• 제목/요약/키워드: H.264/AVC Video Coding

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H.264/AVC용 면적 효율적인 인트라 프레임 디코더 설계 (Area-efficient Design of Intra Frame Decoder for H.264/AVC)

  • 정덕영;손승일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.2020-2025
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    • 2006
  • H.264/AVC는 ITU-T 비디오 코딩 전문가 그룹과 ISO/IEC MPEG 그룹에 의해 제안된 최신 비디오 코딩 표준안이다. 최근 DMB와 멀티미디어 장비들이 비디오 압축 표준으로 H.264/AVC를 채택하고 있다. 본 논문에서는 메모리 사용을 최소화하고, 칩 면적을 최소화할 수 있는 H.264/AVC의 인트라 프레임 디코더를 제안한다. 제안한 인트라 프레임 디코더는 하드웨어 설계 언어인 VHDL로 기술하여 model_sim을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 FPGA칩인 XCV1000E에 다운로드하여 칩 레벨에서 설계된 H.264/AVC의 인트라 프레임 디코더를 검증하였다.

H.264/AVC용 CAVLC 디코더의 설계 (Design of CAVLC Decoder for H.264/AVC)

  • 정덕영;손승일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.1104-1114
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    • 2007
  • 디지털 비디오 압축 기술은 대역폭과 저장 공간이 제한되는 멀티미디어 데이터의 효율적인 전송과 저장을 가능하게 하는 중요한 역할을 해왔다. JVT가 제안한 새로운 비디오 코딩 표준인 H.264/AVC는 압축 성능에 있어서 이전의 표준들을 훨씬 능가하고 있다. 특히 비디오 및 이미지 압축 응용에서 가변길이 부호는 중요한 역할을 한다. H.264/AVC 표준은 엔트로피 코딩 방식으로서 CAVLC를 채택하였다. H.264/AVC의 CAVLC는 많은 메모리 액세스를 필요로 한다. 이는 메모리 액세스시에 상당한 전력을 소비하기 때문에 DMB와 비디오 폰 서비스와 같은 응용을 위해서는 심각한 문제가 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해, 산술연산에 근거한 메모리 사용없는 coeff_token, level 및 run_before 디코딩을 구현하고, total_zero 가변길이 디코딩시에만 필요한 메모리의 70%만 사용하여 구현하는 가변길이 디코딩 기법을 제안한다.

A Non-parametric Fast Block Size Decision Algorithm for H.264/AVC Intra Prediction

  • Kim, Young-Ju
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제7권2호
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    • pp.193-198
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    • 2009
  • The H.264/ AVC video coding standard supports the intra prediction with various block sizes for luma component and a 8x8 block size for chroma components. This new feature of H.264/AVC offers a considerably higher improvement in coding efficiency compared to previous compression standards. In order to achieve this, H.264/AVC uses the Rate-distortion optimization (RDO) technique to select the best intra prediction mode for each block size, and it brings about the drastic increase of the computation complexity of H.264 encoder. In this paper, a fast block size decision algorithm is proposed to reduce the computation complexity of the intra prediction in H.264/AVC. The proposed algorithm computes the smoothness based on AC and DC coefficient energy for macroblocks and compares with the nonparametric criteria which is determined by considering information on neighbor blocks already reconstructed, so that deciding the best probable block size for the intra prediction. Also, the use of non-parametric criteria makes the performance of intra-coding not be dependent on types of video sequences. The experimental results show that the proposed algorithm is able to reduce up to 30% of the whole encoding time with a negligible loss in PSNR and bitrates and provides the stable performance regardless types of video sequences.

비디오 해상도 및 양자화 파라미터를 고려한 HEVC의 화면내 부호화 복잡도 감소 기법 (Scheme for Reducing HEVC Intra Coding Complexity Considering Video Resolution and Quantization Parameter)

  • 이홍래;서광덕
    • 방송공학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.836-846
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    • 2014
  • 최근 초고해상도(UHD: Ultra High Definition) 영상 서비스의 확산을 위하여 기존의 비디오 압축 기술인 H.264/AVC 대비 두 배이상의 압축 성능을 가지는 HEVC (High-Efficiency Video Codec)의 표준화가 완료되었다. 그러나 높은 압축 효과를 얻기 위하여 복잡한 연산이 필요한 기법들이 많이 도입되어 HEVC의 부호화 복잡도는 H.264/AVC보다 크게 증가되었다. 예로써 HEVC의 화면내 예측 부호화는 예측 모드을 최대 35개까지 확장함으로써 기존 H.264/AVC에 비해서 향상된 부호화 효율을 갖지만 화면내 부호화의 복잡도는 크게 증가되어 복잡도 감소 기법이 필요하다. 본 논문은 화면내 예측 부호화에 사용되는 예측 모드 35가지를 비디오 해상도와 양자화 파라미터 크기를 고려하여 4개의 세트로 분류하고 비디오 해상도에 따른 PU (Prediction Unit)의 크기의 점유율에 따라 예측 모드 개수를 변경함으로써 계산 복잡도를 감소시키는 기법을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안된 기법을 적용함으로써 대략 2%의 BD-rate 증가로 부호화 시간을 7% 가량 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

Adaptive Scanning for H.264/AVC Intra Coding

  • Lee, Yung-Lyul;Han, Ki-Hun;Sim, Dong-Gyu;Seo, Jeong-Il
    • ETRI Journal
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    • 제28권5호
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    • pp.668-671
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    • 2006
  • In this letter, an adaptive scanning that improves intra coding efficiency in the H.264/AVC standard is proposed. The proposed adaptive scanning utilizes the prediction directions (modes) that include the horizontal and vertical edge information in a block. Depending on the prediction directions, the proposed method uses three scanning methods: zigzag scanning, horizontal scanning, and vertical scanning. In the proposed method, horizontal and vertical scanning are used in vertical and horizontal prediction modes, respectively, and the normal zigzag scanning in the H.264 standard is used in all other intra prediction modes. The proposed method reduces the bit rate by approximately 2.5% compared with H.264/AVC, without the degradation of video quality.

