• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 1995.06a
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• pp.105-108
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• 1995

본 논문에서는 초기 비트율 부호화(very low bit-rate coding)를 위한 새로운 움직임 예측 부호화를 제안한다. 움직임 추정 및 움직임 보상은 영역 기반으로 행해지며, 움직임 보상 후 예측 오차는 DCT(Discrete Cosine Transform)를 통해 변환되어 부호화 된다. 제안된 내용으로는 이전 영상을 이용하여 역방향(backward) 움직임 추정 후 얻어지는 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상된 영상을 구성하고, 여기에 보상되지 않은 영역은 순방향(forward) 움직임 추정을 선택적으로 행함으로써 영상을 재구성한다. 제안된 알고리듬은 모의 실험 결과 양질의 화질을 얻었다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.12 no.3
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• pp.1-8
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• 2012

Video FRUC (Frame Rate Up Conversion) has been a technique of great interest due to its diversified applications in consumer electronics. Most advanced FRUC algorithms adopt a motion interpolation technique to determine the motion vector field of interpolated frames. But, in some applications, it is necessary to evaluate how well the MCI (Motion Compensated Interpolation) frame is reconstructed. For this aim, this paper proposes a distortion estimation for motion compensated interpolation frame using frame-adaptive distortion estimation. The proposed method is applied for the symmetric motion estimation and compensated scheme and then analyzed by three different approaches, that is, forward estimation, backward estimation and adaptive bi-directional estimation schemes. Through computer simulations, it is shown that the proposed bi-directional estimation method outperforms others and can be effectively applied for FRUC.

• Broadcasting and Media Magazine
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• v.7 no.3
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• pp.19-23
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• 2002

본 장에서는 H.26L 비디오 코덱에 적용되는 움직임 보상 기법(motion compensation) 및 B 픽쳐(Bi-predictive picture) 에 대해 다루기로 한다. 먼저 H.26L 비디오 코덱이 H.263 또는 MPEG-4 Part 2와 같은 종래 비디오 코덱들과 움직임 보상 관점에서 다른 점을 살펴보면, 복수개의 레퍼런스 픽쳐(multiple reference picture) 로부터 움직임 추정 (motion estimation) 밀 움직임 보상을 수행하고, 16x16 매크로 블록 크기부터 16x8, 8x16, 8x8블록 크기에서 매크로 블록 모드 타입이 결정되고 8x8 모드는 다시 8x4, 4x8, 4x4 단위에서 서브 모드 타입이 결정된다. 따라서 한 개의 매크로블록은 최대 16개의 모션벡터를 깆을 수 있다. 또한 복수개의 레퍼런스 픽쳐와 다양한 블록 타입을 적용함에 따라 모션벡터 예측(PMV: prediction of motion vector) 은 현재 블록과 이웃하는 블록들 사이의 레퍼런스 픽쳐 인덱스 비교 및 현재 블록 타입이 16x8또는 8x16 일 때 방향성 예측을 허용하는 새로운 기법들이 소개되어 있다. 그리고 코딩 효율을 높이기 위한 방법으로서 1/4 pel 단위의 움직임 보상을 하여 블록의 예측 정확도를 높이도록 하고 있다. 한편, H.26L에서의 B 픽쳐는 종래 비디오 코덱에 비해 확장된 정의를 갖고 있다. 예를 들어, 종래의 비디오 코덱에서는 B 픽쳐가 시간 스케일러빌러티(temporal scalability)에 사용됨에 따라 레퍼런스 픽쳐로서 사용될 수 없지만, H.26L은 B 픽쳐가 레퍼런스 픽쳐로서 사용되는 것을 허용하고 있다. 또한 종래의 B 픽쳐가 양방향에서 움직임 보상을 한 것과 달리 H.26L은 동일 방향에 존재하는 두개의 레퍼런스 픽쳐에서도 움직임 보상을 허용한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.31 no.10C
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• pp.1000-1010
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• 2006

This paper proposes a new architecture for DCT-based motion estimation and compensation. Previous methods do riot take sufficient advantage of the sparseness of 2-D DCT coefficients to reduce execution time. We first derive a recursion equation to perform DCT domain motion estimation more efficiently; we then use it to develop a wavefront array processor (WAP) consisting of processing elements. In addition, we show that the recursion equation enables motion predicted images with different frequency bands, for example, from the images with low frequency components to the images with low and high frequency components. The wavefront way Processor can reconfigure to different motion estimation algorithms, such as logarithmic search and three step search, without architectural modifications. These properties can be effectively used to reduce the energy required for video encoding and decoding. The proposed WAP architecture achieves a significant reduction in computational complexity and processing time. It is also shown that the motion estimation algorithm in the transform domain using SAD (Sum of Absolute Differences) matching criterion maximizes PSNR and the compression ratio for the practical video coding applications when compared to tile motion estimation algorithm in the spatial domain using either SAD or SSD.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2010.07a
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• pp.24-27
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• 2010

움직임 보상 외삽 기법은 전송중 손상된 프레임의 복원 및 프레임율 증가 뿐 아니라 분산 동영상 부호화 시스템(distributed video coding:DVC)의 부가 정보(side information) 생성에도 활용될 수 있다. 본 논문에서는 기존의 다양한 움직임 보상 외삽기법의 성능을 평가하고 정방향과 역방향 움직임 예측을 함께 이용한 효율적인 움직임 보상 외삽 기법을 제안한다. 모의 실험결과 제안하는 기법이 기존의 기법에 비해서 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.779-782
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• 2002

