• 전자공학회논문지CI
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• 제43권6호
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• pp.60-70
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• 2006

유비쿼터스 환경에서의 비디오 적응 변환을 위하여 현재 MPEG-4 AVC/SE SVC에서는 공간적, 시간적, 품질적 스케일러빌리티를 지원하고 있다. 이러한 스케일러빌리티의 변환은 가변적인 대역폭을 가지는 네트워크 특성에 따라 실시간으로 이루어져야 한다. 그러나 현재의 SVC에서는 품질적 스케일러빌리티에 대해서는 실시간으로 스케일러빌리티를 변환할 수 잇지만 공간적, 시간적 스케일러빌리티에 대해서는 이를 제대로 지원할 수 없다. 이에 본 논문에서는 이와 관련된 문제점들을 자세히 알아보고 이를 해결하기 위한 방법을 제안한다. 부호시에는 주기적으로 IDR NAL을 삽입하였다. 추출시에는 실시간 추출에 필요한 정보들을 미리 분석한 후 실제 추출시에 활용하여 실시간 추출을 가능하도록 하였다. 마지막으로 복호시에는 실시간 스케일러빌리티를 지원할 수 있는 프로세스를 정의하였다. 이를 JSVM4.0에 구현하였고 주어진 네트워크 대역폭에 스케일러빌리티를 통하여 적응된 비트스트림의 비트레이트, PSNR, 스케일러빌리티를 측정하여 제안된 방법의 유효성을 검증하였다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제1권3호
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• pp.171-181
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• 2012

In the new video coding standard, called high efficiency video coding (HEVC), the coding unit (CU) is adopted as a basic unit of a coded block structure. Therefore, the rate control (RC) methods of H.264/AVC, whose basic unit is a macroblock, cannot be applied directly to HEVC. This paper proposes the largest CU (LCU) level RC method for hierarchical video coding in a HEVC. In the proposed method, the effective bit allocation is performed first based on the hierarchical structure, and the quantization parameters (QP) are then determined using the Cauchy density based rate-quantization (RQ) model. A novel method based on the linear rate model is introduced to estimate the parameters of the Cauchy density based RQ model precisely. The experimental results show that the proposed RC method not only controls the bitrate accurately, but also generates a constant number of bits per second with less degradation of the decoded picture quality than with the fixed QP coding and latest RC method for HEVC.

• 한국IT서비스학회지
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• 제14권1호
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• pp.99-113
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• 2015

Adaptive bitrate (ABR) streaming technology has become an important and prevalent feature in many multimedia delivery systems, with content providers such as Netflix and Amazon using ABR streaming to increase bandwidth efficiency and provide the maximum user experience when channel conditions are not ideal. Where such systems could see improvement is in the delivery of live video with a closed loop cognitive control of video encoding. In this paper, we present streaming camera system which provides spatially and temporally adaptive video streams, learning the user's preferences in order to make intelligent scaling decisions. The system employs a hardware based H.264/AVC encoder for video compression. The encoding parameters can be configured by the user or by the cognitive system on behalf of the user when the bandwidth changes. A cognitive video client developed in this study learns the user's preferences (i.e. video size over frame rate) over time and intelligently adapts encoding parameters when the channel conditions change. It has been demonstrated that the cognitive decision system developed has the ability to control video bandwidth by altering the spatial and temporal resolution, as well as the ability to make scaling decisions

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.175-177
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• 2010

본 논문에서는 MPEG 의 3차원 비디오 시스템의 표준 깊이정보 맵에 대한 효율적인 부호화를 위하여 전처리 방법을 제안한다. 현재 3차원 비디오 부호화(3DVC)에 대한 표준화가 진행 중에 있지만 아직 깊이정보 맵의 부호화 방법에 대한 표준이 확정되지 않은 상태이다. 제안하는 기법에서는 우선, 입력된 깊이정보 맵에 대하여 원래의 히스토그램 분포를 가우시안 혼합모델(GMM)기반의 EM 군집화 기법에 의한 방법으로 분리 후, 분리된 히스토그램을 기반으로 깊이정보 맵을 여러 개의 영상으로 분리한다. 그 후 분리된 각각의 영상을 배경과 객체에 따라 다른 조건의 mean shift filter로 필터링한다. 결과적으로 영상내의 각 영역 경계는 최대한 살리면서 영역내의 화소 값에 대해서는 평균 연산을 취하여 부호화시 효율을 극대화 하고자 하였다. 실험조건은 $1024{\times}768$ 영상에 대해서 50 프레임으로 H.264/AVC base 프로파일로 부호화를 진행하였다. 최종 실험결과 bit rate는 대략 23% ~ 26% 정도 감소하고 부호화 시간도 다소 줄어드는 것을 확인 할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권3호
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• pp.1040-1057
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• 2014

