• 제목/요약/키워드: H.264/AVC decoder

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저 복잡도 보간 필터 뱅크 기반의 새로운 비디오 압축 방법 (New Video Compression Method based on Low-complexity Interpolation Filter-bank)

  • 남정학;조현호;심동규;최병두;조대성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권5호
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    • pp.165-174
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    • 2010
  • H.264/AVC 표준은 이전의 압축 표준들에 비하여 높은 부호화 성능을 얻었지만 코덱의 복잡도도 동시에 증가하였다. 또한 최근에 VCEG에서 개발 중인 KTA 소프트웨어의 다양한 기술들은 코덱의 복잡도를 더욱 가중시키고 있다. 특히, 움직임 보상을 위한 적응적 보간 필터 기술은 부호화 효율에만 초점을 두고 개발되었기 때문에 표준 필터에 비하여 2배 이상 높은 복잡도를 가진다. 이에 본 논문에서는 부호화 성능 및 복호화 속도를 향상하는 저 복잡도의 보간 필터 뱅크를 제안하였다. 부호화 효율을 위한 적응적 보간 필터와 저 복잡도 복호화를 위한 고정된 단순 필터를 필터 뱅크로 구성하고, 매크로블록 단위 또는 프레임 단위로 최적의 보간 필터를 선택하여 움직임 보상 수행하였다. 실험 결과, 제안한 방법이 KTA에서 제안되었던 적응적 보간 필터 대비 유사한 부호화 효율을 가지며, 디코더 전체 속도의 약 12% 감소를 얻었다.

파이프라인 최적화를 통한 고성능 H.264 CAVLC 복호기의 VLSI 설계 (A VLSI Design of High Performance H.264 CAVLC Decoder Using Pipeline Stage Optimization)

  • 이병엽;류광기
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권12호
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    • pp.50-57
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    • 2009
  • 본 논문에서는 H.264/AVC 영상 압축 기술에서 영상데이터의 통계적 중복성을 제거하기 위한 CAVLC의 하드웨어 복호기 구조를 제안한다. 기존의 CAVLC 하드웨어 복호기는 4단계에 걸쳐 5가지 코드를 복호한다. 복호과정에서 각 단계 전환시 불필요한 유휴 사이클이 포함되어 복호기의 성능을 저하시키고 또한 가변길이의 코드 복호과정 중 유효비트길이 계산 과정에서도 불필요한 유휴 사이클을 포함한다. 본 논문에서는 이러한 유휴 사이클을 효과적으로 제거하기 위한 하드웨어 구조를 제안한다. 첫 번째로 복호된 코드를 저장하는 불필요한 버퍼를 제거하여 파이프라인 구조를 효율적으로 개선하고 두 번째로 유효비트길이를 계산하는 과정에서 연산 및 제어를 단순화하는 쉬프터 구조를 제안한다. 제안된 방법을 적용한 결과 하나의 매크로 블록을 처리하는데 평균적으로 89사이클만을 소모한다. 기존 방식에 비하여 29% 가량 성능이 향상됨을 확인하였다. 제안된 구조를 0.18um CMOS 공정을 적용하여 합성하였을 경우 최대 동작 주파수는 140Mhz이며 게이트 크기는 11.5K이다. 기존 방식에 비해 사이클 수는 적게 소모하면서도 적은 회로 사이즈를 구현하여 저전력 동작이 가능하다.

Low-bit Rate H.264/AVC 비디오에 적합한 개선된 디블럭킹 알고리즘 (The Improved Deblocking Algorithm for Low-bit Rate H.264/AVC)

  • 권동진;곽내정;유성필
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.499-502
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    • 2006
  • H.264/MPEG4 Advanced Video coding joint standard 에서 복호기(디코더)의 디블럭킹 필터는 필요하다. 본 논문에서는 MPEG-4 비디오에서 낮은 비트율과 대역폭에서도 화질을 보장하는 개선된 디블럭킹 알고리즘을 제안한다. 제안된 디블럭킹 알고리즘은 간단한 shift, addition 그리고 comparison 만을 사용하기 때문에 복잡성이 줄어든다. 블록 왜곡의 유무를 판별하기 위해 마스크 블록의 경계강도를 구해 복잡영역, 중간영역 그리고 단순영역으로 분리해 처리한다 실험 결과, 본 논문에서 제안한 디블럭킹 알고리즘은 블록 왜곡이 줄어드는 것을 알 수 있다.

