• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.67-70
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• 2009

H.264/AVC 동영상 표준은 기존의 동영상 표준과 비교했을 때 뛰어난 압축률을 보인다. 특히 세밀한 움직임 예측을 통해 영상을 효율적으로 압축하지만 움직임 예측은 H.264/AVC 동영상 표준의 높은 복잡도의 원인 중 하나이다. 따라서 H.264/AVC의 부호화 시간을 단축하기 위해서는 고속 움직임 추정 기법이 필수적이다. 일반적으로 영상 신호는 인접한 화면과 매크로블록 사이에서 상관관계가 높고 부호화하고자 하는 매크로블록의 움직임벡터는 인접한 매크로블록에서 결정된 최적의 움직임 벡터와 유사한 방향성을 가진다. 그러므로 고정된 탐색 영역의 크기를 이용하면 불필요한 영역까지 움직임 예측 과정이 수행되어 계산량이 증가한다. 본 논문에서는 영상의 공간적, 시간적 상관도를 이용하여 탐색 영역의 크기를 결정하는 방법을 제안한다. 인접하는 블록들의 움직임 벡터의 표준편차를 이용하여 움직임이 작은 영역에서는 작은 탐색 영역을 이용하여 움직임 예측을 수행하고 반대로 움직임이 큰 영역에서는 큰 탐색 영역을 이용하여 움직임 예측을 수행한다. 또한 현재 화면과 참조 화면의 거리차가 클수록 참조 화면으로 선택되는 확률이 낮다는 사실을 이용하여 적응적으로 탐색 영역의 크기를 조절한다. 제안한 방법은 기존의 전 영역 탐색 방법과 유사한 부호화 성능을 보이면서 움직임 예측 시간이 평균 약 58.93% 감소하는 것을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8A호
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• pp.669-678
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• 2012

본 논문에서는 H.264/AVC 동영상 부호화 방식을 위한 국부 움직임 벡터 통계 특성을 활용한 정수 화소 단위의 고속 움직임 벡터 예측 기법에 대해 제안한다. 인접 블록들의 움직임 벡터에 의한 통계 특성을 정의하고, 이에 따라 현재 부호화 블록의 움직임 검색 영역의 모드를 결정하는 방식에 대해 기술한다. 더불어, 통계 기반의 움직임 영역 예측에 의한 문제점을 해결하기 위하여 현재 블록과 이전 부호화 블록들의 동일 움직임 검색 영역 모드에 대한 누적 통계를 기반으로 하는 움직임 영역 적응적으로 보정 기법에 대해 제안한다. 실험 결과를 통해 기존 방식과 비교하여 제안 방식의 연산량 절감의 우수성을 확인할 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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• pp.337-340
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• 2010

본 논문은 H.264/AVC를 이용한 근접 무손실 화면내 부호화에서 기존의 라인 기반 예측 방법에서 발생할 수 있는 오류 전파 문제를 해결하기 위한 방법을 제안한다. H.264/AVC의 화면내 예측 부호화는 주변 블록의 복원 화소들을 현재 부호화하려는 블록의 예측값으로 사용하여 공간적 상관성을 제거하고 부호화 효율을 향상시킨다. 기존의 라인 기반 예측 방법에서는 일반적으로 화소 간 거리가 멀어질수록 화소 간 상관성이 떨어지므로 라인 단위로 예측을 수행하여 예측의 정확도를 높였다. 하지만, 이 경우 오류 전파 문제에 취약하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 화면내 $16{\times}16$ 수직 및 수평 예측 모드에 대해 매크로블록을 라인 단위로 예측하면서 정해진 서브 블록마다 참조 화소를 업데이트하는 방법을 제안한다. 따라서, 라인 기반 예측 방법의 예측 정확도는 유지하면서 오류 전파 문제를 예방할 수 있다. 실험을 통해, 제안하는 방법이 High 프로파일에서 H.264/AVC 표준 소프트웨어 JM 12.2에 비해 평균 약 5.8%의 비트율을 감소시킬 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권3호
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• pp.42-49
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• 2011