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고화질 비디오의 부호화 효율성 증대와 연산 복잡도 감소를 위한 디블록킹 필터 (De-blocking Filter for Improvement of Coding Efficiency and Computational Complexity Reduction on High Definition Video Coding)

  • 정광수;남정학;조현호;심동규;오승준;정세윤;최진수
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.513-526
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고화질 비디오의 부호화 효율성 증대를 위한 저 복잡도의 디블록킹 필터를 제안한다. 최근 고해상도 고화질 영상의 사용 증대로 인해 고화질 비디오의 부호화에 적합한 비디오 코덱 알고리즘 연구가 최신 비디오 압축 표준인 H.264/AVC를 기반으로 이루어지고 있다. H.264/AVC의 디블록킹 필터는 낮은 비트율의 비디오 부호화에 적합하도록 설계되었으며, 양자화에 의해 발생하는 블록경계 왜곡을 제거하여 주관적 화질을 향상시킬 뿐만 아니라 부호화 효율을 높인다. 그러나 고화질 비디오의 부호화에서는 부호화 후 복원된 영상 내에 블록화 현상이 약하게 발생하기 때문에 강한 세기의 필터가 적용되는 H.264/AVC의 디블록킹 필터가 적합하지 않다. 또한, 디블록킹 필터는 높은 연산 복잡도 때문에 복호화기에서 높은 비중을 갖는 문제점이 있다. 제안하는 저 복잡도의 디블록킹 필터는 고화질 비디오의 부호화에서 기존의 방법보다 최대 7.3% 의 부호화 효율을 높임과 동시에 최대 8.8%의 복호화 연산 복잡도 감소를 보인다.

GPGPU를 이용한 H.264/AVC 디코더 (Implementation of IQ/IDCT in H.264/AVC Decoder Using GPGPU)

  • 김동한;이광엽
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.162-164
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    • 2010
  • ITU-T와 ISO가 공동 제정한 동영상 압축 표준 H.264는 기존 동영상 압축 표준에 비해 높은 압축성능과 유연성을 가진다. 본 논문에서는 병렬 처리에 효과적인 GPGPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Units)를 이용하여 H.264/AVC 복호화 알고리즘에서 병렬 처리가 가능한 IQ/IDCT (Inverse Quantization/ Inverse Discrete Cosine Transform) 연산을 고속으로 수행하기 위한 효율적인 구조와 방법을 제안한다.

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무손실 동영상 압축을 위한 향상된 CABAC (Improved CABAC for Lossless Video Compression)

  • 김대연;최진수;이영렬
    • 방송공학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.377-380
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    • 2007
  • 본 논문에서는 H.264/AVC에서 무손실 압축을 위하여 향상된 CABAC 엔트로피 부호화 방법을 제안한다. 0.264/AVC의 CABAC은 손실 압축을 지원하기 위해 개발되었기 때문에 무손실 압축에서 사용할 경우 압축 성능이 좋지 않다. 실제로 0.264/AVC Advanced 4:4:4 프로파일의 무손실 압축을 위한 엔트로피 부호화에도 기존의 방법을 수정 없이 그대로 사용하고 있기 때문에 엔트로피 측면에서 비효율성을 노출하고 있다. 따라서 0.264/AVC Advanced 4:4:4의 무손실 압축을 위해 잔여 신호의 통계적 특성을 고려한 이진화 방법을 제안하였다. 실험 결과, 제안된 방법은 기존의 무손실 부호화와 비교하여 약 3.4%의 비트율을 절약할 수 있었다.

H.264/AVC를 위한 UEP Turbo Encoder (UEP Turbo Encoder for H.264/AVC)

  • 김준;김영섭;박인호
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.51-53
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    • 2015
  • H.264/AVC is international video coding standard, which shows improved code and efficiency than the existing video standards. H.264/AVC proposes data partitioning method that considerably to be an effective layering technique which separates important addressing data from the residual data. UEP(Unequal Error Protection) turbo code of H.264/AVC uses retransmission system to get the UEP effectively. However, Data partitioning system of H.264/AVC is inefficient method in turbo code of H.264/AVC. Based on this observation, we propose the new UEP turbo code algorithm that reconstructs input sequence of turbo code without retransmission system.

A Fast Block Mode Decision Scheme for P- Slices of High profile in H.264/AVC

  • Kim, Jong-Ho;Pahk, Un-Kyung;Kim, Mun-Churl;Choi, Jin-Soo
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.142-147
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    • 2009
  • The recent H.264/AVC video coding standard provides a higher coding efficiency than previous standards. H.264/AVC achieves a bit rate saving of more than 50 % with many new technologies, but it is computationally complex. Most of fast mode decision algorithms have focused on Baseline profile of H.264/AVC. In this paper, a fast block mode decision scheme for P- slices in High profile is proposed to reduce the computational complexity for H.264/AVC because the High profile is useful for broadcasting and storage applications. To reduce the block mode decision complexity in P- pictures of High profile, we use the SAD value after $16{\times}16$ block motion estimation. This SAD value is used for the classification feature to divide all block modes into some proper candidate block modes. The proposed algorithm shows average speed-up factors of 47.42 ${\sim}$ 67.04% for IPPP sequences.

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