• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권9호
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• pp.71-78
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• 2008

본 논문에서는 H.264AVC baseline 디코더를 ARM926EJ-S 코어를 탑재한 FPGA(XC4VLX60)기반의 타겟 보드와 임베디드용 Linux Kernel 2.4.26의 개발환경에서 SW/HW 분할을 통해 설계 및 구현하였다. 하드웨어 가속기로는 움직임 보상 모듈 디블록킹 필터 모듈, YUV2RGB 변환 모듈을 사용하였으며 AMBA 버스 프로토콜을 통하여 소프트웨어와 함께 동작한다. 참조 소프트웨어(JM 11.0)를 OS(Linux)상에서 하드웨어 가속 모듈을 추가하고 메모리 접근 등을 최소화함으로써 성능을 향상시키고자 노력하였다. 설계된 하드웨어 IP와 시스템은 여러 단계로 검증하였으며 시스템의 복호화 속도 개선을 도모하였다. QCIF (176$\times$144) 영상을 24MHz의 클록 주파수의 타겟 보드상에서 약 2 frames/sec의 결과를 얻었으며 타겟 보드의 주파수를 증가시키고 FPGA영역의 IP를 ASIC으로 구현하면 더 좋은 성능을 기대할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6C호
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• pp.450-458
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• 2008

본 논문에서는 양안시차를 이용한 스테레오 영상의 부호화 기법을 H.264/AVC 기반으로 스테레오 영상을 실시간으로 전송하기 위한 효과적인 시스템을 제안한다. OpenCV를 이용하여 스테레오 웹캠으로부터 영상을 획득하고, 전처리 과정으로 입력 시스템을 통해 획득한 스테레오 영상을 YUV 4:2:0 파일 포맷으로 변환한다. 변환된 파일은 스테레오 부호화기로 입력되고 제안된 예측구조에 의해 부호화기의 복잡도를 감소시킴으로써 초당 30프레임 이상의 부호화 속도로 부호화 된다. 부호화된 비트스트림 파일은 복호화기에 입력되어 좌, 우 스테레오 영상으로 재 생성된다. 재 생성된 스테레오 영상은 입체영상으로 합성되어 3D 디스플레이 장치를 통해 사용자에게 보여지게 된다. 제안된 시스템은 기존의 스테레오 코덱을 사용했을 때 보다 최소 1.5dB에서 최대 3dB의 압축효율이 뛰어남을 본 실험을 통하여 검증 및 확인하였다. 본 연구는 저 대역폭, 저 전력의 실시간 전송을 위한 모바일환경에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.20-29
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• 2013

제한된 통신 채널을 통한 실시간 전송을 위해 비디오 데이터의 압축이 필요하다. 압축된 영상 비트열은 전송 중에 발생되는 오류에 아주 민감하다. 전송 과정에서 오류가 발생된 패킷을 받게 되면, 복호기에서는 현재 입력되는 프레임을 잘못 재구성하게 되고 영상의 시공간적 특성에 의해 연속되는 프레임으로 전파된다. 이런 복호 영상의 화질 저하를 줄일 수 있는 방법으로 오류 검출과 오류 은닉이 있다. 이 논문에서는 오류 검출률을 높이기 위해 정보 숨김을 이용한 새로운 오류 검출 방법을 제안한다. H.264/AVC의 화면간 예측에서 발생하는 각 매크로블록의 움직임 벡터의 차분값에 특정한 정보를 숨겨 부호화하였다. 복호기에서는 전송받은 특정 정보의 체크를 통해 오류의 위치를 쉽게 찾아낼 수 있도록 하였다. H.324M 모바일 실험 도구를 이용한 실험 환경을 통해 제안한 알고리즘이 PSNR과 주관적 화질 측면에서 좋은 성능을 보임을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.174-180
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• 2006

ITU-T와 ISO/TEC의 공동 작업으로 제정 된 H.264/MPEG-4 AVC는 기존 비디오 표준들에 비해 동일한 화질에서 약 $30%{\sim}70%$의 비트량을 절감할 수 있으며, 동일한 비트량으로 PSNR이 $2{\sim}3dB$ 가량 우수한 영상을 제공할 수 있다. H.264/MPEG-4 AVC는 손실압축 뿐만 아니라 무손실 압축도 지원한다. 본 논문에서는 H.264/MPEG-4 AVC의 무손실 부호화 효율을 향상하기 위한 방법을 제안한다. 제안한 방법은 Intra 예측 후 잔차 신호들을 DPCM 하는 방법으로, 공간적으로 최인접 화소로부터 예측하는 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한 제안한 방법은 최인접 화소로부터 예측 시, 복호화기에서 파이프 라인이 깨지는 문제를 유발하지 않으므로 하드웨어 구현이 용이하다는 장점이 있다. 실험결과 제안한 방법은, Intra 무손실 부호화 시 비트량을 약 12% 정도 절감할 수 있었다. 그 결과 제안한 방법은 현재 표준화중인 H.264/MPEG-4 AVC Advanced 4:4:4 프로파일에 채택되었다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.853-867
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• 2010

