• 제목/요약/키워드: 4K(Ultra HD)

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저화질 방송미디어의 고품질 변환 기술 개발 현황

  • 조숙희;라상중
    • 방송과미디어
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    • 제27권4호
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    • pp.23-34
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    • 2022
  • 과거에 제작된 SD/HD급 미디어에 대한 수요가 증가하고 영상처리 기술 분야에서의 인공지능 적용이 확산되면서 딥러닝 기반 저화질 미디어의 고품질 변환 기술 연구가 활발히 수행되고 있다. 본고에서는 SD/HD급으로 기제작된 저화질 미디어를 FHD(Full HD)나 4K-UHD(Ultra HD) 등 고품질 시청 환경에 적합하도록 화질을 개선하여 고품질 미디어로 변환하는데 필요한 주요 요소 기술 및 이를 적용한 고품질 변환 시스템의 개발 현황에 대하여 살펴본다.

PET/CT에서 재구성 프로그램의 성능 평가 (Evaluation of Image Quality Based on Time of Flight in PET/CT)

  • 임정진;윤석환;김종필;남궁식;신성화;윤상혁;김영석;이형진;이홍재;김진의;우재룡
    • 핵의학기술
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    • 제16권2호
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    • pp.110-114
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    • 2012
  • 암의 조기검진 및 수술 전후 추적검사에 유용하게 이용되고 있는 PET/CT는 영상의 질을 향상시키기 위하여 기계적인 성능 향상과 더불어 영상 재구성방법도 발전되어 왔다. 본 연구는 Time of Flight (TOF)를 기반으로 한 재구성 프로그램들에 대하여 영상의 질을 평가하고자 한다. Gemini TF, Biograph mCT, Discovery 690을 이용하여 phantom 영상을 동일한 조건으로 2분 동안 영상을 획득 후 Astonish TF, ultraHD PET, SharpIR을 적용한 것과 적용하지 않은 것에 대하여 영상을 재구성하였다. Flangeless Esser PET phantom 의 내부에는 $^{18}F$-FDG 1.11 kBq/ml (30 ${\mu}Ci/ml$)를 채우고 4개의 열소 원통(8, 12, 16, 25 mm)에는 8.88 kBq/ml (240 ${\mu}Ci/ml$)를 채워서 배후 방사능과 열소 원통 방사능의 비율이 1:8이 되도록 제작하였고 triple line phantom의 내부에는 $^{18}F$-FDG 37 MBq (1 mCi)를 채우고 세 개의 line에는 0.37 MBq/ml (100 uCi)를 주입하여 제작하였다. Flangeless Esser PET phantom을 사용한 재구성 영상에서 contrast ratio와 background variability를 구하였고, triple line phantom을 사용한 재구성 영상에서 resolution을 측정하였다. Phantom lid 크기가 8, 12, 16, 25 mm에서의 contrast ratio는 Astonish TF를 적용하지 않은 영상에서 8.69, 12.28, 19.31, 25.80%, 적용한 영상에서는 6.24, 13.24, 19.55, 27.60%, ultraHD PET를 적용하지 않은 영상에서 4.94, 12.68, 22.09, 30.14%, 적용한 영상에서는 4.76, 13.23, 23.72, 31.65%, SharpIR를 적용하지 않은 영상에서 13.18, 17.44, 28.76, 34.67%, 적용한 영상에서는 13.15, 18.32, 30.33, 35.73%로 나타났다. Background variability는 Astonish TF를 적용하지 않은 영상에서 5.51, 5.42, 7.13, 6.28%, 적용한 영상에서는 7.81, 7.94, 6.40, 6.28%, ultraHD PET를 적용하지 않은 영상에서 6.46, 6.63, 5.33, 5.21%, 적용한 영상에서는 6.08, 6.08, 4.45, 4.58%, SharpIR를 적용하지 않은 영상에서 5.93, 4.82, 4.45, 5.09%, 적용한 영상에서는 4.80, 3.92, 3.63, 4.50%로 나타났다. Phantom line 위치가 upper, center, right에서의 resolution은 Astonish TF를 적용하지 않은 영상에서 10.77, 11.54, 9.34 mm, 적용한 영상에서는 9.54, 8.90, 8.88 mm, ultraHD PET를 적용하지 않은 영상에서 7.84, 6.95, 8.32 mm, 적용한 영상에서는 7.51, 6.66, 8.27 mm, SharpIR를 적용하지 않은 영상에서 9.35, 8.69, 8.99 mm, 적용한 영상에서는 9.88, 9.18, 9.00 mm로 나타났다. TOF를 기반으로 하여 영상의 질을 향상시키기 위한 재구성 프로그램 사용 시 전반적으로 영상의 질적 향상이 이루어짐을 알 수 있었다. 또한 제조사별 재구성 프로그램 비교에 대해서는 어느 정도의 결과 값의 차이를 보였지만 이는 제조사별 장비의 특성과 재구성 알고리즘의 차이로 인한 결과라고 생각된다. 따라서 각 병원에서는 영상의 질을 향상시키기 위해 사용되는 재구성 프로그램을 이용함에 있어서 프로그램에 맞는 적절한 재구성 조건을 찾기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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An Efficient 4K and 8K UHD Transmission Scheme on Convergence Networks with Broadcasting and LTE by using Coordinated Multi-Point Transmission System

