• 방송공학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.349-356
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• 2016

본 논문에서는 HEVC 부호화기에서의 주어진 Group of picture(GOP) 구조에 맞추어 양자화 파라미터(Quantization parameter, QP)를 효율적으로 할당하는 방법을 제안한다. HEVC에서는 주어진 GOP 설정에 따라 각 비디오 프레임에 다른 QP값들을 할당할 수 있다. 특히, 낮은 QP값은 중요한 프레임에 할당시키고, 높은 QP값은 덜 중요한 프레임들에 할당하는 QP 변화 전략을 통해 압축률 증가를 꾀할 수 있다. 그러나 지금까지 효율적으로 QP를 할당하는 방법에 대한 정밀한 분석은 철저히 이루어진 바가 없다. HEVC 참조소프트웨어 부호화기에서도 단지 단조로운 QP 할당 방식만을 사용하고 있을 뿐이다. 본 제안기술은 QP할당을 각 GOP마다 적응적으로 하는 방식으로써, 그 기반은 GOP간의 시간적인 동적 활동 특성들을 활용한다는 것에 있다. 실험 결과, 저지연 부호화 환경설정에서 제안기술은 HEVC 테스트 모델(HM)과 비교하여 BD-rate의 관점으로 7.3%의 압축률을 더 이루었으며, 타 QP 할당방식 연구보다도 평균적으로 압축성능이 우월함을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.219-227
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• 2009

H.264/AVC에서 각 블록은 블록의 특성을 고려하여 적응적으로 양자화 파라미터(QP)를 선택하여 양자화를 수행한다면, 개선된 화질을 기대할 수 있다. 본 논문에서는, 블록 기반의 적응적인 QP 선택 방법은 주변 블록들의 지그재그 스캔 된 정수 변환 계수의 비트량과 현재 블록의 QP 값 변화를 이용하여 화질을 개선하도록 제안된다. 제안된 방법은 QP 값의 변화를 디코더로 전송하지 않고, 인코더에서와 같은 방법으로 디코더에서 직접 처리한다. 제안된 방법의 실험 결과는 H.264/AVC에 비하여 대략 $0.1{\sim}0.3\;dB$ 정도의 성능 향상을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권3호
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• pp.235-242
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• 2008

동영상 압축 표준인 H.264/AVC는 압축 효율을 높이기 위해서 기존의 표준과는 다른 적응적인 비트율 제어(Adaptive Rate Control) 기법을 제공한다. 하지만 동영상의 첫 프레임에 대한 QP를 정확히 예측하지 못하는 문제점을 보인다. 부호화 입력 변수 중 일부 값을 이용해서 $3{\sim}4$개의 특정 상수 값 중에 하나를 선택하여 초기 QP 값을 정하게 된다. 이렇게 구해진 초기 QP값은 실제 부호화 되었을 때의 비트양을 고려하지 않은 방법이라서 특정 영상에서는 비트율 제어에 실패하거나 화질이 급격하게 변하는 모습들을 보여준다. 본 논문에서는 H.264/AVC 부호화기에서 첫 번째 프레임의 QP값을 결정하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 기존의 방법에 따라 초기 QP를 결정해서 부호화를 수행한 후 생성되는 비트양에 따라서 새로운 초기 QP 값을 구한다. 생성되는 비트양과 새로운 초기 QP 값 사이에는 선형 관계(A linear QP prediction model)가 성립하므로 최적에 가까운 초기 QP값을 예측 할 수 있다. 이렇게 구해진 새로운 초기 QP값을 이용해서 첫 프레임을 재부호화 한다. 실험결과 기존 알고리즘으로는 비트율 제어가 불가능 했던 영상을 효율적으로 비트율 제어를 하였고 기존의 방법보다 평균 PSNR의 향상을 확인하였다. 화면 사이의 화질 변화 폭을 줄임으로써 주관적인 화질 또한 향상하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.1957-1964
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• 2010

비디오 코딩에서 GOP의 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터모드 압축에 사용되기 때문에 첫 프레임을 위한 초기 QP 값은 첫 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 일반적으로 GOP의 초기 QP 값은 이전 GOP의 인터 모드로 압축된 프레임의 평균 QP 값과 이전 GOP의 초기 QP 값에 의해 결정된다. 기존 방식인 JM의 경우 초기 QP 값이 인터 모드 평균 QP 값보다 2 정도 작게 설정 되도록 하고 있는데, 이것은 저전송률 비디오 코딩에 맞지 않다. 본 논문에서는 GOP의 초기 QP 값과 인터 모드로 압축된 프레임의 평균 QP 값의 비와 최적 초기 QP 값 사이에 존재하는 선형 관계를 분석하고 이를 바탕으로 선형 모델을 제안한다. 제안된 선형 모델은 이전 GOP의 인코딩 결과를 이용하여 현재 GOP의 초기 QP 값을 계산한다. 실험 결과는 제안하는 방법이 기존의 JM 알고리즘에 비해 정확하게 최적의 초기 QP 값을 예측하고 PSNR 성능도 더 우수함을 보여준다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.804-816
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• 2008

