• 한국통신학회논문지
• /
• 제30권11C호
• /
• pp.1091-1097
• /
• 2005

본 논문에서는 H.264 동영상 표준 부호화 방식을 위한 고속 움직임 추정 기법을 제안한다. 제안된 고속 움직임 추정 기법은 움직임 벡터가 국부적으로 일정한 상관관계를 유지하고 있다는 특성을 이용하여 각 블록의 움직임 추정 시 부호화된 인접 블록의 움직임 벡터 값으로부터 주어진 탐색 영역 내에서 수평, 수직 방향 각각 독립적으로 불필요한 탐색 영역을 제거하여 축소된 비대칭 가변 크기 탐색 영역을 결정한다. 또한, 예측된 탐색 영역제약 조건을 이용하여 가변 단계 탐색 방식을 취하는 것을 특징으로 한다. 실험 결과를 통해 제안된 방식에 의해 움직임 추정 탐색 지점이 전영역 탐색 방식(Full Search)에 비해 평균 $98\%$ 이상 절감되었으며, PSNR과 비트율은 평균적으로 전영역 탐색 방식과 등일 수준인 것을 결과로부터 확인 할 수 있었다.

• ETRI Journal
• /
• 제28권6호
• /
• pp.721-731
• /
• 2006

A fast intra skip detection algorithm based on the ratedistortion (RD) cost for an inter frame (P-slices) is proposed for H.264/AVC video encoding. In the H.264/AVC coding standard, a robust rate-distortion optimization technique is used to select the best coding mode and reference frame for each macroblock (MB). There are three types of intra predictions according to profiles. These are $16{\times}16$ and $4{\times}4$ intra predictions for luminance and an $8{\times}8$ intra prediction for chroma. For the high profile, an $8{\times}8$ intra prediction has been added for luminance. The $4{\times}4$ prediction mode has 9 prediction directions with 4 directions for $16{\times}16$ and $8{\times}8$ luma, and $8{\times}8$ chrominance. In addition to the inter mode search procedure, an intra mode search causes a significant increase in the complexity and computational load for an inter frame. To reduce the computational load of the intra mode search at the inter frame, the RD costs of the neighborhood MBs for the current MB are used and we propose an adaptive thresholding scheme for the intra skip extraction. We verified the performance of the proposed scheme through comparative analysis of experimental results using joint model reference software. The overall encoding time was reduced up to 32% for the IPPP sequence type and 35% for the IBBPBBP sequence type.

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

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권3C호
• /
• pp.247-254
• /
• 2008

ITU-T와 MPEG에 의해 최근 표준화가 완성된 H.264는 가변 블록 크기 움직임 예측, 다중 참조 영상, 1/4화소단위 움직임 예측 및 보상, $4{\times}4$ 정수 단위 DCT, 비트율-왜곡 최적화(Rate-Distortion Optimization)등의 새로운 부호화 기술로 H.263, MPEG-4 등 기존 비디오 표준에 비해 더 좋은 부호화 효율을 제공하고 있다. 그러나 새로운 부호화 기술들은 H.264의 전반적인 복잡도를 심화시키는 주된 요인이므로, H.264의 실제 응용을 용이하게 하기 위해서는 이러한 기술에 대한 고속 알고리즘이 요구된다. 제안하는 방식은 부호화기의 복잡도에서 가장 큰 비중을 차지하는 가변 블록 크기 움직임 예측 부호화에서 부호화 모드를 효율적으로 생략함으로써 모드 결정을 빠르게 수행하는 고속 모드 결정법으로, 참조 영상의 수를 줄이는 방법과 예측 모드를 생략하는 방법으로 구분될 수 있다. 참조 영상의 수를 줄이는 방법의 경우 상위 $16{\times}16$ 매크로블록에서 최소의 SAD를 갖는 참조 영상을 선택하여 $16{\times}8$과 $8{\times}16$ 모드의 움직임을 예측하고, 이 중 다시 최적의 참조 영상을 선택하여 하위 모드의 움직임을 예측한다. 예측 모드를 생략하는 방법에서는 매크로블록의 가로와 세로 세분화 방향성을 이용하여 만약 $16{\times}16$ 모드가 선택될 경우, $8{\times}8$과 $4{\times}4$ 하위 모드만 수행하고, $16{\times}8$ 모드가 선택되면 $8{\times}4$, $8{\times}16$ 모드가 선택되면 $4{\times}8$ 모드에서만 움직임 예측을 수행할 수 있다. 실험 결과 모든 참조 영상을 사용하는 방식에 비해 평균 65%가량 속도가 향상된 반면 영상의 화질은 H.264 표준 및 기존 방식과 유사함을 PSNR을 통하여 증명한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제10권4호
• /
• pp.309-318
• /
• 2004

