• 방송공학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.725-733
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• 2012

ITU-T VCEG과 ISO/IEC MPEG은 공동으로 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding) 를 구성하여 차세대 비디오 코덱 HEVC(High Efficiency Video Coding)에 대한 표준화를 진행하고 있다. 차세대 비디오 코덱 HEVC는 H.264/AVC 표준보다 높은 압축률을 보이나, 매우 높은 인코더 계산 복잡도를 가지고 있다. HEVC 인코더의 계산 복잡도를 줄이기 위해서 이 논문에서는 고속 예측단위 결정방법을 제안한다. 제안된 고속 예측단위 결정방법은 현재 prediction unit의 양자화 된 0이 아닌 변환계수가 없으면 남은 prediction unit의 부호화를 생략하여 부호화 시간을 줄이는 방법이다. 제안된 방법은 인코더 계산 복잡도를 HM6.0대비 약 50.3%정도 향상시키나 동일한 수준의 코딩 효율을 유지한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권5호
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• pp.30-36
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• 2006

변형된 면적기반영역선별 기법으로 문자영상 속에 내재되어 있던 영역 분할을 회복하는 새로운 기법을 제안한다. 정보영역과 바탕영역으로 양분되어 있는 이진 원영상에 비해 오염 및 훼손으로 관측영상은 얼룩점과 잡음이 전체 영상에 섞여 다수의 크고 작은 영역들이 혼재된 그레이스케일 형태가 된다. 이러한 영상을 종래의 문턱치 처리나 확률적 기법으로 영역 분할하려면 이진영상으로 전환시킴에 의한 영역 형태 변형 문제가 발생한다. 이 문제를 최소화하기 위해 마름모꼴 블록을 채택한 반복조건부양식(iterated conditional mode, ICM) 기법으로 이진 영상을 구현하여 일차적으로 영역들의 집합으로 분류하였다. 그 다음 현재고려중인 화소에서 화소의 영역형성 판별과 영역의 면적을 산출하였다. 이를 전체 화소에 걸쳐 순차적으로 확산하여 해당영역들의 정보영역으로의 귀속 여부를 선택적으로 판정 분할함으로 정보영역 본래 형태를 복원하였다. 이 때 지정 영역들의 산출 면적들은 하나의 집합으로 배속 정렬되며 확률처리로 얻은 판별 파라미터 값에 의해 선별된다. 그레이스케일 탁본영상을 대상으로 종래의 문턱치 영역분할 기법과 ICM 기법도 함께 실험하였다. 그 결과 종래의 기법에 비해 우수한 영역분할 효과를 얻을 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.405-414
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• 2014

HEVC는 재귀적 쿼드 트리 구조를 갖는 CU를 부호화에 적용함으로써 높은 부호화 효율을 얻었다. 그러나 이러한 재귀적 쿼드 트리 구조는 HEVC의 부호화 복잡도를 매우 증가시키는 결과를 가져왔다. 본 논문에서는 이러한 재귀적 쿼드 트리 구조 안에서 빠른 CU 결정이 가능한 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 CTU 부호화가 이루어지기 전에 미리 초기 CU 크기를 예측하고, CU 부호화 과정에서 CBF와 PU 모드 예측 비용을 이용한 조건을 확인하여 고속 CU 결정이 이루어지도록 한다. 또한 인터 PU 모드 예측과정에서 얻은 CBF값들을 이용하여 인트라 모드 예측 생략이 가능하다. 실험결과, 제안한 알고리즘의 조건에 포함된 가중치값에 따라 최대 평균 49.91%, 37.97%의 부호화 시간 감소 효과를 얻을 수 있었다.

