• Title/Summary/Keyword: H.264 / AVC

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ASIP Instructions and Their Hardware Architecture for H.264/AVC

  • Lee, Jung-H.;Kim, Sung-D.;Sunwoo, Myung-H.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • v.5 no.4
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    • pp.237-242
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    • 2005
  • H.264/AVC adopts new features compared with previous multimedia algorithms. It is inefficient to implement some of the new blocks using existing DSP instructions. Hence, new instructions are required to implement H.264/AVC. This paper proposes novel instructions for intra-prediction, in-loop deblocking filter, entropy coding and integer transform. Performance comparisons show that the required computation cycles for the in-loop deblocking filter can be reduced about $20{\sim}25%$. This paper also proposes new instructions for the integer transform. The proposed instructions can execute one dimension forward/inverse integer transform. The integer transform can be implemented using much smaller hardware size than existing DSPs.

Efficient Intra Prediction Mode Decision Method using Integer Transform Coefficients for the Transcoding of MPEG-2 to H.264 Standard (MPEG-2에서 H.264로의 Transcoding 과정에서 정수 변환 계수를 이용한 효율적인 인트라 예측 모드 결정 방법)

  • Kim, Yong-Jae;Lee, Chang-Woo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.33 no.12C
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    • pp.1039-1045
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    • 2008
  • The H.264/AVC video coding standard shows extremely higher coding efficiency, but it causes high computational complexity. Especially, the intra mode decision using the rate-distortion method requires many computations. Thus, the efficient intra mode decision methods have been proposed by decreasing the encoding complexity. In this paper, we propose an efficient intra mode decision algorithm using $4{\times}4$ integer transform coefficients in the conversion of MPEG-2 to H.264 standard. It is shown that the proposed algorithm reduces encoding time and complexity compared to the conventional algorithm, while showing similar PSNR performance.

VHDL Implementation of Transform and Quantization Intra Coding for H.264/AVC (H.264/AVC용 Intra coding의 변환 및 양자화 모듈의 VHDL 구현)

  • Choi, Dug-Young;Sonh, Seung-Il
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • v.9 no.1
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    • pp.358-362
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    • 2005
  • 디지털 비디오 압축기술은 멀티미디어 응용분야의 핵심으로 현재 빠르게 보급되어 최근에는 디지털비디오 압축 관련 국제 표준안 중 MPEG-4와 H.264가 발표되었다. 유연성이 좋은 MPEG-4와 달리H.264는 비디오 프레임의 효율적인 압축과 신뢰성을 강조 한다. 특히 H.264의 압축 기술은 카메라폰이나 DMB등의 작은 크기의 영상에서 고품질의 영상을 보다 효율적으로 제공 한다. 이에 본 논문은 현존하는 다른 비디오 코딩 표준과 비교할 때 코딩 효율이 기준의 두 배인 새로운 비디오 코딩 표준 H.264/AVC에서 사용하는, 변환 및 양자화를 연구하고 이를 기존의 정지영상 표준안인 JPEG나 JPEG 2000과 비교 분석하여 H.264/AVC의 공간적 압축인 인트라 코딩이 더 좋은 효과를 나타낸다는 것을 검증한 후 이를 토대로 하드웨어 설계언어인 VHDL언어를 이용하여 설계하고 FPGA칩인 XCV1000E에 다운로드 하여 칩 레벨의 시뮬레이션을 수행하여 설계된 변환 및 양자화 모듈을 검증하였다. 설계된 변환 및 양자화 모듈은 DMB 및 핸드폰 카메라와 같이 작은 정지 영상 압축에 응용이 가능하다.

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An Implementation of an Open Source Based H.264 Video Player for Bluetooth Input (블루투스 입력의 오픈 소스기반 H.264 비디오 플레이어의 구현)

  • Park, Taejun;cho, Tai-Hoon
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.193-195
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    • 2009
  • Bluetooth is a popluar wireless data transmission method with low power consumption. In this paper, we present a open source based player of video stream encoded by H.264 codec, which is transmitted via Bluetooth. An open source JM is used for H.264 decoding and modified for reading H.264 encoded data via Bluetooth. For display of decoded video data, SDL was utilized.

