• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.1675-1685
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• 2012

분산 비디오 부호화 기법(DVC)은 매우 낮은 복잡도를 갖는 비디오 부호화기를 제공하는데 중요한 역할을 담당하고 있다. 그러나 우수한 비트율-왜곡 성능을 얻기 위해 기존의 대부분의 DVC 기법은 피드백 채널을 통해 패리티 비트 제어를 수행하고 있으며, 이것은 비디오 복호화에 있어 많은 시간을 초래하여 실시간 구현을 위해 꼭 극복해야 할 문제점으로 남아 있다. 이러한 문제점을 해결하고 상업화를 촉진하기 위해, 본 논문에서는 LDPCA 프레임 크기가 복호화 지연 및 전체적인 부호화 성능에 미치는 영향을 분석한다. 먼저 화소 영역 위너-지브 부호화 기법에서 각 비디오 프레임을 일정한 크기의 LDPCA 프레임으로 분할하고, 분할된 LDPCA 프레임별로 시간적 상관성을 이용한 예측 방식과 공간적 상관성을 갖는 예측 방식에 따른 성능을 비교 분석한다. 모의실험을 통하여, 현재 가장 많이 연구되고 있는 QCIF크기의 영상에 대해서는 LDPCA 프레임 크기가 3168크기일 때, 가장 우수한 부호화 성능 및 고속화에 유리함을 보인다.

• 전산구조공학
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• 제4권3호
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• pp.89-97
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• 1991

본 논문은 지진발생시 빌딩프레임상의 각 부재의 흡수에너지율이 일정하도록 유도하는 다시말하면 각각의 부재의 손상지수값이 고루게 분포토록 하는 새로운 설계법인 손상제어 전산설계법의 유용성을 입증코져 하는 것이다. 이를 위하여 우선 사용된 기본적인 이력모델 및 손상모델의 정확성을 평가하기 위하여 one-bay one-stody 프레임의 실험적인 하중-변위곡선을 해석적으로 재생하여 비교분석하였다. 그리고 본 설계법을 각종 프레임에 적용한 결과 1) 구조물의 특징 및 사용된 지진형상에 관계 없이 손상제어 설계된 프레임은 일반적으로 종래의 방법으로 설계된 프레임보다 같은 지진하중하에서 더 작은 손상값으로 저항하였으며, 2) 손상제어 설계된 프레임의 하층부 부재들은 더 큰 항복강도를 나타내는 현상을 보였으며 상층부 부재들은 반대 현상을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.21-29
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• 2015

본 논문에서는 프레임 블록화와 이동블록 간 객체 이동을 이용한 샷 전환 탐지 알고리즘을 제안한다. 객체의 급격한 이동을 탐지하기 위해 연속 프레임의 현재 블록의 대각선상에 위치한 이동 블록을 정의하고 블록 히스토그램을 비교한다. 제안 방법은 두 연속 프레임 내 블록 간 객체 이동 여부를 검사하며, 객체 이동 블록 정보를 가지고 프레임 간 샷 전환 탐지를 예측한다. 현재 프레임의 블록이 다음 프레임의 이동 블록과 비교 시, 블록 히스토그램이 사용되며 샷 전환 임계값은 Otsu 임계값 방법을 이용하여 자동으로 선정한다. 제안 방법은 영화, 드라마, 애니메이션, 국가기록원 소장 영상 등과 같이 다양한 흑백 또는 칼라 영상에 대해 테스트되었다. 실험결과 제안하는 방법은 기존의 알고리즘과 비교 시 탐지율을 높일 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.179-191
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• 2014

이 논문에서는 WiFi 트래픽으로 인해 IEEE 802.15.4 노드에서 프레임 전송에 장애가 발생할 때, IEEE 802.15.4 네트워크의 노드들을 새로운 채널에서 동작시키기 위한 프레임 전송방법과 특성에 연구되었다. WiFi 트래픽의 간섭에 대한 평가, 간섭이 적거나 없는 새로운 채널의 탐색 및 동작채널을 변경하기 위한 연구들에 대해 분석하였다. IEEE 802.11 네트워크와 중첩된 무선채널에서 IEEE 802.15.4 프레임의 전송지연과 CSMA-CA 알고리즘을 적용하지 않은 IEEE 802.15.4 프레임 전송시 프레임들의 충돌 및 IEEE 802.11 노드들의 동작에 대해 설명하였다. 충돌된 IEEE 802.15.4 프레임의 잔여부분을 사용하기 위해 프레임형식코드블럭들을 포함한 프레임의 전송방법이 제안되었다. 제안된 방법의 실험을 통해, 충돌시 프레임형식코드블럭들이 수신기에서 동기화되어 수신되는 현상을 관찰하고, IEEE 802.15.4 프레임에서 충돌을 겪는 위치, 프레임수신율에 대한 특성이 분석되었다. WiFi 트래픽의 간섭을 피하기 위해 IEEE 802.15.4 네트워크의 채널변경명령을 전송하고 응답을 얻기까지 걸리는 시간을 측정한 실험결과는 제안된 방법이 기존의 방법보다 개선된 성능을 나타낸다.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권10호
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• pp.30-39
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• 1999

