• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권9호
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• pp.1-8
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• 2009

H.264/AVC 표준은 부호화 효율을 향상시키기 위해 각 매크로블록의 최적 부호화 모드를 결정하는 율-왜곡 최적화 기법을 사용한다. 율-왜곡 최적화 기법은 기존의 비디오 압축 표준보다 부호화 효율을 향상시키지만 매크로블록의 최적 부호화 모드를 결정하기 위해서 전체 모드에 대해 율-왜곡 최적화 과정을 수행해야하므로 부호화기의 복잡도가 매우 증가하게 된다. 본 논문에서는 부호화기의 복잡도 감소를 위해서 방향성 기울기를 이용한 고속 화면내 예측 모드 결정 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 2-경로 구조로 구성되었다. 첫 번째 경로는 방향성 기울기를 계산하여 제안된 예측 모드 결정 방법에 따라 $16{\times}16$ 화면내 예측 모드를 결정한다. 두 번째 경로는 $4{\times}4$ 화면내 예측의 최적 모드를 결정한다. $4{\times}4$ 화면내 예측에서 지원하는 9가지 예측 모드 중 3가지 예측 모드에 RDO 과정이 수행된다. 각 경로에서 결정된 두 가지 모드의 비용을 비교하여 최적 모드를 결정한다. 모의실험을 통해 제안 방식이 참조 소프트웨어와 비교하여 무시할 수 있는 화질 손실과 평균적으로 77%의 계산량을 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.791-792
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• 2008

We present a new algorithm for VLC table prediction in H.264 context-based adaptive variable length coding (CAVLC). Using both the correlation of coding modes and the statistics of the mode distribution in intra and inter frames, we can predict an appropriate VLC table of the given $4{\times}4$ block. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm reduces the bit rate about 0.97% on average, compared to the H.264/AVC standard.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.170-173
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• 2009

In this paper, we propose a fast intra prediction mode selection method in Scalable Video Coding(SVC) which is an emerging video coding standard as an extension of H.264/Advanced Video Coding(H.264/AVC). The proposed method decides a candidate intra prediction mode based on the characteristic of macroblock smoothness. Statistical analysis is applied to computing that smoothness in spatial enhancement layer. We also propose an early termination scheme for Intra_BL mode decision where the RD cost value of Intra_BL is utilized. Compared with JSVM software, our scheme can reduce about 55% of the computation complexity of intra prediction on average, while the performance degradation is negligible; For low QP values, the average PSNR loss is very negligible, equivalently the bit rate increases by 0.01%. For high QP values, the average PSNR loss is less than 0.01dB, which equals to 0.25% increase in bitrate on average.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권2호
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• pp.26-32
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• 2008

동영상 압축 기술은 오랜 기간 동안 연구되었으며 H.264/AVC는 최근에 사용되고 있는 동영상 압축 표준 중 가장 효율적인 동영상 압축 표준으로 알려져 있다. H.264/AVC의 베이스 프로파일에서는 무손실 압축과정으로 기존의 VLC(Variable Length Coding) 방식 대신에 압축 효율을 향상시킨 CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding)라는 압축 방식을 사용한다. CAVLC 복호기는 기존의 VLC 보다 많은 VLC 표가 필요하기 때문에 하드웨어로 구현하기에는 많은 면적을 요구하게 되며 소프트웨어로 구현 시에는 표 탐색에 의해서 성능이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 CAVLC 복호기의 소프트웨어에서의 성능 저하를 막기 위해서 VLC 표를 계층적으로 집단화하여 코드만으로 주소를 정하고 정해진 VLC 표를 한번만 참조하여 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 C 언어로 모델링하였으며 ARM ADS1.2에서 컴파일하고 ARM9TDMI 프로세서 시스템을 Armulator를 이용하여 시뮬레이션하였다. 실험 결과, H.264/AVC 표준 참조 프로그램인 JM(Joint Model) 10.2 보다 약 80%의 수행 시간 단축을 보였으며 최근 논문에서의 산술연산 알고리즘보다 15%의 성능 향상을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권5호
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• pp.102-111
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• 2013

본 연구에서는 4K UHD($3840{\times}2160$) 영상을 실시간 복호화하기 위한 $4{\times}4$ 블록 병렬 보간 H.264/AVC 움직임보상기를 제안한다. 연산처리 성능을 향상시키기 위해 보간 연산을 $4{\times}4$ 블록 단위로 병렬화시켰으며, 병렬 보간 연산에서 필요한 메모리 대역폭을 확장하기 위해 $9{\times}9$개의 메모리 어레이를 가진 2D 캐쉬 버퍼 구조를 설계하였다. 그리고 2D 캐쉬 버퍼는 검색영역 간 재사용 기법을 적용하여 참조화소의 중복저장을 최소화하였으며, $4{\times}4$ 블록 병렬 보간 필터는 3단(수평 수직 1/2부화소, 대각선 1/2부화소, 1/4부화소) 평면 보간 연산 파이프라인 구조로 설계하여 연산회로를 고속화시켰다. 0.13um 공정에서 시뮬레이션한 결과, 161K게이트의 H.264/AVC 움직임보상기는 동작주파수 150MHz에서 4K UHD급 동영상을 초당 72프레임으로 실시간 처리하는 성능을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제45권3호
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• pp.80-92
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• 2008

