H.264/AVC 비디오 압축 표준은 압축 효율을 높이기 위해 다양한 크기의 블록을 사용하여 화면 사이의 움직임 예측을 수행한다. H.264/AVC는 가변적인 블록 크기의 움직임 보상을 통해 세밀한 영역의 움직임까지 예측할 수 있어 잔여 영상을 나타내는 정보량을 효과적으로 줄일 수 있다. 복호를 위해서는 각 블록의 움직임 벡터를 전송해야 하는데, 저비트율 환경에서는 움직임 벡터 정보가 전체 비트스트림의 약 40%를 차지한다. 움직임 벡터 정보량을 줄이기 위해 비디오 부호화 전문가 그룹(VCEG)에서는 다양한 움직임 벡터 예측(Motion Vector Competition) 방법을 제안하였다. 다양한 예측 움직임 벡터를 사용하여 실제 전송해야 할 움직임 벡터 차분값(Motion Vector Difference, MVD)의 크기를 줄이기 때문에 압축 효율을 높일 수 있다. 그러나 다양한 예측 움직임 벡터를 사용하기 때문에 선택된 예측 움직임 벡터의 인덱스 정보를 복호기로 전송해야 한다. 이 논문에서는 인덱스 정보를 효율적으로 전송하기 위해 Phased-in 코드를 기반으로 한 새로운 코드워드 표를 제안했다. 실험을 통해 제안한 방법을 이용하여 동일한 화질에서 평균 약 7.24%의 비트율을 절감할 수 있었고, 동일한 비트율에서는 평균 약 0.36dB의 화질을 향상시킬 수 있었다.
동심원 모자이크는 공통의 공간적인 기준을 사용하여 비디오 분할의 프레임들을 정렬시키거나 합쳐서 형성된다. 과거의 3차원 웨이브렛 변환 코딩의 연구와 비교하여 유연한 부분적 부호화와 비트 스트림의 임의 검색을 가능하게 하여주는 중요한 구성을 고려하여 압축된 동심 모자이크의 just-in-tim(JIT) 표현 알고리즘을 제안하였다. 이 동심 모자이크의 JIT 표현이 실시간 표현을 수행하기 위해서는 많은 계산량이 요구된다. 압축된 형태로 데이터가 유지되어 특정 장면을 표현하기 위해 사용되는 내용만이 복호 되어야 한다. 그래서 제안된 알고리즘은 웨이브렛을 리프팅 계산식의 구조를 사용하여 동심 모자이크의 실시간 표현을 가능하게 해준다.
디스플레이 장치와 영상 기술의 발전으로 3D 입체 영상에 대한 관심과 기술적 접근이 어느 때 보다 활발하다. 입체 영상의 경우 통상 복수의 평면 영상을 이용하여 합성하게 되는데 이 과정에서 각 영상의 객관적 화질을 서로 달리 함으로써 주관적 화질을 향상시킬 수 있다는 연구가 진행되어 왔다. 그러나 객관적 화질을 지나치게 달리 하거나 전반적으로 낮은 화질의 영상에서는 경계선이 제대로 재현되지 않아 입체감을 떨어뜨리는 문제가 발생한다. 또한 기존의 연구는 스테레오 영상에 한해서만 위의 가설을 검증하였으나 최근의 입체 영상에 관한 연구는 스테레오 영상뿐만 아니라 다시점 영상에서도 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 스테레오 영상과 9시점 영상에서의 비대칭 영상 부호화가 주관적 화질에 미치는 영향을 검증하고 구체적으로 어느 정도의 객관적 화질 차이를 유지하는 것이 비대칭 부호화에서 가장 효율적인지를 밝힌다. 또한 기존의 비대칭 영상 부호화와 비교하여 주관적 화질을 개선할 수 있는 더욱 효율적인 알고리듬을 제안한다. 제안되는 알고리듬은 경계선의 강도를 기준으로 매크로블록의 양자화 파라미터를 달리 하여 영상의 경계선을 보호하는 방법으로써 기존의 비대칭 영상 부호화보다 더욱 향상된 주관적 화질을 얻을 수 있다.