본 논문에서는 H.264/AVC에서 동영상의 통계적 특성을 이용하는 고속의 효율적인 매크로블록 모드 결정 알고리즘을 제안한다. H.264/AVC의 메크로블록 모드 결정에서 Inter$16{\times}8$, Inter$8{\times}16$ 모드의 율-왜곡 비용을 이용하여, 각각 동일한 방향성을 가지는 Sub$8{\times}4$, Sub$4{\times}8$ 모드의 생략 여부를 결정한다. 또한 P$8{\times}8$ 인터모드 내 서브매크로블록(submacroblock)의 최적 모드를 이용하여, 동영상의 움직임 상관성에 근거하여 Intra$4{\times}4$, Intra$16{\times}16$ 모드의 생략 여부를 결정한다. 본 논문에서는 이러한 제안 기법들을 기존의 제안된 기법들의 장점들과 효과적으로 결합하여, 고속의 효율적인 매크로블록 결정 알고리즘을 제안한다. 실험 결과로부터, 제안 기법은 기존의 H.264/AVC 부호화 기법들에 비하여 부호화 효율을 유지시키면서 부호화 시간을 약 70% 단축시킬 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권5C호
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• pp.371-381
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• 2005

본 논문에서는 동영상의 실시간 부/복호화를 위한 하드웨어 기반의 CAVLC 엔트로피 부/복호화기 구조를 제안한다. H.264/AVC의 무손실 압축 기법인 내용기반 가변길이 부호화(Context-based Adaptive Variable Length Coding)는 이전 표준의 기법과 다른 알고리즘을 채용하여 높은 부호화 효율과 복잡도를 가지고 있다. 이를 하드웨어 구조로 설계하기 위하여 메모리 재사용 기법을 적용하여 리소스를 최적화 하였으며, 지금까지 제시된 여러 엔트로피 부/복호화 구조 중 휴대용 기기에 적합한 성능 대비 리소스를 가지는 구조를 선택하고 이를 병렬 처리 구조로 설계하여 부호화 성능을 향상시켰다. 구현된 전체 모듈은 Altera사의 Excalibur 디바이스를 이용하여 검증하고 삼성 STD130 0.18um CMOS Cell Library를 이용하여 합성 및 검증하였다. 이를 ASIC으로 구현할 경우 부호화기는 150Mhz 동작주파수에서 CIF 크기의 동영상을 초당 300프레임 이상 처리하며 복호화기는 140Mhz 동작주파수에서 CIF 크기의 동영상을 초당 250 이상 처리할 수 있다. 본 결과는 하드웨어 기반의 H.264/AVC 실시간 부호화기와 복호화기를 설계하기에 적합한 하드웨어 구조임을 보여준다.

• 방송과미디어
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• 제15권4호
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• pp.95-107
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• 2010

최근 MPEG에서는 ITU-T와 함께 JCT-VC(Joint Collaboration Team on Video Coding)를 구성하여 H.264/AVC 보다 두 배 이상 높은 고효율의 비디오 압축 표준을 진행하고 있으며, 이 새로운 표준을 가칭으로 HEVC(High Efficiency Video Coding)라 부른다. HEVC는 기존의 비디오 압축 표준들과 같이 하이브리드 부호화 구조를 사용하고 있으며, 고해상도 및 고효율의 압축을 실현하기 위해서 많은 새로운 기술들이 소개되었다. UHD급 이상의 고해상도 영상을 위해 큰 블록 단위의 부호화 처리와 변환 부호화 기술이 제안되었다. 그리고 H.264/AVC의 화면 내 예측과 화면 간 예측에 대한 성능 향상을 위해 많은 기술들이 소개되었다. 본 기고에서는 다양한 HEVC 기술 중에 엔트로피 부호화 방법에 대해서 소개한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.12-18
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• 2009