본 논문에서는 ATM 망과 FR(Frame Relay) 망간의 연동장치(IWU)에서 ATM 망으로부터 프레임 셀들을 수신하여 프레임으로 복원한 후 FR 망으로 전송하는 프레임 셀 수신 버퍼의 소요량을 분석하였다. 이 프레임 셀 수신 버퍼에는 ATM 망을 통하여 다수의 다른 FR 망들로부터의 프레임 셀들이 다중화되어 입력된다. 수신되는 셀들은 VPI/VCI별로 동시에 프레임으로 조립되고, 프레임이 완성되면 각 연결의 설정에 따라 여러 개의 FR 망 전송 링크들 중 하나로 전송용량에 따라 순차적으로 전송된다. 따라서, IWU의 셀 수신부에는 다중화된 프레임 셀들을 VPI/VCI별로 동시에 프레임으로 조립하기 위한, 또한, 조립이 완성된 프레임에 대해서는 FR 링크로 전송되기까지 대기할 충분한 버퍼가 필요하다. 본 논문에서는 프레임 셀 수신버퍼에 입력되는 트래픽 및 버퍼를 모델링하고 입력되는 트래픽의 파라미터들, 다중화 FR 연결의 수 및 FR 출력 링크의 수 및 전송능력 등의 항으로 프레임 손실 확률을 유도하였다. 이 손실 확률에 따라 주어진 손실 확률을 만족하는 소요 버퍼량을 여러 가지 연동 환경을 가정하여 분석하고 제시하였다. 또한, FR 연결의 다중화 수, 출력 링크의 수에 따른 손실율 및 버퍼 소요량의 변화 등을 분석하여 제시하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.201-208
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• 2012

본 논문에서는 실시간 동영상 부호화를 위한 효과적인 비트율 제어 방법을 제안하고 하드웨어로 구현한다. 제안하는 비트율 제어는 각 기본유닛 마다 R-D 파라미터 갱신에 의해 많은 연산 처리를 필요로 하는 이차원 R-D 모델을 사용하지 않고, 프레임의 평균 복잡도 가중치를 이용한 Qstep 결정 모델을 사용함으로써 연산량을 감소시킨다. 또한 적은 연산량과 빠른 MAD 예측을 위해 부호화된 기본유닛을 기반으로 영상의 공간적 및 시간적 상관관계를 이용하여 MAD를 예측한다. 제안하는 비트율 제어는 프레임 레벨 MAD 예측과 매크로블록 레벨 MAD 예측, GOP 비트 할당, 프레임 비트 할당, 가상버퍼, Qstep 결정 모델, 비트율 제어 파라미터 갱신, QP 결정 모듈을 포함하며 총 8개의 모듈로 구성된다. 비트율 제어 하드웨어는 Verilog-HDL을 이용하여 설계하였으며, Synopsys사의 Design Compiler를 이용하여 UMC 공정 $0.18{\mu}m$ 셀 라이브러리로 합성한 결과, 최대 동작 주파수는 108 MHz이고, 게이트 수는 19.1k이다. 실험 결과로부터 제안한 구조는 기존 구조 보다 게이트 수가 85% 감소하였고, 매크로블럭 당 QP를 결정하는데 평균 220 사이클 수가 소요되어 기존 구조보다 64% 단축됨을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.762-772
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• 2011

본 논문에서는 현재 표준화가 진행중인 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 고정 비트율(CBR: Constant Bitrate) 부호화를 위한 비트율 제어(rate control) 기법을 다룬다. 기존의 H.264/AVC의 비트율 제어 기법에서는 계층적 부호화 구조의 특성을 고려하지 못한 제어 기법을 사용하여 정확한 비트율 제어에 어려움이 있다. 현재 HEVC의 참조 소프트웨어인 HM(HEVC test Model)에는 CBR 부호화를 위한 비트율 제어 알고리즘이 제공되지 않은 상태이며, 추후 비트율 제어 모듈이 추가될 것으로 예상된다. 이때 HM의 공통실험조건에 정의된 임의접근(Random Access: RA) 모드의 계층적 부호화 구조에서의 보다 정확한 비트율 제어가 요구된다. 따라서, 본 논문에서는 계층적 부호화 구조에서의 효율적인 비트율 제어를 위해 2차 비트율-왜곡(Rate-Distortion: R-D) 모델 기반의 시간계층 및 프레임 타입에 따른 비트율 특성을 반영한 비트율 제어 기법을 제시한다. 또한, 제어 단위에 따른 비트 변동율과 화질 손실 간에 발생하는 상충관계를 고려하여 비트율 제어 단위를 프레임 단위와 HEVC의 기본 부호화 단위(Coding Unit: CU)로 설정하고 모의실험을 통해 계층적 부호화 구조를 위해 제시된 기법의 비트율 제어 성능을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권4C호
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• pp.411-417
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• 2007

