• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2006년도 학술대회
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• pp.117-120
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• 2006

최근 표준이 완료된 H.264/AVC는 기존의 비디오 압축 표준과 비교하여 높은 압축 성능을 보이지만 부호기에서 사용되는 Rate-Distorion Optimization(RDO) 기술은 모든 매크로블록 모드에 대해 부호화 과정을 수행 후 최적의 매크로블록 모드를 결정하기 때문에 부호기의 복잡도를 상당히 증가시킨다. 본 논문에서는 부호화할 블록 내의 가로와 세로 방향의 화소 유사성 정보를 이용하는 H.264/AVC의 화면 내(Intra) 예측을 위한 새로운 고속 모드 결정 방법을 제안한다. RDO를 통해 최적의 모드로 결정된 화면 내 예측 모드의 블록 내 가로와 세로 방향의 화소 유사성을 분석해 본 결과, 예측 모드에 따라서 그 유사성이 뚜렷한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 제안하는 방법은 화소 유사성 정보를 이용하여 후보 블록 모드의 수를 줄임으로서 PSNR(peak signal-to-noise ratio)의 감소가 거의 없이 화면 내 부호화 시간을 평균 약 70% 가까이 줄일 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.263-266
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• 2009

H.264/AVC 표준의 화면내 부호화 방법은 화면내 예측을 통한 예측값과 현재 블록의 화소값의 차이를 변환 계수로 변환하고, 이를 양자화 및 엔트로피 부호화하는 순서로 부호화가 진행된다. 그러나 화면내 부호화 방법은 영상간의 시간적 상관성을 이용하지 않고 비교적 상관도가 낮은 공간적 상관성을 이용하기 때문에 화면간 부호화 방법에서는 발견되지 않는 flicker 효과가 발생하게 된다. 일반적으로 flicker 효과는 양자화 및 역양자화 과정에서 변환 계수값의 차이가 크게 증가하기 때문에 발생한다. 따라서 화면내 부호화 방법을 사용하면 flicker 효과로 인해 주관적인 화질이 크게 열화됨에도 불구하고, 이를 위한 해결책이 많지 않다. 본 논문에서는 flicker 효과를 정의하고 flicker 효과의 발생 이유를 분석한다. 이를 바탕으로 flicker 효과를 효과적으로 감소시킬 수 있는 양자화 방법을 제안한다.

• 방송공학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.758-765
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• 2021

최근 딥러닝 기술을 비디오 부호화에 적용하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 차세대 비디오 코덱인 VVC(Versatile Video Coding)에 채택된 신경망 기반의 기술인 MIP(Matrix-based Intra Prediction)를 확장한 완전연결계층(Fully Connected Layer) 기반의 다중 모델을 이용하는 화면내 예측 부호화 기법을 제시한다. 또한 다중 화면내 예측 모델을 위한 효율적인 학습기법을 제안한다. HEVC(High Efficiency Video Coding)에서의 성능검증을 위해 VVC의 MIP와 제안하는 완전연결계층 기반 다중 화면내 예측 모델을 HEVC의 참조 소프트웨어인 HM16.19에 추가적인 화면내 예측모드로 구현하였다. 실험결과 제안하는 방법이 HM16.19와 VVC MIP 대비 각각 0.47%과 0.19% BD-rate 성능향상이 있음을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.177-179
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• 2014

컴퓨터 그래픽의 발달 및 다양한 멀티미디어 기기들의 보급이 증가함에 따라 스크린 콘텐츠 영상에 대한 수요가 증가하고 있다. 자연영상과 다른 특성을 지닌 스크린 콘텐츠 영상의 효율적인 압축을 위하여, 기존의 High Efficiency Video Coding (HEVC)의 SCC (screen content coding) 에서는 스크린 콘텐츠 영상을 위한 새로운 예측 기술이 추가되었다, 추가된 대표적인 예측 기술로 화면 내 블록 카피 (IBC: intra block copy) 기술과 팔레트 모드 등이 있다. 본 논문에서는 스크린 콘텐츠 코딩의 부호화 효율 향상 연구에 앞서, 스크린 콘텐츠 코딩에서 높은 부호화 효율을 보이는 화면 내 블록 카피 기술에 대하여 소개하고 화면 내 블록 카피 기술의 부호화 특성 및 블록 벡터 예측 기법에 대한 분석을 수행한다. 또한, 이러한 분석 결과를 토대로 화면 내 블록 카피 기술의 성능 향상을 위한 방법을 제시한다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.109-112
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• 2020

VVC는 화면 내 예측에서 67가지의 모드를 사용한다. 이때 화면 내 예측 모드 표현을 위한 데이터를 감소시키기 위하여 MPM(Most Probable Mode)을 사용한다. 시그널링 되는 모드가 MPM 후보 내에 존재하는 경우 MPM 리스트의 해당 index를 송신하는 방법을 사용하고 MPM 후보 내에 존재하지 않는 경우에는 TBC 부호화를 적용한다. 화면 내 예측에서 TBC가 적용될 때 MPM 후보를 제외하고 낮은 번호의 모드 순서대로 3가지가 선택되어 5비트로 부호화되고 나머지 모드는 6비트로 부호화된다. 본 논문에서는 VVC의 화면 내 예측에서 사용하는 TBC 기술의 한계점을 알아보고 화면 내 예측에서 TBC를 사용할 때 기존의 방법보다 효율적으로 부호화 할 수 있는 적응적인 방법을 제안한다. 그 결과 기존의 부호화 방법과 비교해서 overall 부호화 성능이 AI와 RA에서 각각 0.01%, 0.04%의 부호화 효율이 증대되었다.

