• 전자공학회논문지CI
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• 제44권3호
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• pp.108-123
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• 2007

H.264/AVC 표준이 멀티미디어 어플리케이션 분야를 대표하는 기술로서 인정받게 되면서 H.264/AVC 표준의 성능 향상을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. H.264/AVC 표준에 대한 연구는 알고리즘의 분석과 개선 또는 성능 제한을 일으키는 구조적 문제에 대한 개선 등 여러 가지 방향으로 이루어지고 있는데, 연구의 대상과 방향이 동일하지 않아도 초기 단계에서는 공통적으로 H.264/AVC 표준의 성능에 대한 분석이 이루어지게 된다. 분석 단계는 H.264/AVC 표준이 가지고 있는 문제점을 파악하고, 파악된 문제점에 어떠한 요소가 가장 큰 영향을 미치는지를 결정하는 과정으로서 연구의 전체 방향과 대상을 결정짓는 중요한 단계이다. 본 연구는 H.264/AVC Baseline Profile 디코더의 성능 향상을 위한 연구 진행 시 초기의 성능 분석 단계에서 활용이 가능한 성능 예측 모델을 제안한다. 제안된 모델은 H.264/AVC 디코더의 동작 중 나타나는 다양한 가변 요소들을 반영하여 설계되었으며 각 요소의 변화에 따라 성능이 어떻게 예측되는지를 쉽게 알 수 있도록 고안되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.102-107
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• 2007

본 논문에서는 메모리 공정이 필요 없고 내장 프로세서를 사용하지 않는 H.264/AVC 엔트로피 복호기를 제안한다. 기존에 발표된 H.264/AVC 엔트로피 복호기의 경우 상당수의 연구가 내부의 ROM 또는 RAM이 필요하기 때문에 일반적인 디지털 로직 공정에서 구현이 어렵다. 또한 상당수의 연구가 비트열 처리를 위하여 내장 프로세서를 사용하기 때문에 면적이 크고 전력소모가 많은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 내장 프로세서를 사용하지 않는 H.264/AVC Hardwired 엔트로피 복호기를 제안함으로써 데이터 처리 속도를 증가시키고 전력 소모를 줄인다. 또한 CAVLC 복호기에서 복호 시에 이용되는 룩업 테이블 및 저장 공간을 최적화하고 내장 메모리를 사용하지 않는 구조를 제안함으로써, 기존 연구에 비해 하드웨어 크기를 줄이고 ROM 또는 RAM이 지원되지 않는 디지털 로직 제조 공정에서도 쉽게 구현이 가능하다. 설계된 엔트로피 복호기는 H.264/AVC 비디오 복호기의 일부로 내장되어 전체 시스템에서 동작하는 것을 검증하였다. TSMC 90nm 공정으로 합성한 결과 최대동작주파수는 125MHz이며, QCIF, CIF, QVGA 영상을 지원할 뿐만 아니라 nC 레지스터 등 약간의 수정을 통해서 VGA 영상도 지원이 가능하다.

• 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.

• 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.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권10호
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• pp.38-48
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• 2007

멀티미디어 비디오 응용의 이용이 증가함에 따라 모바일 임베디드 시스템 환경에서 K264/AVC 기반의 디코더 시스템 구현에 대한 수요가 증가하고 있다. H.264/AVC 디코딩 작업은 내부적으로 많은 연산을 필요하므로, 임베디드 시스템 환경 및 멀티미디어 비디오 응용의 기대 품질에 따라 다양한 구현 방법이 사용될 수 있다. 하지만, 주어진 모바일 임베디드 시스템 환경에 적합한 구현 방법을 선택하기 위해서는 임베디드 시스템의 연산 능력과 비디오 디코딩 작업에 필요한 연산 요구량에 대해 정확한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 모바일 임베디드 단말 환경을 위한 H.264/AVC 디코더의 하드웨어 및 소프트웨어 구현 방안을 제안하고, 이에 대한 성능 측정 방법 및 결과를 제시하였다. 또한 리눅스 기반의 모바일 임베디드 시스템에서의 비디오 디코딩 시스템의 성능 제한 요소를 판별함으로써 효과적인 구현 방법을 보이고 있다.

