• 전자통신동향분석
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• 제35권5호
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• pp.102-111
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• 2020

An increase in high-quality video service continually leads to the standardization of high-performance video codecs such as the versatile video coding standard. Although such codecs have improved coding efficiency in terms of high fidelity, a tremendous increase in the amount of video data is required for more efficient compression, especially for efficiently recognizing and analyzing the target within the millions of objects/events captured every day, such as those by surveillance systems. Therefore, newly established MPEG standardization efforts have studied the new generation of video compression standards for machine vision-oriented video. This paper presents the standardization trends in video coding for machines and discusses further directions for improvement.

• 방송공학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.484-492
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• 2016

High efficiency video coding (HEVC)은 H.264/AVC와 같은 이전 비디오 압축 표준 보다 더 높은 압축 효율을 갖는 최신 비디오 압축 표준이다. 화면 내 예측에서 최대 압축 단위 (LCU)들은 quadtree 구조를 통해 64x64부터 8x8까지의 크기를 갖는 더 작은 압축 단위 (CU)들로 나누어지고, 이들은 다시 예측 단위 (PU)들로 나누어진다. 가능한 크기까지 CU를 분할하면서 RDO (Rate Distortion Optimization) 과정을 통해 최적의 CU 분할 형태가 선택된다. 이 과정에서 HEVC는 많은 계산량을 필요로 한다. 본 논문에서는 HEVC의 계산량을 줄이기 위해, FAST (Features from Accelerated Segment Test) 코너 검출을 이용하여 화면 내 예측을 위한 고속 CU depth 결정 방법 (FCDD)을 제안한다. 제안하는 방법은 기존의 HEVC와 비교하여 약 0.7%의 BDBR 만큼의 적은 압축 성능 감소와 함께 부호화기에서 약 53.73%의 계산 시간을 감소시켰다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.353-361
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• 2020

VVC (Versatile Video Coding)는 기존 HEVC에 비해 약 2 배 높은 부호화 효율을 목표로 HD / UHD / 8K 및 HDR (High Dynamic Range) 비디오를 지원하기 위하여 개발되어 현재 표준화의 막바지에 이른 새로운 최신 비디오압축 국제표준기술이다. 또한 스크린 컨텐트 부호화, 적응적인 해상도 변경 및 독립적인 서브 픽처와 같은 다양한 기능의 지원도 목표로 한다. 본 논문에서는 VVC의 색차 인트라 예측모드를 위한 효과적인 부호화 방법을 개발하기 위해 색차신호의 인트라부호화 모드를 위한 신호방법을 조사하고, 이중 DM모드 (Derived Mode) 가 사용되는 경우 휘도블록의 각도 (angular) 모드 참조 시 단순화된 방향을 적용하여 색차블록에 적용되는 화면 내 예측모드를 간략화 시킬 수 있는 방식을 제안한다. 이 기술은 시스템의 복잡도는 낮추면서 DM모드의 선택확률을 높여 부호화 효율을 높일 수 있으며, 이때, 블록의 크기까지 고려할 경우, 부호화 효율을 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.

• ETRI Journal
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• 제42권3호
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• pp.446-458
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• 2020

In this study, an efficient scheme for hiding data directly in partially encrypted versions of high efficiency video coding (HEVC) videos is proposed. The content owner uses stream cipher to selectively encrypt some HEVC-CABAC bin strings in a format-compliant manner. Then, the data hider embeds the secret message into the encrypted HEVC videos using the specific coefficient modification technique. Consequently, it can be used in third-party computing environments (more generally, cloud computing). For security and privacy purposes, service providers cannot access the visual content of the host video. As the coefficient is only slightly modified, the quality of the decrypted video is satisfactory. The encrypted and marked bitstreams meet the requirements of format compatibility, and have the same bit rate. At the receiving end, data extraction can be performed in the encrypted domain or decrypted domain that can be adapted to different application scenarios. Several standard video sequences with different resolutions and contents have been used for experimental evaluation.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.544-554
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• 2012