차세대 이동통신 시스템에서는 고속 패킷 서비스가 주요 기능으로 부각되고 있다. 이러한 고속 패킷 서비스의 경우 불 연속적인 데이터의 전송 및 비 대칭적 대이터 트래픽의 특성으로 인하여 D-CDMA 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 업링크에서는 적은 양의 데이터가 이동하지만, 다운링크의 경우 실시간 동영상의 전송, 파일 다운로드 등 대용량 데이터가 이동하게 되며 이러한 서비스를 위해서는 비대칭적 트래픽 특성을 갖는 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 시스템이 요구된다. 3GPP의 TDD(Time Division Duplex) 방식은 CDMA를 기반으로 한 방식에 TDMA 개념을 도입하여 타임 슬롯의 적절한 할당을 통해 이러한 비대칭적 트래픽을 효율적으로 처리할 수 있는 장점을 가지고 있다. TD-CDMA 시스템의 특성을 고려하여 전송 프레임의 구성 방식, 물리채널 구조 및 채널 부호화 방식등에 대하여 고찰하였다. 또한 TD-CDMA 시스템에 HARQ 기법들을 비교하여 그 성능을 분석하였다.
일반적으로 화자와 같이 중요하게 인식되는 객체를 시퀸스 전체에서 높은 우선순위를 부여한다. 그러나 다중 객체 동영상 부호화에서 각 객체의 중요도는 시퀸스 전체에서 일관적이지 않고 프레임마다 변화되므로 시변적으로 중요도를 변화시킬 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 독립적 율제어 알고리즘과 정적 파라미터들인 객체 중요도 또는 우선 순위와 목표 PSNR, 가중치 왜곡에 따라 각 객체에 QP를 할당하는 포괄적 율제어 알고리즘을 설명하고 정적 파라미터 중 우선 순위는 카메라 인터페이스를 통해 인간의 시각적 관심도 또는 중요도에 따라 동적 파라미터로 적용하며 목표 PSNR 및 가중치 왜곡은 객체의 크기, 움직임, 왜곡의 세 변수를 기준으로 비율적으로 나타내어 가중치 왜곡 제어와 우선 순위 기반 제어 알고리즘에 적용하여 비트율 분배의 효율을 높이고 있다. 결과로서 중요도가 적은 객체에 대해서는 매우 적은 비트를 할당받게 하며 시각적 중요도가 높은 객체에 대해서는 많은 비트를 할당받게 한다. 또한 화질이 적정 수준으로 안정되는 안정화 시간도 15 프레임 이내로 줄어드는 효과를 보였다 PSNR의 측면에서도 다른 기법에 비해 평균레벨에서 2㏈ 이상 높아지는 결과를 얻어서 인간과 결합한 내용기반 부호기가 다중객체 통영상 부호기에 효과적으로 사용될 수 있음을 제시하였다.
본 논문에서는 낮은 이득의 안테나를 갖는 해양 이동 단말을 위한 Ka 대역 해양 위성 통신 시스템 설계 즉, 물리계층 변조 및 부호화 방식 그리고 송신단 구조를 제안한다. Ka 대역을 활용하는 기존 DVB-S2 (digital video broadcasting - satellite - second generation) 서비스에 영향을 주지 않으면서, 같은 시간 같은 대역을 이용하여 저속의 위성 통신 서비스를 제공하기 위해서 광대역 확산 전송 방식을 사용하였다. 이런 초광대역 전송 방식은 간섭 영향뿐만 아니라, 이동형 해양 단말의 낮은 안테나 이득을 보상하는 역할도 한다. 그래서 변조 방식에 따라 36 dB 또는 39 dB의 확산 이득과 적응형 반복 전송을 통하여 Ka 대역의 경로 손실 및 강우 감쇄를 극복한다. 그리고 짧은 데이터 길이에도 성능 열화를 최소화하기 위하여 터보부호화 방식을 사용한다. 이를 통하여 DVB-S2 시스템에 영향을 주지 않으면서 동시에 저속의 데이터 통신을 수행할 수 있는 해양 위성 통신 시스템을 제안하다.
본 논문에서는 디지털 비디오 인코딩 과정의 VLC(variable length coding) 영역에서 블록계층의 DC/AC 성분을 이용한 인증과 서명의 이중 비디오 워터마킹 시스템을 제안하였다. 제안한 기법은 블록계층의 DC 성분과 AC 성분에서 HVS(human visual system)의 특성을 고려한 것이다. 인증 워터마킹은 주요한 정보를 포함하는 저주파 영역과 윤곽선 정보를 포함하는 중간 주파수 영역을 이용하여 인트라 프레임의 DC 성분과 움직임 벡터의 부호를 변형시켰고, 서명 워터마킹은 모든 프레임의 AC 성분들 중에서 마지막 AC 성분의 Level이 '1'인 경우에만 워터마크를 삽입하였다. 서명 워터 마크 검출은 저작권자의 비밀 키에 의해서만 가능하고, 기술적인 면에서 저자권자의 판별 기준이 될 수 있다. 제안한 이중 비디오 워터마킹 시스템의 특징은 인증과 서명의 두 가지 기능을 선택적으로 수행할 수 있으며, 계산과정이 복잡하지 않으면서 비트 스트림(bit-stream)을 유지시킨다. 그리고 실험 결과에서 기존의 방법보다 화질 면에서 $2{\sim}3dB$ 더 높은 수치를 얻어 우수함을 보였고, 인코딩 수행 속도에 미치는 영향은 거의 없었으며, 향후 실시간 인코딩 처리에 응용될 수 있다.