비트율 제어는 채널 용량이나 프레임율과 같은 제한 조건에서 더 좋은 화질을 제공하기 위해 비디오 부호화에 있어서 필요한 구성 요소이다. 일반적으로 양자화 변수를 결정할 때 양자화가 수행될 데이터를 단일 분포로 가정하면, 실제 데이터의 분포를 지나치게 간략화하게 되는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 이동통신 환경과 같이 전송 대역의 제약이 심한 상황에서 부호화 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 소스 분포를 일반화된 가우시안 분포(Generalized Gaussian Distribution)를 이용하여 정의하고, 각각의 분포 특성을 나타내는 모양 변수를 결정하여 일반화된 가우시안 분포의 비트율-왜곡 함수에 기반을 둔 양자화 변수 결정 모델을 설계한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 저 비트율 환경에서 우수한 성능을 제공하는 비디오 부호화 표준인 H.264 비디오 코덱에 구현하여 MPEG-2 TM5 및 H.263 TMN8과 그 성능을 비교한다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.193-206
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• 2017

본 논문에서는 4K UHD 입력 영상을 실시간으로 부호화하기 위해 GOP 단위 또는 IDR 주기 단위의 병렬 부호화 구조를 지원하는 $R-{\lambda}$ 모델 기반의 율 제어 방법을 제안한다. 제안하는 $R-{\lambda}$ 모델 기반의 율 제어 방법에서는 순차적 프레임 부호화가 아닌 병렬 부호화를 위한 슬라이스 레벨 비트 분배(bit allocation) 방법을 제안한다. GOP 단위 또는 IDR 주기 단위의 병렬 부호화에서 율 제어기를 작동시키는 경우, 계층적 B구조에서 최하위 프레임 계층을 제외한 동일 계층에 속한 프레임 간에는 상호간에는 부호화 수행 이후 각 소모된 비트양에 대한 정보를 공유 할 수 없기 때문에 기존의 비트량 분배 방식으로는 비트 예산(bit budget) 관리가 불가능하다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는, 기존의 $R-{\lambda}$ 모델 기반 율 제어 방법인 프레임 부호화 순서에 따라 각 프레임별로 목표 비트량 분배하던 방식으로부터, GOP 별로 비트량을 할당한 후, 각 GOP 내의 계층적 B 구조에서 계층이 깊어지는 방향으로 순차적으로 비트 예산을 갱신하여 비트량을 분배하는 방식으로 율 배분 방식을 개선하였다. 뿐만 아니라, 입력 영상의 전처리 과정을 통해 획득된 영상의 복잡도 정보를 고려하여 비트를 분배하여 영상의 주관적인 화질을 향상시켰다. 실험을 통해 제안 방법이 병렬 구조의 HEVC 부호화기에서 잘 작동함을 확인 할 수 있었고, 전처리 결과를 활용하여 율 제어기의 성능을 향상 시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.164-166
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• 2012

최근 스마트 기기의 보급과 무선 인터넷망의 보급으로 언제 어디에서나 비디오를 시청할 수 있다. 하지만 무선 인터넷 망의 품질이 안좋을 경우 영상의 QoS(Quality of Service)를 낮춰 프레임을 스킵하여 전송하게 된다. 이 때 FRUC(Frame Rate Up Conversion)기술을 적용한다면 원본의 프레임 레이트를 확보할 수 있어 QoS를 높일 것으로 기대한다. FRUC에서 MV(Motion Vector)추정시에 연산량이 매우 높아서 스마트 기기에 적용하는 것이 어렵지만 H.264코덱으로 인코딩된 동영상은 자체적으로 MV정보를 갖고 있기 때문에 이 MV를 FRUC에 적용할 수 있다면 FRUC의 연산량을 줄일 수 있을 것이다. 이를 위해서 H.264에 적용된 ME(Motion Estimation)와 FRUC에 적용된 ME의 차이를 고려하여 H.264코덱의 MV가 유용한지 분석하는 것이 선행돼야 한다. 본 논문에서는 H.264 MV와 FRUC의 MV의 차이를 분석하고 유용성을 판단하는 실험을 통해 H.264로 인코딩 된 비디오의 MV중 상당수가 FRUC에 적합함을 확인했다.