• 방송공학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.573-588
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• 2009

본 논문에서는 네트워크 전송 중에 패킷손실에 의해 열화되는 IPTV 셋탑박스(STB: Set-Top Box) 재생영상의 화질을 모니터링하는 방법인 VR-VQMS(Visual Rhythm based Video Quality Monitoring Scheme)를 제안한다. 제안된 방법은 인코딩된 영상의 비쥬얼리듬(VR) 정보와 STB 재생영상의 비쥬얼리듬 정보를 특징정보로 사용하는 감소기준법 기반의 영상품질 측정 방법이며, 특히 영상품질관리 측면에서 패킷손실에 의한 화질열화를 정량화한 것이다. 화면열화 정도를 측정하기 위해 기존의 PSNR(peak-to-peak signal-to-noise ratio)을 수정한 NPSNR(Networked PSNR)이라는 새로운 품질척도를 정의하고 이를 기반으로 객관적 및 주관적 열화 척도를 정의하였으며, 온라인 VR-VQMS와 오프라인 VR-VQMS 두 가지의 화질열화 모니터링 방식을 제안하였다. 제안된 방법을 사용하면 화질열화가 발생된 시간과 지속시간, 발생횟수, 평균열화량 등에 대한 통계정보를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 시청자의 주관적 체감화질까지 측정할 수 있으며, VR 정보를 사용하기 때문에 눈으로도 직접 이들을 확인할 수 있다는 장점이 있다. 모의실험 결과를 통하여 VR 정보로 추정한 NPSNR 을 이용하여 계산한 화질열화 척도값이 2D 재생영상에 대해 계산한 화질열화 척도값을 매우 근사적으로 추정하고, 시청자의 주관적 화질까지도 상당히 정확하게 추정함을 확인할 수 있었다. 제안된 방법은 IPTV 사업에서 개별 고객들의 시청품질을 평가하는 품질관리 솔루션의 일부로 적용가능하며, 복잡한 연산은 품질관리서버가 수행하고, STB는 작고 가벼운 에이전트 프로그램만 탑재하면 되기 때문에 실용성이 뛰어난 장점이 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권6호
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• pp.773-780
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• 2004

본 논문에서는 대표적인 스트림형 트래픽인 DV와 MPEG2를 초고속 네트워크 상에서 전송하고 이들 스트림에 대한 최종 사용자의 주관적 평가를 수행하였다. 두 가지 스트림형 데이터에 대해 화질 측정은 ITU-R BT.500-1을 기반으로 하여 측정하였고, 음질 측정은 ITU-R BS.1116-1을 기반으로 측정하였다. 또한 최종 사용자의 주관적 평가를 얻기 위한 실험 방법으로는 DSCQS 5단계 평가 방법을 채택하였다. 유사한 조건하에서 MPEG2 스트림의 경우, 네트워크 트래픽 파라미터가 급증하는 $54\%$의 부하율에서 화질과 음질의 평가 등급이 급격히 하강한다. DV의 경우 화질은 MPEG2와 마찬가지로 $54\%$의 부하율에서 평가 등급이 하락하지만 그 변화의 정도가 MPEG2에 비해 완만하며 점진적인 것을 확인할 수 있다. 반면 DV 음질의 경우는 부하율 $70\%$까지 사용자의 주관적 평가 등급이 우수하여 사용자의 주관적 평가를 고려한 트래픽 제어 및 QoS 제어가 요구된다. 결론적으로 MPEG2의 경우는 네트워크 상의 실측값과 최종 사용자의 주관적 평가가 거의 동일하므로, 네트워크 실측값만으로 트래픽 제어가 가능하고, DV의 경우는 네트워크 상의 실측값과 최종 사용자의 주관적 평가 등급을 동시에 고려한 트래픽 제어가 가능하다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 1998년도 학술대회
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• pp.77-80
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• 1998