본 논문은 동영상 압축 표준인 H.264/AVC의 인트라 예측 방법에서 $4{\times}4$ 인트라 예측 모드 정보를 효율적으로 부호화할 수 있는 방법을 제안한다. 인트라 예측 모드에는 $4{\times}4$휘도 블록에 대한 9가지 예측 모드와, $16{\times}16$휘도 블록에 대한 4가지 예측 모드가 존재한다. 각 $4{\times}4$블록에 대한 인트라 모드를 부호화하기 위해서는 많은 비트가 필요하다. H.264/AVC에서는 이웃한 블록의 예측 모드를 이용해서 MPM(Most Probable Mode)을 결정하고 이를 이용해 부호화 효율을 높이는 방법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 $4{\times}4$ 인트라 예측 모드 정보를 효율적으로 부호화하기 위해 인접한 블록들에 분포한 예측 모드들의 분포를 이용해 새로운 MPM을 결정하는 방법을 제안한다. 실험 결과 제안된 방법이 기존 방법보다 0.1dB 정도 더 좋은 성능을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.211-214
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• 2009

H.264/AVC의 인트라 예측에서 미리 현재 블록 내의 정보 및 이전 블록의 예측 모드 정보 등을 이용하여 현재 블록의 예측 부호화 블록 크기가 결정되었을 경우, 예측된 블록 크기에 적합한 예측 모드 결정이 요구된다. 이에 사전에 결정된 예측 블록 크기 정보와 주변 블록과의 화소 변화량을 계산하여 예측 모드를 결정하는 기법을 제안하고 성능을 평가한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.93-95
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• 2010

기존의 비디오 부호화 표준에서는 참조영상을 보간하여 해상도를 증가시킨 후, 고정된 움직임 벡터 해상도로 영상 전체를 부호화 한다. 참조 영상의 해상도를 증가시킨 만큼 움직임 보상에 의하여 예측에러가 줄어들지만, 움직임 벡터 해상도가 증가한 만큼 움직임 벡터의 부호화 비트량이 증가한다. 고정된 해상도의 움직임 벡터로 부호화하는 경우, 영상의 지역적인 움직임 특성이 다른 경우 부호화 효율이 떨어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 비디오 부호화 표준들이 영상의 지역적인 특성을 고려하지 않고 고정된 해상도의 움직임 벡터를 사용하여 부호화하는 문제점을 극복하기 위하여 슬라이스 단위로 1/4 화소 해상도 또는 1/8 화소 해상도 또는 움직임 벡터 단위로 적응적으로 화소 해상도를 결정하는 것 중에서 최적의 슬라이스 움직임 벡터 해상도를 결정하여 부호화하는 방법을 제안한다. 제안한 방법을 사용하여 부호화하면 움직임 벡터의 부호화 비트의 낭비를 막고, 예측 에러도 줄어들어 부호화 효율을 높일 수 있다. 제안하는 방법을 사용하여 부호화 하는 경우 H.264/AVC와 비교하여 평균 1.97%의 BD-RATE을 감소한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권3호
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• pp.89-95
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• 2009

H.264/AVC는 높은 압축 성능을 보이는 현존하는 가장 우수한 비디호 부호화 표준이다. H.264/AVC는 양자화된 변환 계수를 부호화하기 위해 지그재그 탐색 방법을 채택하고 있다. 하지만 이 방법은 모든 블록의 양자화된 변환 계수를 블록의 특성을 고려하지 않고 동일한 순서로 탐색하기 때문에 효과적이지 못하다. 따라서 본 논문에서는 H.264/AVC의 화면 간 예측에서 압축 효율을 증가시키기 위한 적응적인 계수 탐색 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는, 이전 블록들의 정보를 기반으로 각 화면 간 예측 모드의 계수 탐색 순서를 조절한다. 실험 결과는 제안하는 적응적인 계수 탐색 방법은 고화질의 HD 영상에서 2.29%의 압축 효율 향상을 보여준다.