In this paper, a new bit rate estimation scheme is proposed to determine the bit rate for each subclass in an MPEG-2 TS to H.264/AVC transcoder after dividing an input MPEG-2 TS sequence into several subclasses. Video format transcoding in conventional IPTV and Smart TV services is a time-consuming process since the input sequence should be fully transcoded several times with different bit-rates to decide the bit-rate suitable for a service. The proposed scheme can automatically decide the bit-rate for the transcoded video sequence in those services which can be stored on a video streaming server as small as possible without losing any subject quality loss. In the proposed scheme, an input sequence to the transcoder is sub-classified by hierarchical clustering using a parameter value extracted from each frame. The candidate frames of each subclass are used to estimate the bit rate using a statistical analysis and a mathematical model. Experimental results show that the proposed scheme reduces the bit rate by, on an average approximately 52% in low-complexity video and 6% in high-complexity video with negligible degradation in subjective quality.

• ETRI Journal
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• 제32권2호
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• pp.281-291
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• 2010

Scalable video coding (SVC) has been standardized as an extension of the H.264/AVC standard. This paper proposes a practical real-time transport protocol (RTP) packetization scheme to transport SVC video over IP networks. In combined scalability of SVC, a coded picture of a base or scalable enhancement layer is produced as one or more video layers consisting of network abstraction layer (NAL) units. The SVC NAL unit header contains a (DID, TID, QID) field to identify the association of each SVC NAL unit with its scalable enhancement layer without parsing the payload part of the SVC NAL unit. In this paper, we utilize the (DID, TID, QID) information to derive hierarchical spatio-temporal relationship of the SVC NAL units. Based on the derivation using the (DID, TID, QID) field, we propose a practical RTP packetization scheme for generating single RTP sessions in unicast and multicast transport of SVC video. The experimental results indicate that the proposed packetization scheme can be efficiently applied to transport SVC video over IP networks with little induced delay, jitter, and computational load.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.161-167
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• 2015

오늘날 컴퓨터 네트워크 인프라 구축이 일반화되고 인터넷 사용자의 수가 증가하는 가운데 망에는 대용량의 트래픽이 흐르고 있다. 네트워크 트래픽은 2014년에 월간 47 엑사바이트(Exabyte), 2015년 월간 62 엑사바이트로 엄청난 증가를 보인다. 인터넷 트래픽 중에서 동영상 트래픽의 비중은 전체 60%를 차지하여 인터넷 트래픽 상승의 견인차 역할을 수행하고 있다. 엄청난 인터넷 트래픽의 성장에 비해서 네트워크 인프라는 이를 지원하기 턱없이 부족하여 모바일 네트워크에서 음성통화의 품질저하라는 극단적인 부작용이 나타나고 있다. 미래에 예상되는 잠재적인 위험을 사전에 방지하기 위해 SURF 특징과 블록 모양을 이용한 동영상 압축 방법을 제안한다. 제안한 방법은 기존의 방법보다 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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• pp.131-134
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• 2008

H.264/AVC 부호화 표준은 움직임 벡터를 부호화하기 위해 인접 블록이 가지는 다수의 움직임 벡터 중에서 확률적으로 해당 움직임 벡터와 가장 유사한 중간값을 예측 움직임 벡터로 사용한다. 이러한 방법은 다수의 움직임 벡터 중에서 어떤 움직임 벡터가 예측값으로 사용되었는지에 대한 추가 정보 없이 비트량을 효과적으로 감소시킬 수 있는 장점이 있으나, 중간값을 이용한 예측 움직임 벡터는 해당 움직임 벡터를 부호화하는데 소요되는 비트량을 항상 최소로 만드는 최적 예측값이 아니라는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다수의 인접 블록이 가지는 움직임 벡터 중에서 특정 움직임 벡터가 예측값으로 사용되었는지 표현하는 정보를 복호화기에 알려주도록 하여 항상 최적의 예측 움직임 벡터를 선택함으로써 부호화 효율을 향상시킬 수 있으나, 이에 대한 추가 정보를 부호화해야 하는 문제점이 발생하게 된다. 본 논문에서는 부호화기가 부호화 효율 측면에서 가장 우수한 움직임 벡터를 예측값으로 선택하고, 이를 복호화기가 스스로 예측함으로써 인접 블록이 가지는 다수의 움직임 벡터 중에서 특정 움직임 벡터가 예측값으로 사용되었는지에 대한 정보없이 움직임 벡터 부호화에 소요되는 비트량을 효과적으로 감소시키는 움직임 벡터 부호화 방법을 제안한다. 제안한 부호화기는 율-왜곡 측면에서 가장 우수한 예측 움직임 벡터를 선택하고, 복호화기는 부호화기가 선택한 예측 움직임 벡터를 정합 기술을 사용하여 스스로 예측한다. 실험 결과는 제안 방법이 QCIF 및 CIF 영상에서 약 2.2%의 전체 비트량을 감소시킬 수 있음을 보여준다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.111-114
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• 2009

