• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2011.07a
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• pp.574-577
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• 2011

H.264/AVC는 휘도 신호 $4{\times}4$ 블록을 위하여 9개의 화면 내 예측모드를 사용한다. 예측 모드는 8개의 방향성을 가진 모드와 하나의 비방향성 DC 모드가 있다. 휘도 신호 $16{\times}16$ 블록에서는 4가지의 예측 모드가 있으며 색차 신호 $8{\times}8$ 에서도 4개의 예측모드를 사용한다. 이러한 예측 모드들 중 최적의 예측 모드를 선택하기 위하여, 부호화기는 선택 가능한 모든 예측 모드의 율-왜곡 비용을 계산한 후, 최적의 율-왜곡 비용을 가진 예측 모드를 사용하여 부호화를 수행한다. 따라서 H.264/AVC의 화면 내 예측 과정은 많은 계산 복잡도를 가진다. 특히 하이 프로파일에서는 휘도 신호 $8{\times}8$ 블록이 화면 내 예측을 위해서 고려되므로 더욱 많은 계산 복잡도를 요구한다. 이에 본 논문은 H.264/AVC 하이 프로파일의 화면 내 예측의 부호화 계산 복잡도를 줄이는 방법을 제안한다. 현재 매크로 블록의 분산을 계산한 후, 이를 이용하여 율-왜곡 최적화에 후보로 사용되어지는 블록 모드를 결정하고, 각 블록 모드에서 제공하는 예측 모드들을 효율적으로 선택하는 방법을 연구 개발하였다. 제안된 방법은 기존 H.264/AVC 참조 소프트웨어인 JM13.1 부호화 시간 대비 약 83%의 연산시간이 감소하는 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.11a
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• pp.231-234
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• 2006

H.264 코딩시 Intra 모드는 다양한 모드 즉, 매크로블록(MB) 당 16개의 $4{\times}4$ 블록 각각에 대한 9가지의 $4{\times}4$ 모드와 4가지의 $16{\times}16$ 모드의 오류 값을 계산하여 최상의 모드를 선택하게 된다. 이와 같은 픽셀 기반의 예측 기법을 DCT 기반의 MPEG-2/H.264 트랜스코더에 적용할 경우 DCT 변환의 특성으로 인하여 모드 예측을 위한 계산량이 높아지는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 MPEG2 DCT를 H.264의 정수형 DCT로 변환한 후, DCT 계수의 특징을 이용하여 Intra 모드를 결정하는 기법을 제안한다. 이때, 계수의 특징이 모호하여 모드를 결정하기 어려운 경우는 몇 가지 모드를 선택하여 오류 값을 계산하여 모드를 결정한다. 현재 정밀한 실험은 진행 중이며, 여러 동영상의 첫 Intra 프레임에 대한 실험을 수행한 결과 MB의 모드 결정의 정확도는 프레임 내 이미지의 특징에 영향을 많이 받았다. 예를 들면 Mobile과 같이 프레임 내의 픽셀 간 에지가 많이 존재하는 프레임은 추가적인 모드 결정을 사용하지 않아도 93%정도의 정확도를 보였으며 Akiyo, Foreman과 같이 이웃한 픽셀간 유사도가 상대적으로 높은 경우는 약 80% 정도의 순수 정확성을 보였다. 그러나 모드 판단이 모호한 경우의 모드도 결정한다면 90%이상의 정확도를 보일 것으로 예상된다. 향후 이미지의 특성에 따라 모드를 결정하는 값을 유동적으로 설정하는 기법을 연구하여 정확도를 높이는 연구를 수행하도록 하겠다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.24 no.10B
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• pp.1963-1970
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• 1999

Researches in draft recommendation H.263 have been made in ITU-T LBC group to broaden its range of useful application and to improve its compression performance. The form of added and revised draft text of H.263 is informally known as “H.263+”. In this paper, we analyzed the characteristics of H.263+ negotiable option modes for four image classes. Based on the analysis results, we proposed the adaptive selection scheme of H.263+ option modes by using a scene change detector for a mixed image class. In case of using the proposed scheme, we obtained the 1.6dB improvement in PSNR compared to the basic mode of H.263, and the 0.4~1.0 dB improvement in PSNR compared to the fixed usage scheme of H.263+ negotiable option modes. In respect to used bits per frame, fewer bits are produced than the basic mode H.263 and the foxed usage scheme of H.263+ option modes.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.33 no.4C
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• pp.321-329
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• 2008

H.264/AVC video coding standard enables a considerably higher improvement in coding efficiency compared with previous standards such as MPEG-2, H.263 and MPEG-4. To achieve this, for each macro-block in H.264/AVC, Rate-Distortion Optimization (RDO) technique is employed to select the best motion vector, reference frame, and macro-block mode. As a result, computational complexity is increased significantly whereas RDO achieve higher improvement. This paper presents fast intra mode selection algorithm based on constraints of frequency characteristics which are derived from intra coding modes of H.264/AVC. First of all, we observe the features of each intra mode through the frequency analysis of image. And then proposed Frequency Error Costs (FECs) are calculated to select the best mode which has minimum cost. Computational complexity is considerably reduced because rate-distortion costs only calculate the candidate modes which are set of best mode and its neighbouring two modes. Experimental results show that proposed algorithm reduces the complexity dramatically maintaining the rate-distortion performance compared with H.264/AVC reference software.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.41 no.6
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• pp.165-173
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• 2004