IPTV, DMB 등과 같은 방통융합 기반 멀티미디어 서비스에서는 고성능 비디오 인덱싱을 위한 썸네일 기술이 요구되므로 H.264/AVC 비트스트림으로부터 직접 썸네일을 추출하는 방법이 제안되었다. 그러나 화소 공간에서 정의한 일반화 수식을 주파수 공간으로 변환하는 과정에서 H.264/AVC에 정의된 변환 및 양자화, 그리고 인트라 예측의 반올림을 고려하지 않음으로써 썸네일 화질을 저하시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC 비트스트림에서의 새로운 썸네일 추출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 H.264/AVC 핵심 변환을 기반으로 주파수 공간에서의 썸네일 추출 방법을 이론적으로 정리하고 확률적 방법으로 인트라 예측의 반올림 보상 방법을 제시한다. 제안한 방법을 통해 얻은 썸네일은 참조 복호화기를 통해 얻은 썸네일과 주관적 화질은 크게 차이 나지 않으며 이전에 제안된 방법과 비교하여 주관적 화질 향상과 최대 8.66 dB의 PSNR 이득을 얻었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권6호
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• pp.510-520
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• 2008

오늘날 모바일 디바이스(Mobile Device)는 하나 이상의 네트워크 인터페이스를 가지고 있으며, 이를 효과적으로 활용하기 위한 네트워크 융합(Network Convergence) 기술이 활발히 연구되고 있다. 하지만, 이러한 네트워크 융합 환경을 효과적으로 활용하기 위해서는 물리적 네트워크 인터페이스의 특성뿐 아니라 비디오 부호화 기술에 대한 이해를 바탕으로 한 전송이 필수적이다. 따라서, 본 논문은 전송하려는 비디오 데이타의 특성 및 채널 환경을 이해하고 이에 따라 서로 다른 네트워크 경로로 전송하는 최적의 방법론을 밝힌다. 본 연구는 스케일러블 부호화(Scalable Coded)된 비디오를 계층적 중요성, 스트림 정보의 중요성, 그리고 비디오 디코더의 강인성(Robustness)을 고려한 중요성으로 나누어 다중 채널로 차별적 전송 한다. 실험 결과는 화질기준(PSNR)으로 평균 1dB 이상의 효과를 가졌다. 본 연구 결과는 모바일 디바이스가 하나 이상의 네트워크 인터페이스를 가지는 차세대 네트워크 컨버젼스 환경에 최적인 비디오 전송 기법이 될 것이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권7호
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• pp.52-60
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• 2008

디블록킹 필터는 H.264/AVC의 디코딩 과정에서 생기는 블록 왜곡 현상을 없애주고 압축율을 높여준다. 하지만 디블록킹 필터는 디코더에서 1/3의 계산 량을 차지할 만큼 계산 량이 많아 이를 위한 효율적인 하드웨어 설계가 필요하다. 본 논문에서는 적절한 메모리 구조를 사용하여 데이터의 재사용을 높이고, 두 개의 필터를 사용하여 성능을 개선한 디블록킹 필터의 구조를 제안한다. 제안된 구조는 적은 초기화 클럭 이후 두 개의 필터가 동시에 동작하여 데이터가 준비되는 대로 필터링을 수행하여 처리량을 높이고, 외부메모리의 참조를 최소화한다. 제안된 구조는 하나의 매크로블록을 필터링하는 데에 96클럭이 소요되며, 동부아남 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 최대 동작 주파수는 200MHz이다.

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

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권12호
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• pp.50-57
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• 2009

본 논문에서는 H.264/AVC 영상 압축 기술에서 영상데이터의 통계적 중복성을 제거하기 위한 CAVLC의 하드웨어 복호기 구조를 제안한다. 기존의 CAVLC 하드웨어 복호기는 4단계에 걸쳐 5가지 코드를 복호한다. 복호과정에서 각 단계 전환시 불필요한 유휴 사이클이 포함되어 복호기의 성능을 저하시키고 또한 가변길이의 코드 복호과정 중 유효비트길이 계산 과정에서도 불필요한 유휴 사이클을 포함한다. 본 논문에서는 이러한 유휴 사이클을 효과적으로 제거하기 위한 하드웨어 구조를 제안한다. 첫 번째로 복호된 코드를 저장하는 불필요한 버퍼를 제거하여 파이프라인 구조를 효율적으로 개선하고 두 번째로 유효비트길이를 계산하는 과정에서 연산 및 제어를 단순화하는 쉬프터 구조를 제안한다. 제안된 방법을 적용한 결과 하나의 매크로 블록을 처리하는데 평균적으로 89사이클만을 소모한다. 기존 방식에 비하여 29% 가량 성능이 향상됨을 확인하였다. 제안된 구조를 0.18um CMOS 공정을 적용하여 합성하였을 경우 최대 동작 주파수는 140Mhz이며 게이트 크기는 11.5K이다. 기존 방식에 비해 사이클 수는 적게 소모하면서도 적은 회로 사이즈를 구현하여 저전력 동작이 가능하다.

• ETRI Journal
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• 제34권1호
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• pp.106-109
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• 2012

In this letter, we propose a new prediction block filter that can reduce errors between the original and prediction blocks. The proposed filter adaptively adjusts filter coefficients by using the previously reconstructed adjacent blocks and their prediction blocks. Then, the filter is selectively applied to the current prediction block according to the rate-distortion optimization. Moreover, since the same filter coefficients can be derived in the decoder, they are not encoded into the bit-stream. The proposed method achieves a 4.65% bitrate saving on average compared with H.264/AVC.