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신호의 확률분포 예측을 통한 H 264의 Entropy Decoder 설계 (Implementation of High Speed Decoder in H 204 Using Probability Distribution of a Symbol)

  • 김충효
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2967-2969
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    • 2005
  • 2003년에 영상압축의 표준으로 제시된 H.264/AVC의 압축성능은 대부분 Context-based Adaptive Binary Arithmetic Codes (CAHAC)라는 새로운 엔트로피 코딩에 기인한 것이다. 그러나, CABAC의 뛰어난 성능에도 불구하고 복잡한 처리과정 때문에 하드웨어로 구현하기가 상당히 곤란하다. 곱셈기가 없는 알고리즘임에도 불구하고 영역(range), 오프셋(offset), 그리고 컨텍스트 변수들(context varivales)을 순차적으로 구해야 하기 때문이다. 이 논문에서는 한번에 최대 두 비트를 디코딩 할 수 있는 예측기법을 통하여 CARAC의 전체적인 디코딩 시간을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 한 비트를 디코딩하기 위해서는 두 개의 심볼(a set of binary symbols)에 대한 확률분포를 사전에 알아야 하지만, 제안된 방법에서는 두 비트를 동시에 디코딩할 수 있도록 네 개의 심볼(two sets of binary symbols)에 대한 확률 분포를 예측하여 디코더에 제공한다. 제안된 예측기법을 CABAC 디코더에 적용한 결과, 기존보다 10-13%의 복호시간을 단축하는 효과를 가졌다. 논문에서 제안된 예측기법을 통한 고속디코더의 구현은 확률을 기반으로 하는 신호처리에 사용되어 고속의 시스템을 구성하는데 효과적으로 적용될 수 있다.

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H.264/AVC 복호화기의 복잡도 감소를 위한 선택적 B 슬라이스 복호화 스킵 방법 (Selective B Slice Skip Decoding for Complexity Scalable H.264/AVC Video Decoder)

  • 이호영;김재환;전병우
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권3호
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    • pp.79-89
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    • 2011
  • 임베디드 프로세서의 발달로 인해 휴대 단말을 이용한 동영상의 실시간 재생이 가능하게 되었으나, 휴대 단말의 제한된 배터리와 낮은 프로세서의 연산 능력을 고려할 때 고화질 및 고해상도 동영상의 실시간 복호화 구현에는 아직 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존에 연구되었던 복호화 요소들의 연산 복잡도를 조절하여 비디오 복호화기의 복잡도를 조절하는 방법들을 사용할 수는 있으나 부/복호화기 사이의 연산 과정의 불일치에 의한 에러 전파로 객관적 화질이 크게 떨어 지는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 저 복잡도 비디오 복호화기를 달성하기 위해 B 슬라이스의 선택적인 복호화 스킵 방법을 제안한다. 제안 방법은 B 슬라이스를 복호화 하기에 앞서 특정 조건을 만족하는지 여부를 판단하여 해당 B 슬라이스의 선택적 복호화 스킵을 결정하고, 복호화 스킵일 경우 주변 복호화 된 참조 화면들을 사용하여 해당 B 슬라이스를 매우 간략한 방법으로 복원한다. 실험 결과를 통해 제안 방법은 복호화기의 복잡도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 움직임 끊김 현상을 효과적으로 제거함으로써 동영상의 재생 시 주관적 화질이 크게 떨어지지 않음을 확인할 수 있다.

Adaptive Prediction Block Filter for Video Coding

  • Yoon, Yeo-Jin;Jung, Seung-Won;Lee, Ha-Hyun;Kim, Hui-Yong;Choi, Jin-Soo;Ko, Sung-Jea
    • ETRI Journal
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    • 제34권1호
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    • pp.106-109
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    • 2012
  • In this letter, we propose a new prediction block filter that can reduce errors between the original and prediction blocks. The proposed filter adaptively adjusts filter coefficients by using the previously reconstructed adjacent blocks and their prediction blocks. Then, the filter is selectively applied to the current prediction block according to the rate-distortion optimization. Moreover, since the same filter coefficients can be derived in the decoder, they are not encoded into the bit-stream. The proposed method achieves a 4.65% bitrate saving on average compared with H.264/AVC.