• 스마트미디어저널
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• 제3권4호
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• pp.16-21
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• 2014

HEVC 차세대 비디오 압축 표준은 ITU-TSG16 WP와 ISO/IEC JTC1/SC29, WG 11 두 단체 공동으로 2013년 표준화가 완료되었으며 기존 H.264 하이프로파일과 비교하여 압축효율은 두배 정도이다. HEVC에서 화면내 예측 (intra prediction) 모드는 planar와 DC 모드를 포함한 35개의 방향성 모드가 있으나 모든 모드를 적용한 부호화기를 구현하기 위해서는 하드웨어 복잡도가 증가하며 각 코딩유닛(coding unit) 사이즈에 따라 정확한 모드예측을 위한 RDO (rate distortion optimization) 계산에 필요한 DCT 사이즈도 증가하였기 때문에 본 논문에서는 하드웨어 사이즈를 줄이기 위하여 양자화를 위한 DCT와 SSE 계산을 위한 RDO 블럭내 DCT를 공유하는 화면내 예측부호기를 제안한다. 성능은 HEVC 참조소프트웨어인 HM-13.0과 비교하여 BD-rate는 평균 20% 증가하며 부호화시간은 4배 이상 단축되어 300MHz에서 FHD ($1920{\times}1080p$) 영상의 초당 60 프레임 실시간 부호화가 가능하다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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• pp.2068-2071
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• 2003

최근 표준화가 완성된 H.264 는 가변 블록 움직임 보상, 복수 참조 영상, 그리고 1/4 화소 움직임 벡터 정확도를 지원하고 있다. 그러나 이러한 새로운 부호화기술은 부호화 효율 향상의 주된 요인이면서, 동시에 높은 복잡도의 요인이기도 하다 따라서 H.264 비디오 표준의 실제 응용 확대를 위해서는 이러한 기술의 속도향상이 필수적이다. [1]에서 제안한 고속 모드 결정법은 조기에 모드 결정을 할 수 있기 때문에, 움직임 벡터 탐색과 비트율-왜곡치 (Rate-Distortion cost) 계산 과정을 효율적으로 생략할 수 있는 방법이다. 하지만 [1]에서 제안된 측정치 r은 주변 블록의 정보를 이용하지 않기 때문에 모드 결정 에러를 좀 더 효과적으로 줄이지 못했다. 본 논문에서는 주변 블록의 정보를 이용하여 [1]의 방법을 개선시킨 것으로 실험 결과 큰 부호화 손실 없이 계산 량 감소에 있어 매우 높은 효율을 제공함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3C호
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• pp.247-254
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• 2008

ITU-T와 MPEG에 의해 최근 표준화가 완성된 H.264는 가변 블록 크기 움직임 예측, 다중 참조 영상, 1/4화소단위 움직임 예측 및 보상, $4{\times}4$ 정수 단위 DCT, 비트율-왜곡 최적화(Rate-Distortion Optimization)등의 새로운 부호화 기술로 H.263, MPEG-4 등 기존 비디오 표준에 비해 더 좋은 부호화 효율을 제공하고 있다. 그러나 새로운 부호화 기술들은 H.264의 전반적인 복잡도를 심화시키는 주된 요인이므로, H.264의 실제 응용을 용이하게 하기 위해서는 이러한 기술에 대한 고속 알고리즘이 요구된다. 제안하는 방식은 부호화기의 복잡도에서 가장 큰 비중을 차지하는 가변 블록 크기 움직임 예측 부호화에서 부호화 모드를 효율적으로 생략함으로써 모드 결정을 빠르게 수행하는 고속 모드 결정법으로, 참조 영상의 수를 줄이는 방법과 예측 모드를 생략하는 방법으로 구분될 수 있다. 참조 영상의 수를 줄이는 방법의 경우 상위 $16{\times}16$ 매크로블록에서 최소의 SAD를 갖는 참조 영상을 선택하여 $16{\times}8$과 $8{\times}16$ 모드의 움직임을 예측하고, 이 중 다시 최적의 참조 영상을 선택하여 하위 모드의 움직임을 예측한다. 예측 모드를 생략하는 방법에서는 매크로블록의 가로와 세로 세분화 방향성을 이용하여 만약 $16{\times}16$ 모드가 선택될 경우, $8{\times}8$과 $4{\times}4$ 하위 모드만 수행하고, $16{\times}8$ 모드가 선택되면 $8{\times}4$, $8{\times}16$ 모드가 선택되면 $4{\times}8$ 모드에서만 움직임 예측을 수행할 수 있다. 실험 결과 모든 참조 영상을 사용하는 방식에 비해 평균 65%가량 속도가 향상된 반면 영상의 화질은 H.264 표준 및 기존 방식과 유사함을 PSNR을 통하여 증명한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.765-770
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• 2012