카메라에 의해 촬영되는 자연 영상과 달리 컴퓨터나 스마트폰 등과 같은 다양한 전자기기에 의해 생성/랜더링(rendering)된 영상이나 동영상을 스크린 콘텐츠라 한다. 스크린 콘텐츠는 자연영상과는 구별되는 통계적 특성을 가지고 있기 때문에 자연 영상 혹은 동영상을 대상으로 하는 지금까지의 압축표준을 이용하는 경우 압축효율이 저하될 수밖에 없다. 스크린 콘텐츠의 효율적인 압축을 위한 연구가 최근 들어 활발히 이루어지고 있으며, 특히 현재 진행 중인 고효율 동영상 부호화(HEVC : High Efficiency Video Coding)의 표준을 위한 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding) 회의에서 스크린 콘텐츠가 가지는 특성에 적합한 압축 방식들이 지속적으로 논의 되고 있다. 본 논문에서는 HEVC 참조 소프트웨어인 HM(HEVC Test Model)의 고성능 압축 도구들에 대해 스크린 콘텐츠 압축 효율성을 분석하고, 분석을 통해 얻어진 결과를 기반으로 스크린 콘텐츠 응용에 최적화된 부호화 모델을 제시한다. 또한, 스크린 콘텐츠가 자연동영상과 구별되는 특성들과 스크린 콘텐츠 응용에서의 HEVC 적용을 위한 앞으로의 연구쟁점을 제시한다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.484-495
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• 2017

최근 디스플레이 기기의 발전과 기가 네트워크 등의 전송 대역폭 확대로 인해 대형 파노라마 영상, 4K Ultra High-Definition 방송, Ultra-Wide Viewing 영상 등 2K 이상의 초고해상도 영상의 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 이러한 초고해상도 영상은 데이터양이 매우 많기 때문에 부호화 효율이 가장 높은 High Efficiency Video Coding(HEVC) 비디오 부호화 표준을 사용하는 추세이다. HEVC는 가장 최신의 비디오 부호화 표준으로 다양한 부호화 툴을 이용하여 높은 부호화 효율을 제공하지만 복잡도 또한 이전 부호화 표준과 비교하여 매우 높다. 특히 초고해상도 영상을 HEVC 복호기로 실시간 복호화 하는 것은 매우 높은 복잡도를 요구한다. 따라서 본 논문에서는 고해상도 및 초고해상도 영상에 대한 HEVC 복호기의 복호화 속도를 개선시키고자 HEVC에서 지원하는 슬라이스(Slice)와 타일(Tile) 부호화 툴을 사용하여 각 슬라이스 혹은 타일을 동시에 처리하며 디블록킹 필터 과정에서도 소정의 블록 크기만큼 동시에 처리하는 데이터-레벨 병렬 처리 방법을 소개한다. 이는 독립 복호화가 가능한 타일, 슬라이스, 혹은 디블록킹 필터에서 동일 연산을 다중 스레드에 분배하는 방법으로 복호화 속도를 향상 시킬 수 있다. 실험에서 제안 방법이 HEVC 참조 소프트웨어 대비 4K 영상에 대해 최대 2.0배의 복호화 속도 개선을 얻을 수 있음을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제38권1호
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• pp.185-194
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• 2016

In this paper, a novel rate control scheme for low delay video coding of High Efficiency Video Coding (HEVC) is proposed. The proposed scheme is developed by considering a new temporal prediction structure of HEVC. In the proposed scheme, the relationship between bit rate and quantization step is exploited firstly to formulate an accurate quadratic rate-quantization (R-Q) model. Secondly, a method of determining the quantization parameters (QPs) for the first frames within a group of pictures is proposed. Thirdly, an accurate frame-level bit allocation method is proposed for HEVC. Finally, based on the proposed R-Q model and the target bit allocated for the frame, the QPs are predicted for coding tree units by using rate-distortion (R-D) optimization. We compare our scheme against that of three other state-of-the-art rate control schemes. Experimental results show that the proposed rate control scheme can increase the Bjøntegaard delta peak signal-to-noise ratio by 0.65 dB and 0.09 dB on average compared with the JCTVC-I0094 and JCTVC-M0036 schemes, respectively, both of which have been implemented in an HEVC test model encoder; furthermore, the proposed scheme achieves a similar R-D performance to Wang's scheme, as well as obtaining the smallest bit rate mismatch error of all the schemes.