Reduced-Resolution Intra Block Coding Mode

  • Park, Sung-Jae;Nam, Jung-Hak;Sim, Dong-Gyu;Oh, Seoung-Jun;Hong, Jin-Woo
    • ETRI Journal
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    • 제31권1호
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    • pp.80-82
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    • 2009
  • In this letter, a new intra-block coding mode is presented to improve the coding efficiency for band-limited signals. A band-limited block is sub-sampled, and the sub-sampled signal is coded on the basis of the conventional prediction/transform coding. The rest of the samples are reconstructed by interpolation at the decoder side without any side information. Experimental results show that the proposed algorithm achieves coding gains of 2.7% for common intermediate format (CIF), 4.29% for quarter CIF, and 6.39% for 720p60 sequences against the H.264/AVC JM10.2 reference software.

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3세대 단말기에서 대화형 비디오 서비스를 위한 H.264/AVC에서 FMO분석 (Analysis of FMO for H.264/AVC over 3G terminal of Conversational Video Services)

  • 김유수;정우석;김재희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.321-322
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    • 2007
  • When use FMO by error resilience purpose in existing $TYPE1{\sim}2$ compare. But, in This paper, TYPE $3{\sim}5$[Gradual decoder refresh tool] is used as error resilence tool. Experiment result, it shows that Y PSNR improves that use suitable TYPE's FMO. Images using in an experiment had better use Type $3{\sim}5$. Differ with existing paper, dipersed mode appeared result badly. Because spatial correlation is low, acted adversely in intra predication.

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엔트로피 코딩 기반의 분산 비디오 코딩을 위한 블록 기반 복잡도 분배 (Complexity Balancing for Distributed Video Coding Based on Entropy Coding)

  • 유성은;민경연;심동규
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.133-143
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    • 2011
  • 본 논문은 엔트로피 코딩 기반 분산 비디오 코딩 시스템에서의 복잡도 분배 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 복호화기의 복잡도 감소를 위하여 채널 코더 대신 엔트로피 코더를 이용하며, 저 복잡도로 높은 부호화 효율을 얻기 위한 블록 단위 복잡도 분배 방법을 수행한다. 제안하는 분산 비디오 복호화기는 움직임 추정을 수행하여 측정된 움직임 벡터를 부호화기로 전송하고, 부호화기에서는 복호화기로부터 수신된 움직임 벡터를 보정하여 보다 정확한 움직임 추정을 수행한다. 움직임 벡터의 보정을 수행 시, 수신된 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터를 이용하여 최적의 예측 움직임 벡터를 결정하며, 움직임 벡터와 예측 움직임 벡터의 차에 따라 범위를 조절함으로써 블록의 복잡도를 적응적으로 할당한다. 제안하는 부호화기는 H.264/AVC의 부호화기의 복잡도에 비교하여 11.8% 감소하였고, 제안하는 복호화기는 기존의 분산 비디오 시스템의 복호화기 복잡도보다 99%감소되다.

분리형 구조의 고화질 멀티 포맷 비디오 복호기: MPEG-2/MPEG-4/H.264와 VC-1 (A Detachable Full-HD Multi-Format Video Decoder: MPEG-2/MPEG-4/H.264, and VC-1)

  • 배종우;조진수
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제15A권1호
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    • pp.61-68
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    • 2008
  • 본 논문에서는 MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC 및 VC-1 코덱 표준을 동시에 지원하는 멀티 포맷 비디오 복호기 (MFD)의 설계 방법을 제안한다. 제안하는 MFD는 디지털-TV SoC 에 필요한 고사양의 고화질급 비디오 처리를 목표로 하였다. 리스크 프로세서, 온칩 메모리 및 주변 회로 등의 크기가 큰 공용 자원들을 공유하여 크기를 최소화 하였다. 또한, 코덱 별로 추가 및 제거가 용이한 분리 가능한 구조를 사용하였다. 이러한 구조는 이미 설계되고 검증된 코덱의 안정성의 유지를 용이하게 해준다. 설계된 MFD는 65nm 공정에서 크기가 약 2.4M 게이트 이며, 동작속도는 225MHz이다. 본 논문에서 제안한 MFD는 현재까지 알려진 MFD 중 최고 성능인 고화질급(1080p@30fps) 이상의 비디오 디코딩을 지원하며, 가장 많은 종류의 비디오 코덱 표준을 지원한다.