• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.431-435
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• 2011

본 논문에서는 H.264/AVC CAVLC 부호기의 성능 향상을 위해 변환계수의 재정렬 과정이 필요 없는 탐색기법을 제안한다. 기존의 CAVLC 부호기는 변환계수의 재정렬 과정이 포함되어 변환계수를 저장해야 할 버퍼와 버퍼제어를 위한 추가적인 사이클이 필요하므로 하드웨어 면적이 증가하고 불필요한 사이클이 수행된다. 제안한 탐색기법은 CAVLC의 파라미터 중에 Level을 역방향 탐색기법으로 계산하고 그 외 파라미터들은 순방향 탐색기법으로 계산하여 변환계수의 재정렬 과정을 수행하지 않는다. 또한, 제안한 CAVLC 부호기에 조기 종료 모드를 적용하고 3단 파이프라인 구조를 사용하여 CAVLC의 수행 사이클 수를 감소시켰다. 제안한 CAVLC의 하드웨어 구조를 매그나칩 공정 $0.18{\mu}m$ 셀라이브러리로 합성한 결과, 최대동작 주파수는 125MHz이며 게이트 수는 15.6k이다. 제안한 CAVLC의 하드웨어 구조를 H.264/AVC 표준 참조 소프트웨어 JM13.2에서 추출한 데이터를 이용하여 테스트한 결과, $16{\times}16$ 매크로블록을 처리하는데 평균적으로 66.6사이클이 소요되어 기존의 CAVLC 부호기보다 성능이 13.8% 향상됨을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1018-1025
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• 2011

H.264/AVC의 스케일러블확장 표준인 SVC(Scalable Video Coding)는 하나의 비트스트림으로 다양한 공간, 시간, 화질 계층의 비디오를 제공할 수 있는 컨버전스용 코덱이다. 최근, 감시 비디오, 모바일 방송 등에 활용하기 위한 실시간 SVC 코덱 개발이 진행되고 있다. 본 논문은 임베디드 DSP 기반의 H.264/SVC 복호기의 설계 및 구현을 기술한다. 본 연구에서는 PC 환경에서 실시간 최적화된 OSD(Open SVC Decoder)의 구조와 복잡도를 분석하고, 이를 이용하여 TI사의 Davinci EVM(Evaluation Module) 보드에 실시간 SVC 복호기를 구현하였다. 구현된 H.264/SVC 복호기는 QCIF, CIF급 해상도는 50Hz 이상, SD는 15Hz까지 실시간으로 복호화할 수 있음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권7호
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• pp.3286-3300
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• 2016

High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard, as the latest coding standard, introduces satisfying compression structures with respect to its predecessor Advanced Video Coding (H.264/AVC). The new coding standard can offer improved encoding performance compared with H.264/AVC. However, it also leads to enormous computational complexity that makes it considerably difficult to be implemented in real time application. In this paper, based on machine learning, a fast partitioning method is proposed, which can search for the best splitting structures for Intra-Prediction. In view of the video texture characteristics, we choose the entropy of Gray-Scale Difference Statistics (GDS) and the minimum of Sum of Absolute Transformed Difference (SATD) as two important features, which can make a balance between the computation complexity and classification performance. According to the selected features, adaptive decision trees can be built for the Coding Units (CU) with different size by offline training. Furthermore, by this way, the partition of CUs can be resolved as a binary classification problem. Experimental results have shown that the proposed algorithm can save over 34% encoding time on average, with a negligible Bjontegaard Delta (BD)-rate increase.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.470-473
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• 2015

본 논문에서는 MPEG 에서 현재 Type-1 동영상 표준을 위해 연구를 진행하고 있는 인터넷 비디오 코딩(Internet Video Coding, IVC)의 압축 성능에 대한 평가 방법 및 결과를 다룬다. 다년간의 연구로 IVC 의 성능은 매우 개선되어 왔으나, 산업이 원하는 수준에 도달했는지를 검증하기 위해서는 타 동영상 코덱과의 비교 평가 역시 필요하다. 이를 위하여, AVC/H.264 를 기반으로 Type-1 표준화를 진행해온 Web Video Coding(WebVC)의 인코더와 IVC Test Model 10.0 을 압축 성능 관점에서 객관적으로 비교 평가함으로써, IVC 의 부호화 성능의 뛰어남을 보이고자 한다. 또한, 상용화된 AVC/H.264 High Profile 과도 비교함으로써, IVC 의 객관적인 성능을 확인하고자 한다. 특별히, MPEG 내에서 결정한 시각적 비교 조건(Visual comparison condition)에 입각한 목표 비트율 및 양자화 변수 조건에 맞추어 평가한다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제5권4호
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• pp.235-242
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• 2016

The emerging High-Efficiency Video Coding (HEVC) standard attempts to improve coding efficiency by a factor of two over H.264/Advanced Video Coding (AVC) at the expense of an increase in computational complexity. Mode decision with motion estimation (ME) is still one of the most time-consuming computations in HEVC, as it is with H.264/AVC. Thus, fast mode decisions are not only an important issue to be researched, but also an urgent one. Several schemes for fast mode decisions have been presented in reference software and in other studies. However, the conventional hierarchical mode decision can be useless when block-level parallelism is exploited. This paper proposes operation-level exploration that offers more chances for early termination. An early termination condition is checked between integer and fractional MEs and between the parts of one partition type. The fast decision points of the proposed algorithm do not overlap those in previous works. Thus, the proposed algorithms are easily used with other fast algorithms, and consequently, independent speed-up is possible.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제5권4호
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• pp.231-234
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• 2016