  • Ryu, Youngsu;Park, Kyungwon;Wee, Jungwook;Kwon, Kiwon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권8호
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    • pp.4092-4104
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    • 2017
  • In this paper, an efficient 4K and 8K UHD(Ultra High Definition) transmission scheme is proposed on the convergence networks with broadcasting and LTE(Long Term Evolution) by using CoMP(Coordinated Multi-Point). A video data is compressed and divided into BL(Base Layer), E(Enhanced layer)1, E2 and E3 by scalable HEVC(High Efficiency Video Coding). The divided layers can be combined by the scalable HEVC such as mobile HD, full HD, 4K and 8K UHD(Ultra High Definition). The divided layers are transmitted through the convergence networks with DVB-T2(Digital Video Broadcasting-$2^{nd}$ Generation Terrestrial) broadcasting system and LTE CoMP. This scheme transmits mobile HD and full HD layers through DVB-T2 broadcasting system by using M-PLP(Multiple-physical Layer Pipes), and adaptively transmits 4K or 8K UHD layer through LTE CoMP with MMT(MPEG Media Transport) server. An adaptive transmitting and receiving scheme in the LTE CoMP system provides 4K or 8K UHD layer to a user according to the user status. The proposed scheme is verified by showing the system-level simulation results which is better BER(bit-error-rate) performance than the conventional scheme. The results show that the proposed scheme provides the stable video contents to the user especially at the cell edge.

WebCL 기반 초고해상도 이미지 처리 기술 (WebCL-based Very High Resolution Image Processing Technology)

  • 조명진;한영선
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.1189-1195
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    • 2013
  • 본 논문에서는 웹 환경에서 WebCL을 이용한 초고해상도 이미지 처리 기법의 성능을 분석하고자 한다. WebCL로 인한 성능의 변화를 측정하고 평가하기 위해 자바스크립트로 작성된 대표적인 이미지 처리 라이브러리인 Pixastic 라이브러리를 WebCL 기반의 코드로 수정하였다. WebCL 기반 라이브러리는 8K Ultra HD의 이미지에서 기존 라이브러리 대비 최대 4.2배의 성능 향상을 얻을 수 있었으며 평균적으로 2.8배의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

차세대 지상파 4K UHD & HD 융합방송을 위한 전송 시스템 개발에 관한 연구 (A Study of Development of Transmission Systems for Next-generation Terrestrial 4K UHD & HD Convergence Broadcasting)