본 논문에서는 선택적으로 강화계층의 시간적 예측 정보를 사용하는 H.264 기반 선택적인 미 세입자 스케일러블 비디오 코딩 방법을 제안한다. 제안된 방법의 기본계층은 최근 표준화되었으며 고압축률이 특징인 H.264 (MPEG-4 Part 10 AVC) 알고리즘으로 코딩한다. 강화계층은 기본적으로 국제표준인 비트플레인 기반 MPEG-4 (Part 2) 미세입자스케일러블 코딩 방법으로 코딩한다. 본 논문에서는 엔코더측에서 강화계층간 시간적 예측 방법에 의해 발생된 효과적인 영상 정보를 드리프트 현상이 최소화하는 방향으로 선택적으로 적용하여 디코더측에 전송하는 방안을 제안하였다. 강화계층간 예측 방법만을 추가했을 때는 시간적 중복성을 줄여주는 효과를 볼 수 있지만 저비트율 대역에서 엔코더와 디코더간의 참조 저장 영상 불일치로 인한 드리프트 현상이 심하게 발생한다. 제안된 알고리즘은 시간적 예측 결과가 우수하여 코딩효율을 현저히 높혀줄 수 있는 경우에만 선택적으로 강화계층간의 시간적 예측 정보를 사용하였으며, 이로 인하여 저비트율 대역에서의 드리프트 현상을 현저하게 줄 일수 있었으며, 전반적으로 코딩 효율을 높여주는 효과를 가져왔다. 여러 영상 시퀀스를 대상으로 실험한 결과, 제안된 코딩 방법은 현존하는 국제표준인 MPEG-4 기반 미세입자 스케일러블 코딩 방법보다 같은 비트율 대역에서 영상화질이 약 3∼5 dB 높은 성능을 보여주고 있으며, H.264를 기반으로한 미세입자 스케일러블 코딩 방법보다도 약 1∼3 dB 높은 성능을 보여주고 있음을 발견할 수 있었다.

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

• 방송공학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.214-224
• /
• 2004

본 논문에서는 차세대 실감형 3차원 영상 처리와 3차원 TV 3차원 화상회의 등과 같은 3차원 실감 미디어의 부호화에 적합한 H.264 기반의 적응적 시공간적 예측 부호화를 제안한다. 첫 번째로, 두 가지의 IPPP와 IBBP GOP(group of picture) 구조에서 기존의 동시방송(simulcast) 방식과 다르게 same-view와 inter-view 영상의 적응적 시공간적 예측 부호화를 제안한다. 두 번째로, GOP 구조가 IBBP에서 제안된 inter-view 방식의 예측 부호화시 B(hi-predictive) 화면이 MB(macroblock) 모드중 하나인 시간적 직접방식(temporal direct mode)을 수행하려고 할 때 참조 화면이 inter-view 영상을 참조하는 경우 현재의 시간적 직접 방식을 효율적으로 수행하기 위해서 2차원 inter-view 직접 방식을 제안한다. 제안된 방식은 실험결과에서 기존의 동시방송 방식과 비교되었으며 각각의 GOP 구조 모두 화질 면에서 우수한 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권8호
• /
• pp.1505-1512
• /
• 2009

본 논문에서는 저전송률 환경에서 영상의 품질을 향상 시키고 전체 영상의 품질 변화를 감소시키는 프레임 레벨 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 한 GOP에 할당된 비 트량을 버퍼 상태와 전송률뿐만 아니라 각 프레임의 특성에 맞게 적절하게 분배함으로써 전체 영상의 품질을 향상시킨다. H.264 비디오 압축 표준은 다양한 압축 모드 및 최적화 방법을 사용하여 압축률을 향상 시키지만 복잡한 인코더 구조는 정확한 영상 압축 제어를 어렵게 한다. 본 논문에서는 먼저 압축된 영상의 특성을 분석하여 저전송률에 맞는 예측 모델을 제시하고, 이를 이용하여 목표 왜곡 값을 설정하고 목표 왜곡 값에 맞는 비트량을 할당한다. 제안하는 알고리즘과 기존 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제18A권6호
• /
• pp.249-254
• /
• 2011

본 논문은 H.264 움직임 예측을 위해 휘도 성분과 색차 성분의 부화소를 생성하는 효율적인 부화소 보간기 회로 설계에 대해 기술한다. 제안된 구조를 기반으로 한 회로는 보간 연산을 위해 입력 데이터를 버퍼링하지 않고 수평, 수직, 대각선의 부화소 보간을 병렬로 처리한다. 휘도성분에 대한 1/2 화소, 1/4 화소 보간과 색차 성분에 대한 1/8 화소 보간을 동시에 처리하여 회로 성능을 더욱 개선하였다. 회로 크기를 줄이기 위해 본 논문에서는 병렬로 보간 연산을 처리하는데 필요한 모든 중간 데이터를 레지스터 대신 내부 SRAM에 저장하였다. 제안된 구조를 레지스터 전달 수준의 회로로 기술하였고, FPGA 보드에서 동작을 검증하였다. 또한 구현된 회로를 130nm CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용하여 게이트 수준의 회로로 합성하였다. 합성된 회로의 크기는 20,674 게이트이고 최대 동작 주파수는 244MHz이다. 회로에 사용된 SPSRAM의 전체 크기는 3,232 비트이다. 구현된 회로는 논리 게이트와 SRAM을 포함하여 다른 논문에서 제안한 회로에 비해 크기가 작고 성능도 우수하다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.124-130
• /
• 2013

본 논문에서는 고성능 H.264/AVC 부호기 설계를 위해 낮은 연산 복잡도를 가지는 움직임 예측 알고리즘과 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 움직임 예측 알고리즘은 주변 매크로블록들의 움직임 벡터와 방향성으로 유동적인 초기 탐색점과 탐색패턴으로 정확한 초기 탐색점을 설정한다. 주변 매크로블록들의 움직임 벡터를 사용하여 적은 수의 탐색점으로 움직임 예측이 가능하며, 적은 수의 탐색점으로 인해 연산량과 수행 사이클을 감소시킨다. 제안한 움직임 예측 하드웨어를 TSMC 0.18um CMOS 표준 셀 라이브러리 이용해 합성한 결과 217.92k 개의 로직 게이트로 구현되며 최대동작 주파수는 166MHz이다. 제안한 움직임 예측의 하드웨어 구조는 하나의 매크로 블록을 부호화 하는데 312사이클 소요되어 기존 하드웨어 구조대비 성능이 69% 향상됨을 확인하였다.