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Application and Verification of Time-Division Watermarking Algorithm in H.264 (시간 분할 워터마킹 알고리즘의 H.264 적용 및 검증)

  • Youn, Jin-Seon;Choi, Jun-Rim
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.45 no.6
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    • pp.68-73
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    • 2008
  • In this paper, we propose watermark algorithm called TDWA(Time-Division Watermarking Algorithm) and we applied the proposed algorithm to H.264 video coding standard. We establish that a proposed algorithm is applied to H.264 baseline profile CODEC. The proposed algorithm inserts a watermark into the spatial domain of several frames. We can easily insert strong and invisible watermarks into original pictures using this method. For verification of the proposed algorithm we design hardware core using Verilog-HDL and Excalibur for JM 8.7 code with hardware & software co-simulation. As a result of verification, the PSNR between watermarked pictures and original pictures are more than 60dB and we found the watermark is kept more than 80% after encoding of H.264/AVC with quantization parameter of 28 in baseline profile.

An efficient algorithm for motion estimation in H.264 (H.264를 위한 효율적인 움직임 벡터 추정 알고리즘)

  • Jeong In Cheol;Han Jong Ki
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.29 no.12C
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    • pp.1669-1676
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    • 2004
  • In H.264, 7 modes {16${\times}$16, 16${\times}$8, 8${\times}$16, 8${\times}$8, 8${\times}$4, 4${\times}$8, 4${\times}$4) are used to enhance the coding efficiency. The motion vector estimation with 7 modes may require huge computing time. In this paper, to speed up the motion vector estimation procedure while the high image quality remains, we propose a motion vector refinement scheme using the temporary motion vector generated with little computation. The proposed estimation process consists of three phases: Mode decision for a 16${\times}$16 macroblock, Composing a temporary motion vector, Refinement of the temporary motion vector. We demonstrate the effectiveness of the proposed method by computer simulation. In the results, the encoding time consumed by the proposed scheme has been reduced significantly while the encoded video quality remains unchanged.

H.264/AVC Fast Encoding Mode Decision by Motion Activity of Macroblock (매크로블록의 움직임 특성을 고려한 H.264/AVC 고속 부호화 모드 결정)

  • Ahn, Yong-Jo;Nam, Jung-Hak;Sim, Dong-Gyu
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.343-345
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    • 2010
  • H.264/AVC는 율-왜곡 계산에 기반한 화면 내 예측과 화면 간 예측을 통하여 높은 압축효율을 나타낸다. 그러나 모든 예측 모드의 율-왜곡 값을 계산하여 하나의 최적의 모드를 구하는 기존의 방법은 높은 계산량을 가지며 부호화에 걸리는 시간을 현저히 증가시킨다. 이러한 높은 계산량을 갖는 모든 예측모드의 율-왜곡 계산을 보완하기 위하여, 본 논문에서는 매크로블록의 움직임 특성 을 고려한 고속 부호화 모드 결정 방법을 제안한다. 각각의 매크로블록을 부호화하기 위해 미리 계산되는 SKIP모드에 대한 율-왜곡 값을 바탕으로 두 가지 문턱 값을 사용하여 움직임의 특성을 판단한다. 움직임의 특성에 따라 매크로블록은 3가지 분류로 나뉘게 되며, 각 분류에 따라 경쟁 모드를 적응적으로 선별하여 최적의 모드를 선택한다. 이러한 움직임 특성을 고려한 선택적 부호화 모드 결정을 통하여 부호화 효율의 큰 손실 없이 계산량을 감소시킴으로서 H.264/AVC의 고속 부호화가 가능한 x.264 대비 MMX를 사용하였을 때 16%, MMX를 사용하지 않았을 때 22%의 속도향상을 가져왔다.