• 방송공학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1036-1046
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• 2011

ITU-T VCEG과 ISO/IEC MPEG은 공동으로 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding) 를 구성하여 차세대 비디오 코덱 HEVC(High Efficiency Video Coding)에 대한 표준화를 진행하고 있다. HEVC에서 사용되고 있는 양자화 및 역 양자화는 TU(Transform Unit)내 모든 위치의 변환계수에 동일한 크기의 양자화 및 역 양자화를 수행한다. TU내의 변환계수는 동일하게 분포되어 있지 않으므로 모든 위치의 변환계수에 동일한 크기의 양자화 및 역 양자화를 수행하는 것은 비효율적이다. 또한 주사 순서상 뒤쪽에 있는 양자화 된 계수는 엔트로피 부호화 방법상 비효율적 일 수도 있다. 이 논문에서는 엔트로피 부호화의 효율성을 고려하여 TU 내 변환계수의 위치에 따라 다른 크기의 양자화를 수행하여 성능을 향상시키는 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘의 원리는 양자화 된 계수 분포의 통계적 특징에 따른 TU의 주사 순서에 따라 다른 크기의 양자화 및 역 양자화를 수행하는 것이다. 이 알고리즘은 평균 Y BD-rate 0.34% 의 압축률 향상을 나타내었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.275-280
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• 2013

최근 액서스망의 브로드밴드화와 영상기기의 고성능화에 따라 인터넷을 통한 음성, 영상 등의 미디어 정보를 다루는 멀티미디어 서비스가 주목받고 있으며 점차 보급되어 가고 있다. 앞으로 더욱더 영상 기기나 네트워크 환경에 발맞추어 고품질의 영상을 다루고 이용하는 형태가 점점 다양화되고 활용화 되리라 예측된다. 그 중에서도 동영상 부호화 기술 즉, 영상 정보의 압축 부호화 기술은 중심적인 역할을 하는 기술 중의 하나이다. 동영상 부호화 기술은 방대한 정보량을 필요로 하는 영상 신호 중에 포함되어 있는 용장성을 배제하고 적절한 정보량을 디지털 부호로서 효율인 영상 신호를 표현하는 기술로서 발전되어 가고 있다. 따라서 본 연구는 동영상 부호화에서의 모드 선택에 적용하는 코스트 평가 방법을 검토하고 부호화 효율을 최대화하기 위해 방법을 제안 하고자하며 이를 기존 방법과 비교해 우수성을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.513-526
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• 2010

본 논문에서는 고화질 비디오의 부호화 효율성 증대를 위한 저 복잡도의 디블록킹 필터를 제안한다. 최근 고해상도 고화질 영상의 사용 증대로 인해 고화질 비디오의 부호화에 적합한 비디오 코덱 알고리즘 연구가 최신 비디오 압축 표준인 H.264/AVC를 기반으로 이루어지고 있다. H.264/AVC의 디블록킹 필터는 낮은 비트율의 비디오 부호화에 적합하도록 설계되었으며, 양자화에 의해 발생하는 블록경계 왜곡을 제거하여 주관적 화질을 향상시킬 뿐만 아니라 부호화 효율을 높인다. 그러나 고화질 비디오의 부호화에서는 부호화 후 복원된 영상 내에 블록화 현상이 약하게 발생하기 때문에 강한 세기의 필터가 적용되는 H.264/AVC의 디블록킹 필터가 적합하지 않다. 또한, 디블록킹 필터는 높은 연산 복잡도 때문에 복호화기에서 높은 비중을 갖는 문제점이 있다. 제안하는 저 복잡도의 디블록킹 필터는 고화질 비디오의 부호화에서 기존의 방법보다 최대 7.3% 의 부호화 효율을 높임과 동시에 최대 8.8%의 복호화 연산 복잡도 감소를 보인다.