• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.1325-1332
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• 2013

비디오 코딩에서 GOP의 첫 번째 프레임인 I 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터 모드 압축에 사용되기 때문에 I 프레임을 위한 초기 QP 값은 I 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 이전 연구에서 정확한 초기 QP 계산을 위해 I 프레임의 압축 후 비트량을 분석하였고, GOP의 PSNR을 최대로 하는 I 프레임의 비트량이 GOP에 상관없이 일정한 값을 가짐을 보였다. 본 논문에서는 기존 방법을 이용하여 최적의 I 프레임 비트량을 계산한 후 이 값을 이용하여 초기 QP를 계산할 수 있는 R-Q 모델을 제안한다. 제안하는 모델은 간단하면서도 적응적으로 모델 파라미터를 수정하기 때문에 실시간 응용에 적합하다. 실험 결과는 제안하는 모델이 초기 QP 계산에 필요한 트래픽 특성을 잘 반영하고 있으며 또한 실시간으로 모델 파라미터를 구하는 방법도 효과적으로 작동함을 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.1581-1588
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• 2005

The primary goal of this paper is to facilitate the rate-distortion control in compressed domain, without introducing a full decoding and re-encoding system in pixel domain. For this aim, the error propagation behavior over several frame-sequences due to DCT coefficients-drop is investigated on the basis of statistical and empirical properties. Then, such properties are used to develop a simple estimation model for the CD distortion accounting for the characteristics of the underlying coded-frame. Experimental results show that the proposed model allows us to effectively control rate-distortions into coded-frames over different kinds of video sequences.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권4호
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• pp.50-57
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• 2009

본 논문에서는 저전송률 환경에서 목표 비트량에 맞게 영상을 압축하는 모델 기반 매크로블록 레이어 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. H.264 비디오 압축 표준은 다양한 압축 모드 및 최적화 방법을 사용하여 압축률을 향상 시키지만 복잡한 인코더 구조는 저전송률 환경에서 정확한 트래픽 제어를 어렵게 한다. 제안된 알고리즘에서는 먼저 한 프레임의 모든 매크로블록에 대한 MAD 값을 예측하고 이를 바탕으로 각 매크로블록 압축 전에 목표 잔여 비트량을 설정한다. 설정된 목표 잔여 비트량과 실제 잔여 비트량의 차이가 임계치보다 크면 두 값의 차이가 감소하도록 양자화 파라미터 값을 조절하여 한 프레임에 대한 결과 비트량이 목표 비트량과 비슷하게 발생되게 한다. 제안하는 알고리즘과 기존 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해 한 프레임에 대한 목표 비트량과 실제 비트량의 차이를 66% 이상 감소시키고 있으며 동시에 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9C호
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• pp.849-860
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• 2007

H.264/AVC부호화 방식이 압축성능이 뛰어나더라도 가변길이부호화방식을 따르기 때문에 동영상을 부호화할 때 발생하는 데이터량은 시간의 흐름에 따라 큰 폭으로 변할 수 밖에 없다. 따라서 부호화된 비디오 비트스트림을 고정된 저대역폭의 네트워크를 통해 실시간으로 전송하고자 할 경우에는 부호기로부터 출력되는 비트율을 반드시 제어할 필요가 있다. 기존의 비트율 제어 알고리즘은 각 프레임당 목표 비트를 결정하는 2차원 비트율-왜곡 모델을 채택하고 있다. 본 논문에서는 전송율이 고정된 비디오 채널에서 H.264/AVC 부호화 기법으로 압축된 동영상을 전송할 때 움직임이 많은 영상의 비트율을 보다 효율적으로 제어하는 알고리즘을 제시한다. 제안된 비트율 제어 알고리즘은 2차원 비트율-왜곡 모델식을 이용하여 이전 프레임의 매크로블록과 현재 프레임의 매크로블록간에 움직임 변화량을 예측함으로써 매크로블록 단위로 비트율을 제어한다. 움직임이 많고 장면전환이 빈번한 동영상 샘플을 대상으로 비교 실험한 결과, 비트율 제어의 경우 기존의 알고리즘은 채널전송 환경에 부적합하게 비트율을 초과하지만, 새롭게 제안한 알고리즘은 채널전송에 적합하게 부호화됨을 확인할 수 있었다. 화질 또한 제안한 방법이 기존의 비트율 제어 방법보다 평균적으로 $0.4{\sim}0.9\;dB$로 높게 나타남을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권7호
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• pp.889-896
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• 2006

ATM 포럼은 ATM 네트워크에서 인터넷 트래픽을 효과적으로 서비스하기 위해 guaranteed frame rate (GFR) 서비스를 정의하였다. GFR 서비스는 가상 연결에게 minimum cell rate (MCR) 을 보장하고, 여분의 대역폭을 공평하게 공유하도록 한다 또한, 보장된 대역폭을 사용하기에 적합한 ATM 셀을 프레임 단위로 판별하는 프레임 분류기로 frame-based generic cell rate algerian (F-GCRA)을 사용하도록 ATM 포럼은 권고하고 있다. ATM 스위치는 현재 버퍼의 사용량을 고려하여 셀을 프레임 단위로 버퍼에 저장하거나 폐기한다. FIFO 공유 버퍼는 단순한 구조로 인해 스위치에 구현하는데 용이하지만, 가상 연결 별 버퍼 사용량에 따른 버퍼 관리 없이는 각 가상 연결의 MCR를 보장할 수 없었다. 본 논문은 가상 연결 별 버퍼 사용량 관리 없이 각 가상 연결의 MCR을 보장할 수 있도록 F-GCRA 프레임 분류기를 개선한다. 개선된 프레임 분류기는 혼잡 제어로 인한 TCP 트래픽의 burst 특성을 고려하여, 각 가상 연결이 예약한 대역폭을 충분히 사용할 수 있도록 한다. 이러한 개선된 프렌임 분류기의 기능은 여분의 대역폭 사용의 불공정성 문제 역시 완화시키는 효과를 갖는다. 모의실험을 통해 개선된 프레임 분류 알고리즘이 TCP 트래픽에게 GFR 서비스에 대한 만족스런 GoS를 제공함을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.355-361
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• 2009