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Voting-based Intra Mode Bit Skip Using Pixel Information in Neighbor Blocks (이웃한 블록 내 화소 정보를 이용한 투표 결정 기반의 인트라 예측 모드 부호화 생략 방법)

  • Kim, Ji-Eon;Cho, Hye-Jeong;Jeong, Se-Yoon;Lee, Jin-Ho;Oh, Seoung-Jun
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.15 no.4
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    • pp.498-512
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    • 2010
  • Intra coding is an indispensable coding tool since it can provide random accessibility as well as error resiliency. However, it is the problem that intra coding has relatively low coding efficiency compared with inter coding in the area of video coding. Even though H.264/AVC has significantly improved the intra coding performance compared with previous video standards, H.264/AVC encoder complexity is significantly increased, which is not suitable for low bit rate interactive services. In this paper, a Voting-based Intra Mode Bit Skip (V-IMBS) scheme is proposed to improve coding efficiency as well as to reduce encoding time complexity using decoder-side prediction. In case that the decoder can determine the same prediction mode as what is chosen by the encoder, the encoder does not send that intra prediction mode; otherwise, the conventional H.264/AVC intra coding is performed. Simulation results reveal a performance increase up to 4.44% overall rate savings and 0.24 dB in peak signal-to-noise ratio while the frame encoding speed of proposed method is about 42.8% better than that of H.264/AVC.

Optimum Compression of Digital Cinema by Comparing H.264/AVC and JPEG-2000 (디지털 시네마 영상의 최적 압축을 위한 H.264/AVC와 JPEG-2000 비교 연구)

  • Kim, Chul-Hyun;Knag, Nam-Oh;Kim, Yong-Hwan;Jung, Soo-Yeun;Lim, Sang-Hee;Paik, Joon-Ki
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.101-109
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    • 2006
  • 현재 디지털 시네마의 압축 표준으로는 DCI(Digital Cinema Initiatives)에 의해 정지 영상 압축의 국제 표준인 JPEG-2000이 선정되어 있다. 하지만 영상 압축에 있어 또 하나의 국제 표준인 H.264/AVC는 현재까지 동영상 압축에 있어 과거 어떤 동영상 압축 코덱보다 큰 효율을 달성해왔다. 본 논문에서는 이 두 가지 압축 방법을 사용하여 디지털 시네마 압축에서 요구하는 시각적 무손실 압축을 연구하였다. 즉 실험 영상에 다양한 파라메터 값으로 JPEG-2000과 H.264/AVC 압축을 수행 하였고 산출된 결과를 시각적 무손실 압축의 환경 조건하에서 제시하였다. JPEG-2000의 경우 RATE 0.02, 0.03 이전의 PSNR 변화 값이 낮은 편이었으며, DCI 규격에도 만족시키는 결과를 보여주었다. H.264의 경우 압축 성능에 있어서 JPEG-2000보다 다소 우월한 결과를 보여주었다. 계층적 코딩을 통해 매체간 높은 호환성을 보장하는 H.264/AVC의 장점은 디지털 시네마의 배포에 적용 가능함을 함께 고려할 때 JPEG-2000과 함께 디지털 시네마를 위한 압축 표준으로 고려해 볼 만 하다.

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Video Quality Improvement Method of Up-sampling Video by Relationship of Intra Prediction Data and DCT Coefficient (화면 내 예측 정보와 DCT 계수의 관계에 의한 상향 표본화 영상의 화질 개선 방법)

  • Lee, Yoon-Soo
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.16 no.7
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    • pp.59-65
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    • 2011
  • Korea DMB Service is popularized, and is used by many users. But latest display devices compared to the DMB content resolution support higher resolution and a variety of video resampling technologies has been used. Generally, subjective video quality is determined by object recognition rate in video, and increased as the edge space between objects are more clear. An edge is the boundary between an object and the background, and indicates the boundary between overlapping objects. the predicted direction in intra prediction used in H.264/AVC has the similarity up to 80% for the edge information. In the study, we propose an effective up-sampling mothed using the edge information that is extracted for the relationship between the intra prediction data and the DCT coefficient data of H.264 video encoding.