• 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.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2021년도 하계학술대회
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• pp.355-356
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• 2021

딥러닝 기술과 하드웨어의 발전으로 다양한 분야에서 인공신경망과 관련한 연구가 활발히 진행되고 있다. 비디오 코덱 부분에서도 딥러닝 기술을 적용하는 부호화 기술이 많이 연구되고 있다. 본 논문은 최근 완료된 VVC 에 채택된 신경망 기반의 기술인 MIP(Matrix Weighted Intra Prediction)를 확장하여 보다 깊은 계층의 모델로 학습된 새로운 화면내 예측 모델을 제안한다. 기존 VVC 의 MIP 의 성능과 비교하기 위하여 기존 MIP 모델과 제안하는 다중완전연결계층(Fully Connected Layer) 화면내 예측 모델을 HEVC(High Efficiency Video Coding)에 적용하여 그 성능을 비교하였다. 실험결과 제안기법은 VVC MIP 대비 0.08 BD-rate 성능 향상을 보였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.35-44
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• 2022

본 논문은 깊이 영상의 부호화를 위해 이차 곡면 모델링 방법을 통한 화면 내 예측 방법을 제안한다. 깊이 영상 내 깊이 화소는 거리 정보를 통해 3차원 좌표로 변환한다. 화면 내 예측을 위한 참조 화소들에 대해 최소자승법을 통해 오차가 제일 작은 이차 곡면을 찾는다. 참조 화소로는 상단의 화소들 또는 좌단의 화소들 중 하나가 될 수 있다. 이차 곡면을 통한 화면 내 예측에서, 한 화소에 대해 두 개의 예측 값이 계산된다. 각각의 참조 화소에 대해 예측 값들과 참조 화소의 차아의 제곱합으로 두 오차 값을 계산한다. 계산된 총 4개의 오차 중 제일 작은 오차를 가지는 참조 화소 선택 방법과 예측 화소 선택 방법이 선택되고, 이를 통해 블록 내 화소를 예측한다. 실험 결과는 최신 영상 부호화 방법과 비교하여 왜곡과 비트율이 각각 최대 5.16%과 5.12% 개선됨을 보인다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.200-213
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• 2008

H.264|MPEG-4 AVC는 ITU-T와 ISO/IEC 공동으로 결성된 JVT (Joint Video Team)에 의해서 정의된 가장 최신의 영상 압축 표준이다. H.264|MPE6-4 AVC는 효율적 부호화를 위하여 여러 방법이 제안되었는데, 화면 간 프레임(P-frame)에서의 화면 내 예측(Intra Prediction)의 경우 매크로블록마다 후보 모드 결정 및 율-왜곡 비용 계산에 따른 부호화 시간의 급격한 증가를 초래하여 고속화 방법의 필요성이 대두되고 있다 본 논문에서는 $16{\times}16$과 $4{\times}4$ 화면 내 예측 부호화 결과를 바탕으로, 두 예측 결과의 통계적 상관관계를 규정한 후, 이를 활용한 $4{\times}4$ 화면 내 예측의 후보 모드 수를 감소시키는 방법을 제안한다. 구체적으로는 화면 간 예측(Inter Prediction) 단계에서 결정된 움직임 벡터 정보를 이용하여 현재 매크로블록의 화면 내 예측이 필요한지를 미리 판정한 후, 매 화면 내 프레임(I-frame)의 $16{\times}16$ 화면 내 예측의 최종 후보 모드에 따른 $4{\times}4$ 화면 내 예측의 최종 결정 모드들의 발생분포를 누적 확률 순으로 배열하여 특정 누적 확률에 도달하기까지 만의 후보 모드들만을 예측에 포함하는 참조 테이블을 부호화 과정 중에 생성한 후 동일 GOP 내에 위치하는 모든 화면 간 프레임의 화면 내 예측 시 활용하게 된다. 제안하는 방법은 H.264|MPEG-4 AVC의 참조 소프트웨어인 JM11.0을 사용하여 실험하였으며, 총 부호화 시간을 최대 51.24% 감소시킬 수 있었으며 PSNR 감소와 비트율 증가는 무시할 정도의 작은 변화만 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.448-461
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• 2011

H.264/AVC는 새로운 부호화 기술에 의해 이전 비디오 부호화 표준보다 높은 성능을 나타낸다. 이러한 부호화 기술들 중 화면내 예측 부호화 기술은 부호화 효율을 높이는 중요 기술이다. H.264/AVC의 화면내 예측 부호화 기술에서 예측 모드 정보를 부호화하기 위해 최우선 모드를 이용하며 최우선 모드의 선택율은 매우 높다. 또한 일반적으로 자연 영상이나 동영상의 경우 균일한 특성을 나타내는 영역을 많이 포함하고 있으며, 이러한 영역은 주변 블록과의 상관도가 매우 높다. 따라서 주변 블록의 예측 모드, 화소 에지의 방향성을 이용하면 복호화기에서도 현재 블록의 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다. 본 논문에서는 화면내 부호화 효율을 향상시키기 위해 예측 모드 정보를 전혀 전송하지 않는 복호화기 예측을 이용한 화면내 SKIP 부호화 모드를 제안한다. 제안하는 방법은 주변 블록의 정보만을 이용하여 예측 모드를 결정하고 기존의 예측/변환 방법을 이용하여 부호화를 실시하며 예측 모드 정보는 전혀 전송하지 않는다. 부호화가 생략된 예측 모드 정보는 주변 블록의 정보만을 이용하여 결정된 것이기 때문에 복호화기가 부호화기에서 결정된 예측 모드와 동일하게 결정할 수 있다. 실험 결과 제안하는 방법은 H.264/AVC의 참조 소프트웨어인 JM 17.0에 비하여 CIF 영상에서 1.40%, 720p 영상에서는 3.24%의 비트 감소를 나타내었다.