• 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.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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• pp.350-353
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• 2007

This paper presents an real-time implementation of H.264/AVC High 4:4:4 Predictive profile decoder using general-purpose processors by exploiting multi-threading technique and Single Instruction Multiple Data (SIMD) instructions without any quality degradation. We analyze differences between the existing High profile and High 4:4:4 Predictive profile decoder, and show various optimization techniques to decode high fidelity and high definition (HD) video in real-time. Simulation results show that the proposed decoder can play high fidelity HD video at average 40 frames per seconds (fps) for the IBBrBP bistream and about 50 fps for the Intra-only bitstream.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1480-1483
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• 2009

본 논문에서는 H.264 및 AVC 디코더를 ARM-Excalibur를 이용하여 하드웨어(HW:Hardware)와 소프트웨어 (SW:Software)로 병행설계(co-design)하는 방법에 대해서 제안한다. 내장형 프로세서, 메모리, 주변장치 및 논리 회로들을 하나의 칩으로 집적한 SoC(System On-a-Chip)를 하드웨어와 소프트웨어로 분할하여 병행 설계(co-design)하는 방식이 새로운 설계 방법으로 대두되고 있다. 최적화된 분할 방법을 찾는 것이 매우 어렵기 때문에 설계 초기단계에서 빠르게 검증할 필요가 있는데 본 논문에서는 H.264 및 AVC 디코더를 알테라사의 ARM-Excalibur라는 칩을 이용하여 효율적으로 병행 설계하였으며 시스템의 동작속도가 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제4권4호
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• pp.179-188
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• 2017

The Internet Video Coding (IVC) standard is due to be published by Moving Picture Experts Group (MPEG) for various Internet applications such as internet broadcast streaming. IVC aims at three things fundamentally: 1) forming IVC patents under a free of charge license, 2) reaching comparable compression performance to AVC/H.264 constrained Baseline Profile (cBP), and 3) maintaining computational complexity for feasible implementation of real-time encoding and decoding. MPEG experts have worked diligently on the intellectual property rights issues for IVC, and they reported that IVC already achieved the second goal (compression performance) and even showed comparable performance to even AVC/H.264 High Profile (HP). For the complexity issue, however, there has not been thorough analysis on IVC decoder. In this paper, we analyze the IVC decoder in view of the time complexity by evaluating running time. Through the experimental results, IVC is 3.6 times and 3.1 times more complex than AVC/H.264 cBP under constrained set (CS) 1 and CS2, respectively. Compared to AVC/H.264 HP, IVC is 2.8 times and 2.9 times slower in decoding time under CS1 and CS2, respectively. The most critical tool to be improved for lightweight IVC decoder is motion compensation process containing a resolution-adaptive interpolation filtering process.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.1046-1050
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• 2005

영상 정보의 발전으로 다양한 멀티미디어 서비스를 가능하게 하였고 네트워크와 IT의 발전으로 사용자가 풍부한 정보를 접할 수 있는 기회를 제공하였다. 이러한 동영상과 정지영상의 많은 정보를 압축하는 여러 방식 중에서 디지털 비디오 압축 관련 국제 표준안 중 MPEG-4와 H.264가 발표되었다. 유연성이 좋은 MPEG-4와 달리 H.264는 비디오 프레임의 효율적인 압축과 신뢰성을 강조 한다. 특히 H.264의 압축 기술은 HDTV처럼 큰 영상 뿐 아니라 카메라폰이나 DMB등의 특히 작은 크기의 영상에서 고품질의 영상을 보다 효율적으로 제공 한다. 본 논문은 기존의 동영상 압축 표준에 비하여 높은 압축성능과 유연성의 장점을 가지고 있고 표준 H.264/AVC에서 공간적 예측을 사용하여 비디오 프레임을 압축하는 방법인 Intra coding 에서 사용하는 여러 모드 중 4*4 예측모드를 연구하여 C언어를 이용한 최적화된 시뮬레이션과 Intra coding decoder의 성능평가를 통한 최적화를 실시하였고, 최적화된 예측 정보를 바탕으로 Intra coding decoder를 VHDL언어를 이용하여 하드웨어로 구현하였다.