H.264 is the newest international video coding standard that provides high coding efficiency. A macroblock in H.264 has 7 different motion-compensation block sizes in the Inter mode, and several different prediction directions in the Intra mode. In order to achieve as highest coding efficiency as possible, H.264 reference model employs complex mode decision technique based on rate-distortion (RD) optimization which requires high computational complexity. In this paper, we propose two techniques -'early SKIP mode decision' and 'selective intra mode decision' - which can further reduce the computational complexity. Simulation results show that without considerable performance degradation, the proposed methods reduce encoding time by 30% on average and save the number of computing rate-distortion cost by 72%.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.10 no.8
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• pp.997-1003
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• 2007

H.264/AVC enhances inter-frame coding performance adopting new intra and inter mode prediction in inter-frame motion prediction. H.264 encoder provides performance superior to existing standards with the prediction modes. Instead of enhanced performance, however, both predictions increase complexity of encoder and demand a lot of coding time. This paper proposes a method using local statistics of resultant intra mode, my and mode map to predict inter mode. There are relationship between intra and inter mode, and we can predict inter mode using neighboring macroblocks' resultant mode and motion vector according to the contents of frame. The experimental results show that the proposed algorithm reduces encoding time by 31% on average with a negligible loss of PSNR and bitrate.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2011.07a
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• pp.348-351
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• 2011

가변적인 블록을 이용하는 H.264/AVC 인터 화면에서의 모드 결정 방법은 $16{\times}16$부터 $P8{\times}8$ 모드까지 인터 모드에 대해 비트율 왜곡값을 계산 한 뒤 공간적 상관도를 고려하기 위해 인트라 $4{\times}4$와 인트라 $16{\times}16$ 모드까지 비트율 왜곡값을 계산하고, 계산된 비트율 왜곡값 중 가장 작은 값을 갖는 모드를 최종 모드로 선택한다. 하지만 이러한 과정으로 부호기의 복잡도는 증가한다. 복잡도를 감소시키기 위해 본 논문에서는 IPPP구조에서의 인터 모드와 인트라 모드의 특징을 이용하여 고속 부호화를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 인터 모드에 대해서 최적 모드를 결정하기 위한 비트율 왜곡값의 상관도와 시간 상관도를 이용하고, 인트라 모드에 대해서는 인트라 화면 내에서의 각 인트라 모드에 대한 최대 최소 임계값을 이용하여, 발생확률이 낮은 인터와 인트라 모드의 활성화 여부를 결정한다. 본 알고리즘의 적용 범위는 상대적으로 인터 화면에서 발생 빈도가 낮은 $16{\times}8$, $8{\times}16$, $P8{\times}8$와, 인트라 $4{\times}4$, 인트라 $16{\times}16$ 모드이다. 제안하는 알고리즘은 기존의 H.264/AVC에 비해 1.36% 비트가 증가 했고, PSNR은 0.06dB 감소했다. 즉, 부호화 효율의 큰 감소 없이 평균 42.58%의 부호화 시간을 감소시켰다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.13 no.1
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• pp.152-161
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• 2008

We investigate that when we restrict the encoding modes on the enhancement layer based on that of the base layer exploiting the high correlation between the best modes at base and enhancement layers, we should determine the set of surviving search modes to yield the minimum excessive RD-cost caused by the restriction. Based on these sets, we implement a fast mode decision algorithm for H.264 Scalable Extension (SE). Simulation results show that the proposed algorithm is superior in the sense of the RD-performance to the conventional mode restriction method which is based on the conditional probabilities of the best modes.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.11 no.2
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• pp.163-174
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• 2008

The H.264/AVC provides gains in compression efficiency of up to 50% over a wide range of bit rates and video resolutions compared to previous standards. However, to achieve such high coding efficiency, the complexity of H.264/AVC encoder is also increased drastically than previous ones, mainly because of mode decision. In this paper, we propose a three-step mode decision algorithm for fast encoding in H.264/AVC. In the first step, we select skip mode or inter mode by considering the temporal correlation and spatial correlation. In the second step, if the result of the first step is INTER mode, we select one group between two groups for final mode. In the third step, we select final mode by exploiting the pixel values of error macroblock or the modes of adjacent macroblocks. Simulations show that the proposed method reduces the encoding time by 42% on average without any significant PSNR losses.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.14 no.1
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• pp.28-35
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• 2009

H.264/AVC, a recently developed video compression standard, is used for various applications because of its high coding efficiency. Variable block mode plays important role in the high coding efficiency of H.264/AVC but involves significant computations to select the optimal mode. In this paper, a fast mode decision method for H.264/AVC P slices is presented. To reduce computations for mode decision, the proposed mode decision method skips the mode decision processes for small partition modes using distortions of SKIP mode and intra16x16 mode. The experimental results show that the proposed method can reduce encoding time up to 66.41% while maintaining compression efficiency.