본 논문에서는 인트라 모드 결정으로 인해 발생되는 연산 복잡도 문제를 줄이기 위해 DCT 기반 인트라 예측을 사용하는 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. 제안된 하드웨어 구조는 처음 입력 블록에 대해 DCT를 수행하고 DCT 계수의 특성을 이용하여 에지 방향성을 예측한다. 그리고 예측된 에지 방향에 해당하는 모드에 대해서만 화면 내 예측을 수행함으로써 복잡도 문제를 해결하였다. DCT 하드웨어 구조는 4개의 덧셈기와 4개의 뺄셈기, 2개의 쉬프트 연산기로 구성된 Transform_PE를 이용하여 Multitransform_PE를 구현하였고 $4{\times}4$ 블록 DCT를 1 사이클에 계산한다. 또한, 15개의 덧셈기, 15개의 쉬프트 연산기로 구성된 Intra_pred_PE를 통해 2 사이클에 하나의 화면 내 예측을 수행한다. 따라서 하나의 매크로블록을 인코딩할 때 517 사이클을 소요하며 기존의 하드웨어 구조 보다 수행 사이클 수에 있어서 17%의 성능이 향상됨을 보였다. 본 논문의 하드웨어 구조는 DCT 기반 인트라 예측 알고리즘을 사용하며 Verilog HDL을 이용하여 구현되었고, 매그나칩 공정 $0.18{\mu}m$ 셀 라이브러리로 합성 결과 최대 125MHz에서 동작함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권11호
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• pp.41-47
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• 2016

고효율 영상 부호화 기술인 high efficiency video coding (HEVC)은 부호화 효율을 높이기 위하여 coding tree unit (CTU)을 사용한다. CTU는 coding unit (CU), prediction unit (PU), transform unit (TU)으로 구성되며 모든 가능한 경우의 CU, PU, TU 분할연산을 통해 최적의 분할 조합을 찾아내게 된다. 블록 분할 연산의 복잡도를 감소시키기 위하여 본 논문은 움직임 벡터에 의한 관심 영역 CTU 추출에 근거하는 PU 분할 결정 방법과 이전에 부호화된 프레임의 같은 위치의 CTU 정보를 사용하는 CU 깊이 결정 분할 알고리즘을 제안한다. 첫 번째 방법은 프레임 중 움직임이 많은 동적 CTU 부분과 움직임이 적은 정적 CTU 부분으로 나누어 정적인 영역에 대해 PU 분할 연산을 감소시키는 방법이며, 두 번째 방법은 이전 프레임의 CTU 깊이 정보를 기반으로 현재 CTU의 분할 깊이를 미리 예측하여 CU 분할 연산을 감소시킨다. 결과적으로 제안하는 알고리즘은 HEVC test model (HM) 14.0 버전 대비 BDBR 손실은 2.5% 발생했지만, 전체 부호화 시간이 약 44.8%로 크게 감소했다.

• 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.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.213-219
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• 2003

As the 2-D hydraulic experimental results for the submerged rubble-mound structure, we have concerned with their stability/function characteristics of structures by the effects of wave force, scour/deposition at the toe and wave transmission ratio at the lee-side sea. And as to investigate the variation characteristics of wave transmission ratio which depended to a geometrical structure of the submerged breakwater profiles, the critical conditions for the depth of submergence and crest width obviously presented. In summary, there results lead us to the conclusions that the wave control capabilities of submerged breakwaters by the variation of the submergence depth is high about 4 time degrees at the efficiency than the that of crest width. The destruction of covering block at the crest generated at the region which located between maximum damage curve, it maximum damage/failure station from the toe of the structure were 0.2L. As the wave transmission coefficient and the slope of the structure increase, the damage/failure ratio and the maximum scour depth at the toe was extended, respectively. When maximum scour depth happened. The destruction of covering block which located at the toe generated at the front slope destruction. Finally, it was found from the results that the optimization of structure may be obtained by the efficiently decision of the submergence depth and crest width in the permissible range of wave transmission ratio.