본 논문에서는 실시간 H.264/AVC를 위한 적응적인 프레임 단위 비트율 제어 기법에 대해 제안한다. QP값에 의한 프레임당 발생 비트량은 영상의 특성에 따라 다양하게 발생하고 있으며, 부호화하고자 하는 프레임은 인접한 프레임들과의 일정한 상관관계를 유지하는 특성이 존재한다. 제안 방식은 이러한 통계적 특성을 이용하여, 영상의 특성별 QP값에 따른 발생 비트량을 적용시키기 위하여 예측된 영상의 복잡도에 따라 QP값에 대한 발생 비트량의 변화를 구하여 부호화하고자 하는 프레임의 예측 비트량에 적용하고 이전 프레임들의 통계 정보인 QP와 발생비트량과의 가중치를 이용하여 현재 프레임의 복잡도를 예측한다. 실험 결과를 통해 동일 비트율에서 PSNR 성능 저하없이 기존 방식 대비 99%이상 계산량 감소가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권11C호
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• pp.917-928
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• 2010

본 논문에서는 H.264/AVC를 위한 효율적이고 적응적인 프레임 단위의 비트율 제어 기법에 대해 제안한다. QP값에 의한 프레임당 발생 비트량은 영상의 특성에 따라 다양하게 발생하고 있으며, 부호화하고자 하는 프레임은 인접한 프레임들과의 일정한 상관관계를 유지하는 특성이 존재한다. 제안 방식은 이러한 통제적 특성을 이용하여, 영상의 특성별 QP값에 따른 발생 비트량을 적용시키기 위하여 예측된 영상의 복잡도에 따라 QP값에 대한 발생 비트량의 변화를 구하여 부호화하고자 하는 프레임의 예측 비트량에 적용하고 이전 프레임들의 통계 정보인 QP와 발생비트량과의 가중치를 이용하여 현재 프레임의 복잡도를 예측한다. 실험 결과를 통해, 실험에 사용된 모든 CIF 영상에서 평균 PSNR 이득이 0.02~0.43dB에 이르는 성능 향상에 있었고, 계산량 또한 기존 방식 대비 99% 이상의 감소가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1009-1018
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• 2015

영상 압축에서 GOP의 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되며, 다음 프레임의 인터 모드 압축에도 사용되기 때문에 첫 번째 프레임 압축에 사용되는 초기 QP 값은 첫 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 영상의 특성을 반영하여 전체 GOP의 품질을 최대로 하는 초기 QP 값을 결정하기 위하여 I 프레임과 P 프레임의 PSNR 비율을 이용하는 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 PSNR 비율을 이용하는 방법에서 초기 QP를 쉽고 정확하게 결정하기 위한 트래픽 모델을 제안한다. 먼저 I 프레임과 P 프레임의 PSNR 비율과 GOP의 PSNR 사이의 관계에 대한 특성을 분석하여, 이 특성을 반영하는 모델을 제시하고 이를 이용한 초기 QP값을 결정한다. 실험 결과는 제안하는 방법을 이용한 초기 QP 결정 방법이 기존의 JVT 알고리즘에 비해 정확하게 최적의 초기 QP 값의 ${\pm}2$ 범위 내에서 초기 QP값을 예측하고 PSNR 성능도 더 우수함을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2C호
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• pp.161-171
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• 2010

본 논문에서는 실시간 H.264/AVC를 위한 적응적인 유닛 단위의 비트율 제어 기법에 대해 제안한다. 부호화 하고자 하는 프레임은 인접한 프레임들과의 밀접한 상관관계를 가지고 있으며, 프레임당 발생되는 비트량은 QP값과 영상의 특성에 따라서 발생한다. 제안 방식은 인접한 프레임들의 각 유닛별 통계적 특성을 이용하여, 예측된 영상의 복잡도에 따라 QP값에 의한 발생 비트량의 변화를 구하여 부호화하고자 하는 프레임내 각 유닛의 예측 비트량에 적용하고 이전 프레임들의 통계 정보인 QP와 발생 비트량과의 가중치를 이용하여 현재 프레임내의 각 유닛별 복잡도를 예측한다. 실험 결과를 통해 동일 비트율에서 PSNR 성능 저하없이 기존 방식 대비 99%이상 계산량 감소가 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권3호
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• pp.315-320
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• 2012

In H.264/AVC, the first frame of a group of pictures (GOP) is encoded in intra mode which generates a large number of bits. The number of bits for the I-frame affects the qualities of the following frames of a GOP since they are encoded using the bits remaining among the bits allocated to the GOP. In addition, the first frame is used for the inter mode encoding of the following frames. Thus, the initial quantization parameter (QP) affects the following frames as well as the first frame. In this paper, an adaptive peak signal to noise ratio (PSNR)-based initial QP determination algorithm is presented. In the proposed algorithm, a novel linear model is established based on the observation of the relation between the initial QPs and PSNRs of frames. Using the linear model and PSNR results of the encoded GOPs, the proposed algorithm accurately estimates the optimal initial QP which maximizes the PSNR of the current GOP. It is shown by experimental results that the proposed algorithm predicts the optimal initial QP accurately and thus achieves better PSNR performance than that of the existing algorithm.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (A)
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• pp.204-205
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• 2007

H.264/AVC는 적응적인 비트율 제어(Adaptive Rate Control) 기법을 제공한다. 본 논문에서는 H.264/AVC 부호화기에서 첫 번째 프레임의 QP값을 결정하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 실험결과 기존 알고리즘으로는 비트율 제어가 불가능 했던 영상을 효율적으로 비트율 제어를 하였고 기존의 방법보다 평균 PSNR의 향상을 확인하였다. 화면 사이의 화질 변화 폭을 줄임으로써 주관적인 화질 또한 향상하였다.