을 평가하고, H.263 부호기에 적용하여 제안방식의 효율성을 검증한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.211-213
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• 2014

최근 4K 이상의 초고해상도 동영상 콘텐츠가 제작되고 있고 그에 따라 많은 기업이 UHD TV 제품을 제작 판매 하고 있다. 따라서 이에 대응할 수 있는 새로운 코덱이 필요하고 그를 위해 HEVC가 개발되었다. 그러나 아직 HEVC의 부호화 효율을 위한 scalable 부호화 방식이 개발 중이다. 초고해상도 비디오 콘텐츠를 다양한 단말기에서 사용할 수 있도록 하기 위해서는 scalable 부호화 방식이 연구개발 되어야 한다. 본 논문에서는 HEVC 이전 버전 코덱인 H.264/AVC를 기반으로 한 scalable 부호화 방식 중 공간적 scalability에 대해 설명하고 여러 방법으로 간단하게 적용시켜 scalable 부호화 방식의 효율의 성능을 예측 평가해 본다. 이 방식은 dowm-sampling한 영상을 HEVC로 부호화하고 이를 up-sampling한 영상과 원영상의 차영상을 HEVC로 부호화하여 전송하는 방식이다. 여기서는 이 방식의 결과를 토대로 이 방식의 문제점을 지적하고 이를 토대로 한 향후의 연구방향을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권9C호
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• pp.859-868
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• 2006

H.264에서 다중참조 프레임을 사용한 움직임 예측 방법은 단일 참조프레임을 이용한 움직임 예측보다 더 많은 시간적 중복성을 제거하여 부호화 효율을 높이거나 채널에러에 강인하게 부호화하기 위해 사용된다. 하지만 다중 참조 프레임을 이용하여 움직임 예측을 하는 것은 단일의 참조 프레임을 이용하는 것보다 많은 계산량을 요구하기 때문에 비디오 인코더의 복잡도를 증가시키게 된다. 본 논문에서는 다중참조 프레임을 사용한 움직임 예측을 화질 열화 없이 적은 복잡도로서 가능하게 하는 알고리즘을 제안한다. 움직임 예측 절차의 복잡도를 줄이기 위해, 제안한 알고리즘에서는 연속되는 프레임 사이에 구성된 움직임 벡터맵을 이용하여 움직임벡터를 추정한다. 제안한 방식은 추정된 움직임벡터를 작은 탐색영역에서 보정하는 방식을 적용하기 때문에 기존의 방식들에 비해 적은 복잡도가 요구된다. 제안된 방법으로 추정된 움직임벡터는 각 참조프레임들에 대해 최적의 움직임 벡터를 효과적으로 추적하기 때문에 부호화 된 영상의 화질은 전 탐색영역 움직임 예측 알고리즘을 이용한 결과와 매우 비슷하다. 제안된 방식은 세가지 단계로 구성된다. (a) 연속되는 두 개의 프레임 사이에 벡터맵을 구성한다. (b) 벡터맵에 있는 요소벡터를 이용하여 시간적 움직임 벡터를 구성한다. (c) 마지막으로, 임시 움직임 벡터를 좁은 탐색영역에서 보정한다. 컴퓨터 실험을 통해 제안된 방식의 효율성을 입증하였다. 제안된 방식과 기존의 방식들과의 비교를 위해 H.264 부호화기에서 움직임 예측 모듈에 의해 소비된 CPU 시간을 측정하였다. 컴퓨터 실험을 통해 알 수 있듯이 제안된 방식에 의해 부호화된 영상의 화질은 기존 방식과 을 통해 얻은 영상화질과 거의 같으면서 알고리즘 복잡도는 크게 줄어드는 것을 볼 수 있다.