영상 데이터는 방대하므로 한정된 대역폭을 통하여 영상을 전송하기 위해서는 압축을 필요로 한다. 그러나 압축으로 전송 비트율은 낮아지지만 고압축률에서는 여러 가지 화질 열화가 발생한다. 화질 열화에는 이산 여현 변환을 수행하는 압축 부호화 알고리듬에서 나타나는 블록킹 현상 또는 모기잡음이 있고 웨이브렛 기반 압축 영상에서는 에지 부근에 나타나는 링잉 현상이 있다. 이와 같은 화질 열화들은 후처리를 통해 제거되지만, 많은 처리 시간이 소요되지 않도록 해야 한다. 본 논문에서는 웨이브렛 기반 영상 압축에서 링잉 현상을 효율적으로 제거하는 후처리 방법을 제안한다. 제안한 방법에 대한 모의실험 결과 기존의 방법과 비교하여 처리 속도를 빠르게 하면서 유사한 주관적, 객관적 화질을 얻었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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• pp.71-73
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• 2022

다양한 미디어 서비스의 발전으로 비디오의 방대한 데이터를 효과적으로 압축할 수 있는 비디오 부호화 표준은 지속적인 발전을 하고 있다. 압축된 데이터를 다시 영상으로 복원하는 비디오 부복호화 과정에서 영상 데이터의 손실이 일어나고 그에 따른 다양한 형태의 열화가 나타나 영상의 화질을 저하한다. 이러한 열화들을 제거하여 원본 이미지에 가깝게 만들기 위해서 인루프 필터 과정을 비디오 부호화 표준에서 포함하고 있다. 이에 최근 영상처리 및 컴퓨터 비전 분야에서는 널리 사용되는 인공 신경망을 적용하여 효과적인 필터링을 하는 방법을 제시한다. 본 논문에서는 비디오 부호화 시 인루프 필터링에서 자기 참조를 통한 화질 개선 방법에 대해 연구하였다. 이를 위하여 트랜스포머 기반의 화질 개선 네트워크를 제안하고 기존 부호화 방법과 비교하였다. 인루프 필터링을 통해 화질을 향상하여 주관적 화질을 개선할 뿐만 아니라 객관적 부호화 효율을 증가시키는 방법을 개발하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.4475-4481
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• 2014

저화질 이미지의 화질 개선에는 전통적으로 히스토그램균등화 기법이 사용되어 왔다. 히스토그램균등화 기법은 입력 이미지의 누적밀도함수를 변환함수로 사용하는 기법으로 이는 이론상 최대의 엔트로피를 가지지만 주관적 화질 측면에서는 백화현상이 나타나는 문제점이 있다. 본 논문에서는 히스토그램균등화 기법 기반의 가중 히스토그램 균등화 기법을 제안한다. 이는 인간의 시각특성을 반영한 Weber-Fechner 법칙을 사용하며 입력영상에 독립적인 변환함수를 제공하는 여러 이미지 화질 개선 기법들이 가지는 문제점을 해결하기 위해서 동적영역 재조정 과정을 포함한다. 최종적으로 재조정된 동적영역 범위 내에서 Weber-Fechner 법칙을 적용한 변환함수와 히스토그램균등화 기법을 통해 얻어진 변환함수간의 가중 평균을 통하여 변환함수를 생성한다. 실험결과 제안하는 알고리즘은 주관적 화질 측면에서 대비비를 효과적으로 향상시키는 것을 보여주며, 엔트로피 또한 비교에 사용된 여러 이전의 방법들과 비교하여 유사하거나 높은 값을 가지는 것을 볼 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.283-296
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• 2013

스마트기기 및 IPTV의 보급으로 인터넷망을 이용한 영상서비스가 증가하고 있다. 인터넷 망을 이용한 영상서비스에서는 과도한 트래픽으로 인한 화질 열화가 발생할 가능성이 존재한다. 사용자에게 일정한 화질의 영상서비스를 제공하기 위해 신뢰도 높은 화질 모니터링 시스템의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 영상서비스에 사용되는 비트스트림 정보를 이용하여 체감화질을 측정하는 알고리즘을 제안한다. 통신망으로 전송되는 비트스트림에서 프로토콜 헤더정보와 ES(elementary stream) 정보를 사용하여 사용자에게 영상이 전달되었을 때의 화질지수를 측정한다. 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 VGA 해상도로 주관적 화질 평가 실험을 진행하였으며, 제안하는 방법은 주관적 점수와 높은 상관도를 보였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.565-566
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• 2011