기존의 영상 부호화 표준들보다 높은 압축 성능을 얻기 위해 부호화 효율 측면에서 우수한 기술들이 가장 최근에 완성된 영상 부호화 표준인 H.264/AVC에 채택되었다. 가변 블록 단위의 움직임 예측/보상과 다양한 방향성을 통한 화면 내 예측 방법 등의 영상 부호화 기술들의 발달에도 불구하고, 이산 여현 변환은 초기 영상 부호화 표준에서부터 계속적으로 사용되고 있다. 일반적으로 실제 영상 신호가 부호화될 때 생성되는 잔여 신호의 상관 계수 값은 0.5 미만이다. 하지만, 이러한 상관 계수 값의 범위는 이산 여현 변환이 최적의 성능을 나타내는 범위가 아니며, 상관 계수의 범위가 -0.5에서 0.5일 경우 차선의 변환인 이산 정현 변환이 이산 여현 변환과 함께 영상 호화에 사용될 수가 있다. 본 논문에서는 이산 정현 변환과 H.264/AVC에서의 정수 여현 변환 중 최적의 변환을 율-왜곡 최적화 과정을 이용하여 선택적으로 사용하는 선택 변환을 제안한다. 제안하는 방법을 통해 H.264/AVC의 JM 10.2와 비교하여 상대적으로 높은 비트율에서 최대 0.71 dB의 BD-PSNR 향상을 얻을 수가 있었다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1172-1179
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• 2006

최근 ISO/IEC 와 ITU-T 가 공동으로 표준화한 동영상 압축기술 H.264/AVC 는 다방면에서 응용분야를 확대시키고 있다. 이 표준은 기존의 MPEG 에 비해 여러 가지의 발전된 요소기술들을 포함하고 있는데, 그 중 하나가 인트라 프레임의 공간예측이다. 그러나 이 기술은 많은 연산량이 필요하다는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이 단점을 보완하기 위해 화질의 열화를 0.02dB 정도로 최소화하면서 60% 정도의 연산량을 줄이는 방법을 제안하였다. 이 방법은 좌측과 상측의 이미 처리된 블록들의 예측방향을 참조하여 특별한 선 조치 없이 곧바로 예측을 위한 연산방법을 결정하는 방법이다. 기존 방법에 비해 이 방법은 비슷한 연산량 감소에도 불구하고 화질의 열화는 매우 적어 향후 많은 사용이 기대된다. 특히 전력이 제한되는 DMB 폰과 같은 무선통신 단말기에서 제안한 방법은 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권5C호
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• pp.536-541
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• 2007

동영상 압축 표준안 H.264/AVC에서 다중 참조 픽처를 이용한 움직임 추정은 압축 효율을 향상 시켰으나 그 효율은 참조 픽처의 수가 아닌 영상 내용에 의존적이다. 그래서 이 움직임 추정은 영상에 따라 많은 무의미한 계산을 포함하고 있다. 본 논문은 다중 참조 픽처를 이용한 움직임 추정의 무의미한 계산을 제거하는 고속 움직임 추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 영상 복잡도와 예측 움직임 벡터를 이용하여 다중 참조 픽처가 유효한 블록과 무효한 블록을 구분하고 무효한 블록에 단일 참조 픽처를 적용하여 무의미한 계산을 제거한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 참조 소프트웨어 JM 9.5에서 화질, 비트율, 움직임 추정 시간이 기존 알고리즘과 비교되었다. 실험 결과는 제안된 알고리즘이 평균 움직임 추정 시간을 약 38.67%로 크게 감소시키며 화질과 비트량을 각각 기존 알고리즘 정도인 -0.02dB와 -0.77% 정도로 유지시킬 수 있는 것을 보여주고 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.380-390
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• 2010

가장 최근에 표준화가 완료된 동영상 압축 코덱인 H.264/AVC는 율-왜곡 최적화를 사용하여 압축률이 상당히 향상되었다. 율-왜곡 최적화는 다수의 후보 모드들 중에서 최적의 모드를 결정하기 위한 수단이며, 모든 모드에 대하여 라그랑지안 비용을 계산하여 그 비용이 가장 적은 모드를 최적의 모드로 결정한다. 하지만 이 방법의 사용으로 인하여 H.264/AVC 부호기의 계산 복잡도가 상당히 증가하였다. 본 논문에서는 H.264/AVC의 화면 내 예측 부호화의 율-왜곡 최적화의 사용으로 인한 계산 복잡도를 감소시키는 고속 화면 내 예측 모드 결정 방법을 제안한다. 제안된 방법은 Intra$4{\times}4$와 Chroma Intra의 부호화 속도를 향상시키기 위하여 최고 확률 모드(MPM)가 가장 최적의 예측 모드인 경우를 미리 판단하여, 이 경우에는 율-왜곡 최적화 과정을 생략하고 최고 확률 모드를 사용하여 부호화한다. 또한 이 방법을 색차 화면 내 예측 모드에 유사하게 적용하였다. 실험 결과, 제안된 방법은 PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) 손실이 거의 없이 평균 약 63%의 부호화 시간을 절약하였다.