본 논문에서는 목표 비트량에 맞게 영상을 압축하는 베이직 유닛 레벨 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. H.264 비디오 압축 표준은 다양한 압축 모드 및 최적화 방법을 사용하여 압축률을 향상 시키지만 복잡한 인코더 구조는 정확한 트래픽 제어를 어렵게 한다. 제안된 알고리즘에서는 한 프레임에 할당된 목표 비트량과 일치하는 결과 비트율을 생성하기 위해 한 프레임에 할당된 비트량을 각 베이직 유닛에 적절하게 분배하였고 목표치와 결과치의 차이를 다음 프레임에 반영하여 트래픽이 목표치에 수렴할 수 있게 한다. 제안하는 알고리즘과 기존 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 목표 비트량과 일치하는 결과 비트를 생성하며 동시에 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.762-772
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• 2011

본 논문에서는 현재 표준화가 진행중인 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 고정 비트율(CBR: Constant Bitrate) 부호화를 위한 비트율 제어(rate control) 기법을 다룬다. 기존의 H.264/AVC의 비트율 제어 기법에서는 계층적 부호화 구조의 특성을 고려하지 못한 제어 기법을 사용하여 정확한 비트율 제어에 어려움이 있다. 현재 HEVC의 참조 소프트웨어인 HM(HEVC test Model)에는 CBR 부호화를 위한 비트율 제어 알고리즘이 제공되지 않은 상태이며, 추후 비트율 제어 모듈이 추가될 것으로 예상된다. 이때 HM의 공통실험조건에 정의된 임의접근(Random Access: RA) 모드의 계층적 부호화 구조에서의 보다 정확한 비트율 제어가 요구된다. 따라서, 본 논문에서는 계층적 부호화 구조에서의 효율적인 비트율 제어를 위해 2차 비트율-왜곡(Rate-Distortion: R-D) 모델 기반의 시간계층 및 프레임 타입에 따른 비트율 특성을 반영한 비트율 제어 기법을 제시한다. 또한, 제어 단위에 따른 비트 변동율과 화질 손실 간에 발생하는 상충관계를 고려하여 비트율 제어 단위를 프레임 단위와 HEVC의 기본 부호화 단위(Coding Unit: CU)로 설정하고 모의실험을 통해 계층적 부호화 구조를 위해 제시된 기법의 비트율 제어 성능을 확인한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제29권6호
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• pp.355-366
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• 2002

본 논문에서는 2차원 히스토리 풀과 슬라이딩 윈도우를 이용한 MPEG-4 비디오 프레임 기반 비트 생성을 제어 방법을 제안한다. 제안된 방법은 먼저 영상 특성에 따라 코딩 결과를 분류하여 2차원 히스토리 풀에 저장한다. 슬라이딩 윈도우를 이용하여 코딩하려는 영상 프레임의 특성과 비슷한 특성을 갖는 코딩 결과들을 풀에 저장된 결과로부터 수집한다. 마지막으로 수집된 코딩 결과를 이용하여 귀환회귀를 수행하는 방법이다. 제안된 방법을 이용하면 양자화 스텝 결정 시 외삽이 발생되는 경우를 줄여줌으로써 급변하는 영상 특성 변화에 적극적으로 대처할 수 있다. 제안된 비트 생성을 제어 방법은 기존의 MPEG-4 프레임 기반 비트 생성을 제어 방법에 비해 전송선로의 제약을 만족하는 프레임 당 발생된 비트량, 피크 신호 대 잡음비 그리고 프레임 스킵 수의 비교에 있어서 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 1997년도 Proceedings International Workshop on New Video Media Technology
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• pp.43-48
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• 1997

The video transmission for real-time viewing over the Internet is a core operation for the multimedia services. However, its realization is very difficult because the Internet has two major problems, namely, very narrow endpoint-bandwidth and the network jitter. We already proposed a scalable video transmission method in [8] which used MPEG-4 video VM(Verification Model) 2.0[3] for very low bit rate coding and an adaptive temporal rate control of video objects to overcome the network jitter problem. In this paper, we present the improved adaptive temporal rate control scheme for the scalable transmission. Experimental results for three test video sequences show that the adaptive temporal rate control can transfer the video bitstream at source frame rate under variable network condition.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권6호
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• pp.255-260
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• 2017

실시간 영상회의 시스템의 한계는 네트워크 및 버퍼링의 지연과 사용자 정보의 전달이 시스템 간에 효율적으로 이루어지지 않고 있어 실시간성이 완벽하게 보장되지 않고 있는 것이다. 이를 극복하기 위해 네트워크 인프라의 확장과 지터 지연에 대한 연구는 활발하게 진행되고 있지만, 버퍼링 지연에 따른 연구는 미흡한 상황이다. 본 논문에서는 버퍼링 지연으로 발생하는 문제를 해결하기 위해 프레임율 제어 버퍼(Frame-Rate Control Buffer) 관리 기법을 제안하고자 한다. FRCB는 FTH (Fist-play THreshold)와 STH (Slow-play THreshold)의 2단계 버퍼 임계값을 채택하여 버퍼의 오버플로우 및 언더플로우를 방지하는데 사용된다. 따라서, CPU 부하가 높은 상황에서도 지터 버퍼보다 우수한 성능을 보여 고품질의 실시간 영상회의에 적합함을 보였다.