  • 오종규;원용주;이진섭;김용환;백종호;김준태
    • 방송공학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.767-788
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    • 2014
  • 세계적으로 아날로그 방송에서 디지털 방송으로의 전환이 마무리되고 있는 가운데, 앞으로 다가올 UHDTV 등 실감의 대용량 방송 및 방송 통신 융합 환경에 대비하기 위한 새로운 차기 방송 표준에 관한 연구의 필요성이 날로 높아져 가고 있다. 특히, 저해상도 서비스에 머물러 있던 모바일 방송에서는 기존 HD급의 서비스 제공이 가능한 모바일 실감방송으로 진화하기 때문에 고정/이동 방송 서비스가 동시에 가능한 고효율 전송 원천 기술 개발이 이루어질 필요가 있다. 이에 최근 지상파 단일 채널을 통해 4K UHD (거치형) & HD (모바일) 방송 서비스를 동시에 제공하는 융합방송 시스템 개발에 대해서 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 최신의 디지털 방송 전송 기법 및 영상 압축 기술에 대해서 소개하고, 지상파 단일 채널을 통해 4K & HD 융합방송 서비스를 제공하기 위한 서비스 모델 및 전송 요구 사항들에 대해서 분석한다. 이 후 최신의 방송 전송 기법 및 영상 압축 기술을 적용하였을 때, 6MHz & 8MHz 대역폭에서 지상파 4K UHD & HD 융합방송을 전송하기 위해 필요한 최적의 전송 파라메터를 도출하고 이를 이용해 AWGN 및 TU-6 채널에서의 융합방송 수신 성능을 검증하였다. 이를 통해 6MHz 대역폭에서의 원활한 HD 모바일 데이터의 수신이 140 Km/h 수신기 속도까지는 가능하나, 그 이상에서는 대역폭의 한계로 인해 원활한 수신이 이루어지지 않음을 확인하였다. 그리고 대역폭을 8 MHz로 확장할 경우, 매우 빠른 다중경로 페이딩 채널에서도 4K UHD 및 HD 계층 데이터의 수신이 원활히 이루어지는 것을 보였다.

Large Block을 적용한 SVC 부호화 및 성능분석 (Scalable Video Coding Using Large Block and its Performance Analysis)

  • 박운기;최해철;강정원;김재곤
    • 방송공학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.249-260
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    • 2013
  • 고해상도의 고품질 비디오 서비스가 보편화됨에 따라 최근 초고해상도(UHD) 비디오 부호화를 위한 HEVC(High Efficiency Video Coding) 표준이 마무리되었으며, 향후 융합환경에서 HD 및 UHD 비디오를 동시에 제공하기 위한 스케일러블 확장 HEVC 표준화도 진행되고 있다. 본 논문에서는 UHD/HD 비디오를 동시에 제공하기 위한 H.264/SVC의 확장 부호화 기법을 제시한다. 즉, HEVC의 대표적인 부호화 툴인 Large Block 개념을 H.264/SVC에 적용함으로써 계층간 예측 및 신택스 부호화 등의 부호화 효율성을 개선한 부호화 기법을 제시하고 그 부호화 성능을 분석한다. 실험결과 Large Block을 적용한 SVC가 기존의 H.264/SVC에 비하여 평균 4.53% 내외의 비트 감소의 이득이 있음을 확인하였다.

H.264|AVC를 이용한 초고해상도 부호화 실험 및 고찰 (Experiment and Analysis of Ultra High Definition Video Coding by H.264|AVC)

  • 정세윤;임형준;박현욱;최진수
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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    • pp.263-266
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    • 2008
  • 최근 MPEG에서 HD (High Definition) 해상도 이상의 초고해상도 비디오를 위한 HVC 표준화에 대해 논의가 되고 있다. 본 논문에서는 HVC 표준화를 위해 기본적으로 필요한 H.264를 HD 이상의 초고해상도 부호화 적용시 문제점을 분석하기 위해 SVT 4K UHD테스트 시퀀스와 이를 SVC Downsampling 필터를 이용하여 HD, QHD, QQHD로 변환한 시퀀스들을 이용하여 부호화 실험을 수행 하였고, 실험 결과 분석을 통해 개선 방안에 대해 논하였다.

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FEF (Future Extension Frame) 다중화 기법을 이용한 지상파 단일 채널 고정 4K UHD & 이동 HD 융합방송 전송시스템 개발에 관한 연구 (A study of Development of Transmission Systems for Terrestrial Single Channel Fixed 4K UHD & Mobile HD Convergence Broadcasting by Employing FEF (Future Extension Frame) Multiplexing Technique)