본 논문은 H.264/AVC에서 사용하는 기존의 SVC 알고리즘에 추가적으로 인간의 시각적 중요도 정보를 활용하는 기법을 제안한다. 이 접근방식에서 기존의 SVC 알고리즘을 수정하기 위해 사람의 시각 체계가 균일하지 않게 표본화를 하는 정보가 이용된다. 우리는 각각의 화질계층에서 가장 중요한 지역의 크기를 조절함으로써 효율성과 공정성 모두 강조하는 새로운 자원 할당 알고리즘을 제안하였다. 효율성은 제안하는 SVC의 낮은 화질계층에서, 공정성은 중요한 지역의 크기를 크게 하는 높은 화질계층에서 강조된다. 실험결과는 제안하는 SVC 알고리즘이 압축된 비디오의 주관적인 시각적 화질을 개선하는 것을 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 추계학술발표논문집(상)
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• pp.225-228
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• 2004

본 논문은 이동통신을 위한 입력영상을 취득할 때 사용되는 웨이블릿, 소벨 필터 기반의 화질평가 방식을 다양한 실험을 통해 검증하고 영상과 전처리 기법에 따라 주관적 평가에 근접한 화질평가방식을 제안한다.

• 방송공학회논문지
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• 제10권4호통권29호
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• pp.505-514
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• 2005

이미지 업샘플링은 두개의 도메인, 즉 공간 도메인과 주파수 도메인에서 수행될 수 있다. 공간 도메인에서의 대표적인 업샘플링 방법으로는 6-탭 필터를 이용한 방법이 있으며 이 기법은 현재 다양한 비디오 코덱에서 사용되고 있다. 이 방법은 주관적 화질 향상에는 장점이 있는 반면 블러링(blurring)을 발생시켜 객관적 성능은 상대적으로 낮다. 주파수 도메인에서의 업샘플링 방법으로는 영 패딩(simple zero padding) 기법이 있으며 존재하지 않는 주파수 성분을 모두 영으로 채워 역변환을 함으로 업샘플링을 하는 방법이다. 이 방법은 상대적으로 링잉(ringing)효과로 인한 주관적 화질 저하가 있는 반면 객관적인 성능은 공간적 업샘플링 방법에 비해 높은 성능을 보인다. 본 논문에서는 주관적 성능 뿐 아니라 객관적 성능까지도 향상시킬 수 있는 주파수 확장 기법을 이용한 업샘플링 기법을 제안하다. 실험 결과를 통해 제안하는 알고리듬이 기존의 알고리듬에 비해 PSNR 향상 및 주관적 화질도 향상됨을 알 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.403-406
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• 2000

본 논문에서는 저비트율 영상통신에서 발생되는 블록화현상과 컬러 번짐 현상을 효과적으로 줄임으로써, 주관적 화질을 개선하는 후처리 필터를 제안한다. 저비트율 영상통신에서 8*8 블록 단위의 DCT 수행은 블록화 및 컬러 번짐 현상과 같은 화질 열화를 초래한다. 이러한 화질 열화를 개선하기 위하여 밝기 영역과 컬러 영역에서 각기 다른 후처리 필터를 본 논문에서 제안한다. 밝기 부분의 후처리 필터에서는 일률적인 후처리 필터에서 발생하게 되는 새로운 artifact 인 geometric pattern 을 방지하기 위해 각 화소의 공간영역에서 블록 경계 좌우로 filtering range 를 다르게 수행하고, 컬러부분의 후처리 필터에서는 컬러번짐 현상을 최대한 억제하기 위해 블록간 컬러 값의 차이에 따라 다르게 수행되는 후처리 필터를 제안한다. 제안된 실험을 통하여 후처리 필터를 수행한 영상화질이 H.263 baseline 에 비해 월등히 나아짐을 확인할 수 있었으며, H.263 Annex J의 deblocking filter mode에 비해서도 떨어지지 않는 화질을 얻을 수 있었다.