• 방송과미디어
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• 제7권3호
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• pp.83-93
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• 2002

본 고에서는 최근 표준화가 진행 중인 H.26L 부호기의 화면내 예측기법에 대해서 살펴보고자 한다 기존의 H.261, MPEG-1, MPEG-2등에서는 블록별로 독립적으로 UT 기반의 변환부호화를 수행하였으나, H.261의 화면내 부호화 방식은 공간 예측 및 정수형 변환을 사용한다. 또한, H.261에서 시작해서, MPEG-4에 이르기까지 지속적으로 사용되어 온 8x8화소 블록과는 달리 4x4또는 16x16단위의 처리, 휘도 성분과 색도 성분의 독립적인 처리 등 많은 새로운 부호화 방식이 도입되었다. 효과적인 예측 모드 부호화를 위해 주변 블록의 모드들을 이용한 예측 부호화 방식이 도입되었다. 기존의 가장 대표적인 화면내 부호화기인 H.263에 비해서 H.26L방식이 같은 화질에서 약40%의 추가적인 압축 효과가 있음을 확인하였다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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• pp.213-216
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• 2001

H.263부호기의 화면내 부호화(intraframe coding)를 위한 부가 부호기법인 Annex I는 기존의 JPEG, MPEG-1, -2 부호기들의 화면내 부호방법들과는 달리 부호화하고자 하는 현재 블록의DCT 계수를 기부호화된 블록들의 DCT 계수들을 이용하여 예측부호화 (Differential Pulse Coded Modulation; DPCM)를 행하고, 이를 통한 부호화 이득의 향상을 얻고 있다. 본 논문에서는 이런 H.263 Annex I의 예측기법을 공간영역에서의 물리적인 의미를 유도한다. 이를 통해서 H.263 Annex I의 예측기법의 비효율성을 지적하고, 영상신호의 통계적 특성에 맞게 예측방식을 수정한다. 제안된 DCT 계수 예측 방식과 기존의 H:263 Annex I 방식의 이론적인 예측성능을 평가하고, H.263 부호기에 적용하여 제안방식의 효율성을 검증한다.

• 방송공학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.214-224
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• 2004

본 논문에서는 차세대 실감형 3차원 영상 처리와 3차원 TV 3차원 화상회의 등과 같은 3차원 실감 미디어의 부호화에 적합한 H.264 기반의 적응적 시공간적 예측 부호화를 제안한다. 첫 번째로, 두 가지의 IPPP와 IBBP GOP(group of picture) 구조에서 기존의 동시방송(simulcast) 방식과 다르게 same-view와 inter-view 영상의 적응적 시공간적 예측 부호화를 제안한다. 두 번째로, GOP 구조가 IBBP에서 제안된 inter-view 방식의 예측 부호화시 B(hi-predictive) 화면이 MB(macroblock) 모드중 하나인 시간적 직접방식(temporal direct mode)을 수행하려고 할 때 참조 화면이 inter-view 영상을 참조하는 경우 현재의 시간적 직접 방식을 효율적으로 수행하기 위해서 2차원 inter-view 직접 방식을 제안한다. 제안된 방식은 실험결과에서 기존의 동시방송 방식과 비교되었으며 각각의 GOP 구조 모두 화질 면에서 우수한 결과를 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.343-346
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• 2003

본 논문에서는 최신 동영상 압축 표준 규격 H.264에서 화면 간 예측 부호화시 참조 화면 수가 제한되어 있을 때 부호화 효율을 최대화할 수 있는 적웅적 참조 화면 선택 기법을 제안하였다. 참조 화면 선택 시 시간적인 거리를 우선시 하는 현재 방식은 부호화 효율 측면에서 최적의 선택과는 거리가 있다. 따라서 참조 화면 선택에 있어서 실시간 온라인 상황을 가정하고 부가적인 계산을 최소화하는 것을 조건으로 했을 때 대표 화면과의 간접 비교를 통하여 현재 참조 화면들 간 상호 유사성이 가장 큰 화면을 제외하는 방법을 통해 문제를 해결하고자 하였다. 화면 간 예측 부호화 시 참조 화면 간 중복되는 요소를 최대한 줄이는 방향으로 참조 화면을 선택해 나감으로서 참조되는 샘플들을 다양화할 수 있다. 참조 화면 간 상호 유사성 판별은 대표 화면과 각 참조 화면 간 움직임 정보를 고려해 화면 간 부호화시 계산되는 8*8 블록의 R-D 비용함수 값을 사용하였다. 실험 결과 기존의 슬라이딩 윈도우 방식을 이용한 참조 화면 선택 방법에 비해 부가적인 계산이 거의 없이 부호화 효율의 개선이 있었으며 그 개선 정도는 기존의 방식에서 참조 화면을 $1{\sim}2$장 더 사용한 결과와 같았다. 이는 기존의 방법에 의해 참조 화면을 선택할 경우 나타나는 참조 화면 간 중복성을 줄였기 때문이다.