Digital imaging technology has developed into a state-of-the-art IT convergence, composite industry beyond the limits of the multimedia industry, especially in the field of smart object recognition, face - Application developed various techniques have been actively studied in conjunction with the phone. Recently, face recognition technology through the object recognition technology and evolved into intelligent video detection recognition technology, image recognition technology object detection recognition process applies to skills through is applied to the IP camera, the image object recognition technology with face recognition and active research have. In this paper, we first propose the necessary technical elements of the human factor technology trends and look at the human object recognition based spFACS (Smile Progress Facial Action Coding System) for detecting smiles study plan of the image recognition technology recognizes objects. Study scheme 1). ASM algorithm. By suggesting ways to effectively evaluate psychological research skills through the image object 2). By applying the result via the face recognition object to the tooth area it is detected in accordance with the recognized facial expression recognition of a person demonstrated the effect of extracting the feature points.
본 논문에서는 비디오 부호화기와 복호화기의 참조 영상 버퍼와 메모리 대역폭을 효과적으로 줄이는 방법을 제안한다. 일반적인 비디오 코덱에서 코딩의 효율을 높이기 위하여 이전 프레임들을 참조하는 방법을 많이 사용하는데, 최근에는 메모리 사용 및 메모리와 프로세서 간의 데이터 대역폭의 효율을 높이기 위하여 참조 프레임을 압축하여 저장하는 방법이 연구되고 있다. 이 방법은 이미 압축 및 복원 과정을 통해 열화가 생긴 참조 영상에 대하여 재 압축을 실행하고, 또 기존의 압축 코덱 내부에 부호화기와 복호화기가 추가되는 경우이기 때문에, 화질의 열화를 최소화하면서 복잡도가 낮은 코덱이 요구된다. 이에 관련된 대부분의 연구는 화질의 열화를 최소화하면서 효과적인 재압축을 할 수 있는 방향으로 진행되며 보통 양자화를 위해 고정길이 비트할당 방법을 사용한다. 본 논문에서는 영상의 특성을 고려한 적응적 블록단위 최대-최소 양자화를 통해 복잡도가 낮으면서 화질의 열화를 최소화 한 방법을 제안한다 제안한 방법에서는 $8{\times}8$ 크기의 블록을 기본 처리 단위로 하여 메모리 접근성을 용이하게 하면서, $8{\times}8$ 블록 내부의 $4{\times}4$ 블록 단위로 적응적인 양자화를 적용한다. 실험결과 기존의 고정길이 비트 할당을 통한 재 압축 방법에 대하여 BD-bitrate 관점에서 평균 1.7%, BD-PSNR 관점에서 평균0.03%의 성능향상을 얻을 수 있었다.
저전력 움직임추정은 휴대용 정보단말의 실시간 비디오 코딩에 필수적이다. 본 논문에서는 전역탐색 블록정합 방식을 적용한 저전력 움직임추정 알고리즘과 이를 1차원 배열의 VLSI로 구현한 하드웨어 구조를 제안한다. 전역 탐색 블럭정합 방법의 전력소비의 주원인은 많은 연산량과 탐색영역의 프레임 데이터를 호출하는 횟수가 많다는 점이다. 본 논문에서는 두 개의 인접한 참조블럭의 움직임추정 연산을 동시에 병렬로 수행하여 탐색영역의 메모리 호출횟수를 감소시켰으며, 움직임추정시 결과에 영향을 미치지 않는 불필요한 연산을 제거하였다. 제안된 움직임추정 알고리즘을 1차원 PE (processing element) 배열구조의 VLSI로 구현하여 실험한 결과, 제안된 움직임추정기는 기존의 저전력 움직임추정기에 비해 9.3%의 소비전력 감소와 2배 정도의 속도향상이 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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