• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.927-929
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• 2011

본 논문에서는 FRUC(Frame Rate Up Conversion)에 사용되는 대표적인 움직임 보상 프레임 보간 기술들에 사용되는 블록 기반의 왜곡 예측기법에 대한 성능을 비교한다. 기존에 제안된 블록 기반의 움직임 보상 보간에 대한 왜곡 측정 기법들에 대한 각각 특징과 차이점에 대하여 조사하고, 각각의 독립적인 제어와 결합된 통합 제어에 의해 실제 왜곡을 효과적으로 예측하는 모델에 대해 논한다. 특히, 블록 기반의 시간축 정합특성, 공간적 정합특성, 이웃블록과의 움직임 벡터 유사성, 공간 주파수 특성 등으로 세분화하고, 컴퓨터 모의실험에 기초하여 성능을 비교한다. 본 논문에서 제시된 결과들은 FRUC 기법에 효과적으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 분산 비디오 부호화 기법에 효과적으로 사용되어 성능개선을 이룰 수 있음을 보인다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.4-6
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• 2014

본 논문에서는 하드웨어 HEVC 디코더의 움직임 보상 모듈의 구조를 제안한다. 제안된 구조를 갖는 움직임 보상 모듈은 하드웨어 처리 싸이클 수와 내부메모리 크기를 감소시키기 위해 하나의 코딩 유닛을 그보다 작은 여러 개의 블록으로 분할하여 처리할 수 있다. 제안된 움직임 보상 구조는 캐시를 통해 외부 메모리에 접근하여 참조 픽쳐를 로딩하는 단계와 보간 필터를 거쳐 예측 샘플을 생성하는 단계로 내부-파이프라인을 구성하며 코딩 유닛의 크기에 따라 내부-파이프라인에서 처리할 블록의 크기를 결정한다. 본 논문에서는 코딩 유닛 분할의 기준이 되는 블록 크기를 결정하기 위한 절충사항에 대해서도 논의한다. 제안된 구조의 효율성을 판단하기 위해 구현된 움직임 보상 모듈을 RTL 시뮬레이션 및 FPGA 보드 검증을 통해 테스트 하였으며, SoC 로 제작될 경우 초당 249 Mpixel 을 처리하여 4K-UHD 시퀀스의 실시간 디코딩이 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제52차 하계학술대회논문집 23권2호
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• pp.268-271
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• 2015

본 논문에서는 고해상도 비디오를 위한 프레임 레이트 변환 방법을 제시한다. 서로 다른 방식이나 포맷을 가진 영상 신호를 변환할 때에는 시각적으로 거슬리는 움직임 지터(motion jitter)나 영상의 모서리에서의 블러링(blurring) 현상이 일어날 수 있다. 제시하는 방법에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 양방향 움직임 추정/보상을 이용하여 프레임 레이트를 증가 변환한다. 또한 보다 정확한 움직임 벡터를 찾기 위해 다중 프레임을 통한 양방향 탐색 방법을 제안한다. 먼저, 픽셀 값을 알고 있는 현재 프레임과 이전 프레임간의 움직임 벡터를 이용하여 양방향 움직임 벡터를 얻는다. 얻은 움직임 벡터는 벡터 스무딩 블록을 거친다. 그 후 OBMC(Overlapped Block Motion Compensation)를 이용하여 보간 프레임을 구성한다. 실험 결과는 기존 방법들보다 제안 방법이 주관적 화질 면에서 우수함을 나타낸다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4C호
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• pp.207-216
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• 2011

움직임 보상 외삽 기법은 움직임 보상 보간 기법에 비해서 과거의 프레임만 사용하기 때문에 성능은 다소 떨어지지만, 전송 중에 손상된 프레임의 복원 및 프레임율 증가 뿐 아니라 분산 동영상 부호화 시스템의 부가 정보 생성에도 활용될 수 있다. 본 논문에서는 다양한 움직임 보상 외삽 기법의 성능을 평가하고 순방향과 역방향 움직임 추정을 함께 이용한 효율적인 움직임 보상 외삽 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 순방향과 역방향 움직임 추정을 통해 두 개의 프레임을 생성하여 두 프레임의 화소값의 평균을 현재 프레임으로 한다. 모의 실험 결과 제안하는 기법이 기존의 기법에 비해서 블록 현상이 감소하고 우수한 PSNR 성능을 보임을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.321-326
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• 2017

HEVC 표준은 정수 화소로 표현된 신호에 DCT-II를 기반으로 하는 보간 필터를 사용하여 부화소 신호를 생성한다. 이러한 방법으로 생성된 신호는 움직임 보상 및 예측의 성능 향상을 가져온다. HEVC 표준은 부화소를 생성하기 위해서 길이가 다른 각각의 DCT 보간 필터를 사용하고 있다. 1/2-화소를 생성할 땐, 필터의 길이가 8인 DCT 기반 보간 필터를 사용하며, 1/4-화소와 3/4-화소의 경우에는 필터의 길이가 7인 DCT 기반 보간 필터를 사용한다. 본 논문에서는 DST-VII을 기반으로 하는 보간 필터를 제안하여, 움직임 보상 및 예측의 성능 향상을 가져온다. 본 논문에서 제안하는 방법은 HEVC 표준보다 BD-rate가 Random Access와 Low Delay B configurations에서 각각 0.45%와 0.5%의 성능 향상을 가져온다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.9-18
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• 2014