The next-generation video coding standard known as High-Efficiency Video Coding (HEVC) was developed with the aim of doubling the bitrate reduction offered by H.264/Advanced Video Coding (AVC) at the expense of an increase in computational complexity. Mode decision with motion estimation is still one of the most time-consuming computations in HEVC, as it is with H.264/AVC. Several schemes for a fast mode decision have been presented in reference software and in other studies. However, a possible speed-up in conventional schemes is sometimes insignificant for videos that have inhomogeneous spatial and temporal characteristics. This paper proposes a bypass algorithm to skip large-block-size predictions for videos where small block sizes are preferred over large ones. The proposed algorithm does not overlap with those in previous works, and thus, is easily used with other fast algorithms. Consequently, an independent speed-up is possible.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.255-258
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• 2006

In the H.264/AVC standard, intra prediction increases the coding efficiency of intra macroblocks and by applying rate-distortion optimization to each macroblock, it is possible to choose Inter or Intra encoding adaptively. This sort of encoding scheme, however, increases encoding complexity dramatically and causes troubles in practical applications of the real-time mobile environment. In order to decrease the complexity, variety of methods is proposed but most of those take only its current block into consideration for selecting candidate modes which naturally causes degradation in PSNR (Peak Signal to Noise Ratio). The proposed fast intra mode decision finds the candidate modes by analyzing transformed coefficients of neighboring blocks stored in the buffer at the encoder stage of input sequences. We verify this proposed scheme in complexity, PSNR and bit-rate.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.207-210
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• 2009

An efficient algorithm to compress high dynamic range (HDR) videos is proposed in this work. We separate an HDR video sequence into a tone-mapped low dynamic range (LDR) sequence and a ratio sequence. Then, we encode those two sequences using the standard H.264/AVC codec. During the encoding, we allocate a limited amount of bit budget to the LDR sequence and the ratio sequence adaptively to maximize the qualities of both the LDR and HDR sequences. While a conventional LDR decoder uses only the LDR stream, an HDR decoder can reconstruct the HDR video using the LDR stream and the ratio stream. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm provides higher performance than the conventional methods.

• ETRI Journal
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• 제34권3호
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• pp.369-378
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• 2012

In this paper, we propose new adaptive search range motion estimation methods where the search ranges are constrained by the probabilities of motion vector differences and a search point sampling technique is applied to the constrained search ranges. Our new methods are based on our previous work, in which the search ranges were analytically determined by the probabilities. Since the proposed adaptive search range motion estimation methods effectively restrict the search ranges instead of search point sampling patterns, they provide a very flexible and hardware-friendly approach in motion estimation. The proposed methods were evaluated and tested with JM16.2 of the H.264/AVC video coding standard. Experiment results exhibit that with negligible degradation in PSNR, the proposed methods considerably reduce the computational complexity in comparison with the conventional methods. In particular, the combined method provides performance similar to that of the hybrid unsymmetrical-cross multi-hexagon-grid search method and outstanding merits in hardware implementation.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.14-17
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• 2010

최근 3차원 영상 컨텐츠와 디스플레이의 증가에 따라 지상파 방송사들의 3차원 텔레비전(3DTV) 방송을 위한 준비가 시작되고 있다. 하지만 현재 지상파 방송사들이 비디오 전송을 위하여 사용하고 있는 약 18Mbps의 대역폭 제한 내에서는 고화질의 3차원 스테레오스코픽 영상을 전송하는 데 한계가 있다. 따라서 보다 고화질의 3D 영상 방송 서비스를 제공하는 동시에, 기존 2DTV 시청자를 위한 호환성을 유지하기 위하여 좌영상은 현재 지상파 방송에서 채택하고 있는 MPEG-2 기반, 그리고 우영상은 보다 압축 효율이 높은 H.264/AVC 기반의 비디오 압축 및 전송 시스템이 고려되고 있다. 본 연구에서는 이러한 지상파 3DTV 방송 조건 하에서, 이종 부호화기에서 산출되는 비트스트림의 양을 대역폭 제한에 맞게 조절하는 합동 비트율 제어 방법을 제안한다. 제안하는 합동 비트율 제어 방법은 H.264/AVC의 비트율 제어 방법인 이차 율-양자화 모델(quadratic rate-quantization model)을 MPEG-2 부호화 과정 내에 구현하여 압축된 두 비디오 비트스트림의 합이 대역폭 조건을 충족시키면서 화질왜곡을 최소화하는 양자화계수를 계산하도록 설계 되었다. 또한 좌영상과 우영상의 화질의 차이가 일정하게 유지되도록 최적화 문제에서 제약식을 추가하여 양자화계수를 계산하였다. 실험결과 제안한 지상파 스테레오스코픽 3DTV를 위한 합동 비트율 제어 알고리듬은 목표 비트율을 맞추는 동시에, MPEG-2 및 H.264/AVC의 기존 비트율 제어 알고리듬 방법에 비하여 좌/우 영상의 평균 화질 합은 비슷한 수준을 나타내었고, 화질 절대차의 평균 및 변동은 큰 수준으로 감소시켰다.