영상 압축 분야에서 데이터의 압축이 필수적인데, 이때 가장 많은 중복성을 가지고 있는 시간적 중복성은 이전 프레임의 데이터를 이용하여 움직임 추정과 움직임 보상을 수행하고 추정된 움직임 벡터에 의해서 보상된 영상과 원 영상과의 차 신호를 부호화하여 데이터를 압축한다. 움직임 추정과 움직임 보상 기법은 비디오 영상압축에서 중요한 역할을 하지만 많은 계산량으로 인하여 실시간 응용 및 고해상도 응용에 많은 어려움을 가지고 있다. 만일 움직임 추정을 하기 전에 블록의 움직임을 예측할 수 있다면 이를 바탕으로 탐색 영역에서 초기 탐색점의 위치 및 탐색 패턴을 결정할 수 있다. 본 논문에서는 움직임 벡터의 높은 공간적 상관성을 이용하여 초기 탐색점의 위치와 탐색 패턴을 결정함으로써 적응적으로 움직임 벡터를 추정하는 새로운 기법을 제안하고 성능을 평가한다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘은 계산량의 감소에 있어서 높은 성능 향상을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2009.10a
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• pp.945-949
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• 2009

This paper proposes an enhanced motion estimation that is one of core parts affecting the coding performance and visual quality in video coding. Although the full search technique, which is the most basic method of the motion estimation, presents the best visual quality, its computational complexity is great, since the search procedures to find the best matched block with each block in the current frame are carried out for all points inside the search area. Thus, various fast algorithms to reduce the computational complexity and maintain good visual quality have been proposed. The PMVFAST adopted the MPEG-4 visual standard produces the visual quality near that by the full search technique with the reduced computational complexity. In this paper, we propose a new motion vector prediction method using median processing. The proposed method reduces the computational complexity for the motion estimation significantly. Experimental results show that the proposed algorithm is faster than the PMVFAST and better than the full search in terms of search speed and average PSNR, respectively.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.797-800
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• 2001

영상 압축 분야에서 데이터의 압축이 필수적인데, 이때 가장 많은 중복성을 가지고 있는 시간적 중복성은 이전 프레임의 데이터를 이용하여 움직임 추정과 움직임 보상을 수행하고 추정된 움직임 벡터에 의해서 보상된 영상과 원 영상과의 차 신호를 부호화하여 데이터를 압축한다. 움직임 추정과 움직임 보상 기법은 비디오 영상압축에서 중요한 역할을 하지만 많은 계산량으로 인하여 실시간 응용 및 고해상도 응용에 많은 어려움을 가지고 있다. 만일 움직임 추정을 하기 전에 블록의 움직임을 예측할 수 있다면 이를 바탕으로 탐색 영역에서 초기 탐색점의 위치 및 탐색 패턴을 결정찬 수 있다. 본 논문에서는 움직임의 높은 시간적 상관성을 이용하여 초기 탐색점의 위치와 탐색 패턴을 결정함으로써 적응적으로 움직임 추정하는 새로운 기법을 제안하고 성능을 평가한다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘은 계산량의 감소에 있어서 높은 성능 향상을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2014.11a
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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.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2007.02a
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• pp.13-17
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• 2007

스케일러블 비디오 코딩(SVC, Scalable Video Coding)은 MPEG(Moving Picture Expert Group)과 VCEG (Video Coding Expert Group)의 JVT(Joint VIdeo Team)에 의해 현재 표준화 되고 있는 새로운 압축 표준 기술이며 시간, 공간 및 화질의 스케일러빌리티를 지원하기 위해 계층 구조를 가지고 있다. 공간적 스케일러빌리티를 위해 기본 계층으로부터 텍스처, 움직임 그리고 잔차신호 정보를 예측하여 사용한다. 그러나 고효율의 압축효과를 얻기 위해 기존의 방식에서는 기본계층에서 얻은 세가지 정보이외에 현재 향상 계층에서 자체적으로 얻은 부호화 정보를 비교하여 최소의 RD(Rate Distortion) 비용을 가지는 정보를 이용하여 부호화 하도록 되어 있다. 하지만 이러한 방식은 향상 계층에서 인터 모드 결정 시 $16\times16,\;16\times8,\;8\times16,\;8\times8,\;4\times4,\;4\times8,\;4\times4$ 블록 모드에 대한 움직임 벡터 예측 및 보상 과정을 거쳐야 하기 때문에 향상 계층에서의 부호화 복잡도는 기본 계층에 비해 상당히 증가하게 된다. 본 논문에서는 기본계층에서 예측한 움직임 벡터 정보를 이용하여 항상 계층에서 모드 결정을 고속화하는 방법에 대해 소개한다. 제안된 방법은 기본 계층에서 예측한 블록모드 중에서 큰 블록인 $16\times16$ 블록에서 움직임 벡터가 (0, 0) 일 경우에 대하여 향상 계층에서는 $16\times16$매크로 블록에 대해서만 움직임 예측 및 보상을 수행함으로써 향상 계층에서 움직임 모드 결정을 조기에 완료하게 된다. 이것은 하위 공간 계층에서 예측한 움직임 벡터 정보가 아주 작을 때는 큰 블록 크기로 모드로 결정되는 일반적인 원리를 이용한 것이고 이 제안 방법을 이용하였을 경우 향상계층에의 모드 결정과정을 고속화함으로써 전체 스케일러빌 비디오 부호하기의 연산량 및 복잡도를 최대 70%까지 감소 시켰다. 그러나 연산량 감소에 따른 비트율의 증가와 화질 열화는 각각 최대 1.32%와 최대 0.11dB로 무시할 수 있을 정도로 작음을 확인 하였다.