최근에 무선 비디오 감사, 무선 비디오 센서 네트워크 그리고 무선 모바일 비디오와 같은 다시점 비디오 서비스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다시점 비디오 신호처리에서 다수 개의 다른 카메라에서 획득되는 영상 사이에 존재하는 높은 상관성을 이용하는 것은 매우 핵심적인 기술이다. 본 논문에서는 카메라들 사이에 상호작용을 요구하지 않고, 다시점 분산 비디오 부호화에 효과적으로 사용할 수 있는 적응적인 다시점 보간 기법을 제안한다. 제안한 방법은 비선형적인 블록 예측, 시차 보상 시점 예측 그리고 비신뢰 블록에 대한 채우기 기법 등으로 구성된다. 모의실험을 통하여 제안한 방식은 기존의 방식에 비해 우수한 성능을 보인다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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• pp.28-31
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• 2010

분산 비디오 부호화 시스템(distributed video coding:DVC)에서는 기존의 비디오 부호화 시스템과는 달리 부호기가 아닌 복호기에서 움직임 추정 연산을 함으로써 부호기의 복잡성을 크게 줄일 수 있다. DVC 시스템의 복호기에서 생성되는 부가정보(side information : SI)는 전체 DVC 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다. DVC 시스템의 복호기에서 SI 정보를 생생하기 위해서 움직임 보상 보간(motion compensated interpolation : MCI) 기법이 많이 사용되는데 본 논문에서는 다양한 MCI 기법들의 성능을 분석한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.873-876
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• 2000

본 논문에서는 양방향 움직임 보상에 의한 필드 보간(bi-directional motion-compensated field interpolation) 방법을 사용한 효과적인 디인터레이싱(de-interlacing) 기법을 제안한다. 움직임 추정(motion estimation)을 이용한 일반적인 디인터레이싱 기법은 서로 다른 샘플링 격자(sampling grid) 관계인 연속한 두 필드(field)들간의 움직임 추정을 위해 line average 같은 비교적 간단한 형태의 디인터레이싱 기법이 선행된다. 그러나, 제안한 방법은 보간할 필드(the interpolated field)의 전후 필드들의 같은 샘플링 관계인 존재하는 스캔 라인(the existing scan line)들 사이에서만 움직임 추정이 이루어지므로 구현이 용이하다. 이때 구해진 움직임 벡터는 양방향 움직임 추정을 위한 초기 값으로 사용되어 진다. 제안한 알고리듬은 기존의 움직임 정보를 이용한 기법에 비해 구현이 용이하며, 카메라 움직임이 있는 panning, zooming 영상에 특히 효율적이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.734-740
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• 2017

낮은 프레임률을 가지는 동영상을 높은 프레임률 디스플레이 장치를 통해 재생하는 경우 프레임률 향상기법이 필요하다. 프레임 향상 기법은 연속된 원본 프레임 사이에 프레임을 보간함으로써 생성하며 이러한 프레임 보간방법은 크게 프레임 복사 기법과 움직임벡터 기반의 보간기법으로 나뉜다. 프레임 복사 기법은 단순히 보간하고자 하는 프레임의 이전 또는 이후 프레임을 복사하는 기법으로 매우 낮은 복잡도를 가지지만 저키현상이 발생하는 단점이 있다. 움직임 벡터 추정 및 보상을 통한 프레임 보간기법은 다시 화소단위의 방법과 블록단위의 움직임 추정 방법으로 나눌 수 있다. 화소기반의 경우 영역별 다른 보간 방법을 사용하여 보간을 수행하며 높은 복잡도를 가지는 단점이 있다. 블록기반 방법은 상대적으로 낮은 복잡도를 가지지만 블록킹현상이 발생한다는 단점을 가진다. 제안하는 방법은 블록단위의 움직임 추정 기반 프레임률 향상기법으로 프레임내 움직임의 선형성을 이용하여 움직임을 추정한다. 이 과정에서 보간하고자 하는 프레임 이전 두 프레임과 이후 한 프레임을 사용하여 움직임 추정 및 보상을 수행함으로써 프레임을 보간하다. 실험결과 제안한 알고리즘은 객관적 화질 측면에서 이전의 다른 방법과 비교하여 높은 성능을 보이고 특히 해상도가 높은 경우 더욱 우수한 성능을 가지는 것으로 나타났으며 주관적 화질 또한 상대적으로 우수한 것을 볼 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.179-182
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• 2000

논문은 웨이블릿(wavelet) 변환된 각 프레임의 모든 부대역의 블록들에 대해 계층적 움직임을 추정할때 고해상도 계층에서는 기저대역에서 추정된 전역 움직임 벡터를 기초로 하여 국부 움직임을 추정한다. 이때 복원 영상에 미치는 영향이 가장 큰 기저대역에 대하여 반화소를 사용하면 더욱 최적의 움직임 벡터를 추정할 수 있으나 계산량이 증가하는 단점이 있다. 블록내에 인접한 화소들 간에는 상관관계가 높다는 사실을 이용하여 오차가 최소가 되는 방향을 예측하여 선별적인 보간을 행하여 반화소 움직임을 탐색하여 계산량을 줄였다. 그리고 더욱 향상된 화질을 얻기 위해서 에지 성분이 많은 고해상도 계층에서 저해상도 계층으로의 선택적 국부 움직임을 추정하였다. 모의 실험 결과 기존의 웨이블릿 변환을 이용한 움직임 추정 및 보상 방법보다 향상된 화질을 나타내었다.