  • 오종규;원용주;이진섭;김준태
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.310-339
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    • 2015
  • UHDTV (Ultra High Definition TV)와 같은 실감의 대용량 방송과 방송망과 통신망을 결합한 융합방송 (Convergence Broadcasting)에 대한 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 최근 DVB (Digital Video Broadcasting) - T2 (2nd Generation Terrestrial) 방송 전송 시스템에 채용된 Multiple-PLP (Physical layer Pipe) 다중화 및 전송 기법들과 최근 표준이 완료된 SHVC (Scalable High efficiency Video Coding) 영상 압축 기술을 채용하여, 지상파 단일 채널을 통해 4K UHD & HD 모바일 방송을 전송하는 전송시스템 개발에 관한 연구가 수행되었다. 하지만 Multiple-PLP 다중화 기법은 서로 다른 계층의 데이터를 각각 다른 채널 부호율과 변조 성상도를 적용하여 하나의 프레임을 통해서 전송할 수 있는 반면, 프레임 내의 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌의 크기나 보호구간의 크기는 달리할 수가 없다. 이에 본 논문에서는 다른 계층의 데이터의 FFT & 보호구간의 크기를 달리하여 전송할 수 있는 FEF (Future Extension Frame) 다중화 기법을 이용한 지상파 고정 4K UHD & 이동 HD 융합 방송의 전송 가능성 및 성능을 검증해 보았다. 이를 위해 DVB-T2 지상파 방송 전송 시스템에 채용된 전송 기법들과 FEF 다중화 기법을 적용한 지상파 단일 채널 고정 4K UHD & 이동 HD 융합방송 전송시스템의 구조들을 제안하였다. 이후에는 예측 분석한 SHVC 압축 후의 데이터 전송 요구량을 바탕으로, 제안한 융합방송 전송 시스템을 통해 6 MHz & 8 MHz 대역폭에서 두 계층의 데이터를 전송할 수 있는 최적의 전송 파라메터를 도출하고, 이에 따른 TOV (Threshold of Visibility)를 찾기 위해 AWGN (Additive White Gaussian Noise), 정적 Brazil-D, 그리고 TU (Typical Urban)-6 채널 하에서 수신 성능을 검증해 보았다. 그리고 이를 통해 6MHz 및 8MHz 대역폭에서 4K UHD & HD 계층의 데이터를 고정 수신 그리고 수신 속도가 매우 빠른 이동 환경에서 원활히 수신할 수 있음을 보였다.

An Image Signal Processor for Ultra Small HDGrade Video Sensor with 3A in Camera Phones

  • Jang, Won-Woo;Kim, Joo-Hyun;Han, Hag-Yong;Yang, Hoon-Gee;Kang, Bong-Soon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제7권4호
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    • pp.507-515
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    • 2009
  • In this paper, we propose an image signal processor (ISP) for an ultra small HD-grade video sensor with 3A (AWB, AE, and AF) in camera phones that can process 720P/30fps videos. In order to enhance the video quality of the systems, it is necessary to achieve the high performance of the 3A. The proposed AWB algorithm multiplies the adjusted coefficients of color gains to the captured data of white objects. The proposed AE method adopts the index step moving based on the difference between an averaged Y luminance and a target luminance, together with IIR filters with variable time responses. The proposed AF technique controls the focus curve to find the lens position that maximizes the integrated high frequency components in luminance values by using highpass filters. Finally, we compare the image quality captured from our system to the quality of a commercial HD camcorder in order to evaluate the performance of the proposed ISP. The proposed ISP system is also fabricated with 0.18um CMOS flash memory process.

8K급 고선명 콘텐츠 기술 및 산업 동향 (Technical and Industrial Trends of Ultra High Definition Contents of the level of 8K)

  • 이정수;윤기송
    • 전자통신동향분석
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    • 제27권3호
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    • pp.101-109
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    • 2012
  • 아날로그 방송에서 디지털로 전환이 완료되는 시점에서 full-HD 방송을 넘어서 4K 궁극적으로는 8K까지 초고화질의 콘텐츠에 대한 요구가 증가하고 있고, 이를 만족하기 위한 기술개발 및 장비에 대한 관심이 증폭되고 있다. 초고화질은 보통 HD의 4배에서 16배의 해상도를 가지고 화소당 할당되는 비트수도 10~12비트를 할당한다. 초고선명화질의 콘텐츠는 기존 품질의 콘텐츠에서 제공할 수 없었던 실감성과 몰입감을 제공해주기 때문에 방송, 영화, 스포츠, 광고, 전시, 공연, 의료 등의 많은 분야에서 관련 기술개발이 요구되고 있다. 본고에서는 8K급 고품질 콘텐츠의 제작 및 유통, 상영과 관련하여 응용 분야인 UHDTV 및 디지털시네마와 디지털사이니지에 초점을 맞추어 기술 및 산업 동향을 고찰하고자 한다.

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