멀티미디어 동영상의 부호화 알고리즘은 기본적으로 손실 부호화(lossy coding)이기 때문에 압축된 동영상에는 불가피하게 화질의 열화가 포함된다. 압축의 정도가 심하지 않거나 압축을 하더라도 영상이 단순하고 움직임이 적은 경우에는 이러한 열화의 영향이 인간의 눈에는 보이지 않지만, 압축률이 너무 높거나 원본 영상에 포함된 움직임이 복잡하거나 공간적으로 세밀한 영역이 많은 경우에는 손실이 심하여 시각적으로 거슬리는 다양한 잡음이 발생한다. 화면 떨림(flickering)은 시간 영역에서의 대표적인 부호화 잡음으로서 프레임율(frame rate)이 너무 낮은 경우에 움직임이 자연스럽지 않고 불연속적으로 튀거나 부호화 비트율(bit rate)을 제어하기 위해서 양자화 파라미터를 변동하는 과정에서 연속되는 프레임들의 화질에 차이를 보이면서 나타나는 현상이다. 본 논문에서는 DMB 환경에서 사용되는 주기적으로 I 프레임이 삽입되는 GOP(Group of Picture) 구조에서 화면 떨림 현상의 원인을 파악하고 멀티미디어 동영상의 시공간적 특성에 따라 특징적으로 나타나는 화면 떨림 현상을 분석한다. 실험 영상으로서 시공간적으로 다양한 특성을 보이며 H.264/AVC방식으로 부호화된 10개의 동영상을 선택하였으며, 양자화 파라미터를 낮은 화질의 영상에서부터 높은 화질의 영상까지 변화시키면서 화면 떨림 현상의 존재 여부 및 정도를 살펴보았다. 실험의 결과로 화면 떨림 현상은 영상의 화질이 너무 좋거나 너무 나쁘지 않은 중간 영역에서 중요하게 고려해야 할 부호화 잡음이며, 프레임 내의 세밀함의 정도, 움직임의 정도, 객체의 크기, 카메라의 움직임 등에 영향을 받음을 알 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.598-601
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• 2011

스케일러블 비디오 코딩은 레이어간 예측 기능을 이용하여 시뮬케스트 코딩에 비해 코딩 효율을 높인다. 하지만 스케일러블 비디오 코딩의 레이어간 예측으로는, 인트라 픽셀(inta pixel). 모션 정보(motion vector information), 레지듀얼(residual)등의 예측이 수행되는데, 이는 많은 계산 시간을 소요하게 되며, 시뮬케스트에 비해 코딩 시간이 증가하게 된다. 특히 인코더의 경우, 가장 최적의 모드를 선택하기 위하여, 기존 H.264 AVC에서 사용하는 예측을 수행한 뒤, 부가적으로 스케일러블 비디오 코딩의 레이어간 예측을 수행하기 때문에, 하나의 영상이 많은 레이어를 포함할수록 인코딩에 의한 계산부하가 매우 증가하게 된다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해, 멀티 코어 이용하여 레이어별로 병렬처리가 가능하도록 하는 스케일러블 비디오 인코더의 구조를 제안한다. 이로써 하나의 영상이 포함하는 레이어의 수가 증가함에 따라 발생하는 인코딩 계산 부하를 줄이도록 하였다. 그리하여 본 논문에서 제안하는 구조를 적용하였을 때, 2개의 공간영역으로의 스케일러빌리티를 가지는 영상들에 대해서는 평균 24.8%의 속도가 향상되었고, 1개의 공간영역과 1개의 화질 영역으로의 스케일러빌리티를 가지는 영상들에 대해서는 평균 82%의 속도 향상을 보였다.