• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.16 no.1
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• pp.119-126
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• 2012

H.264/AVC can use three transforms depending on types of residual data which are to be coded. H.264/AVC always executes $4{\times}4$ DCT transform. In $16{\times}16$ intra mode only, $4{\times}4$ Hadamard transform for luma DC coefficients and $2{\times}2$ Hadamard transform for chroma DC coefficients are performed additionally. Quantization is carried out to achieve further data compression after transform coding is completed. In this paper, the hardware implementation for DCT transform, Hadamard transform and quantization is studied. Especially, the proposed architecture adopting the pipeline technique can output a quantized result per clock cycle after 33-clock cycle latency. The proposed architecture is coded in Verilog-HDL and synthesized using Xilinx 7.1i ISE tool. The operating frequency is 106MHz at SPARTAN3S-1000. The designed IP can process maximum 33-frame at $1920{\times}1080$ HD resolution.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.33 no.9C
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• pp.697-703
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• 2008

The H.264/AVC video coding standard provides higher coding efnciency compared to the conventional MPEG-2 standard. Since a lot of videos have been encoded using MPEG-2, the format conversion from MPEG-2 to H.264 is essential. In this paper, we propose an efficient method for the conversion of DCT coefficients to H.264/AVC transform coefficients. This conversion is essential, since $8{\times}8$ DCT and $4{\times}4$ integer transform are used in MPEG-2 and H.264/AVC, respectively. The mathematical analysis and computer simulation show that the computational complexity of the proposed algorithm is reduced compared to the conventional algorithm, while the loss caused by the conversion is negligible.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.10 no.9
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• pp.1009-1018
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• 2015

In video coding, the first frame of a GOP is encoded in intra mode which generates a larger number of bits. In addition, the first frame is used for the inter mode encoding of the following frames. Thus the intial QP for the first frame encoding affects the first frame as well as the following frames. To determine the initial QP that maximizes the PSNR of a GOP, several algorithms which uses the ratio of the PSNR of the I frame and the PSNR of P frames of a GOP have been proposed. In this paper, we propose a new traffic model that can be used to determine the optimal initial QP simply and exactly in algorithms that use the PSNR ratio. We first analyze the characteristics of the PSNR ratio of I and P frames and the PSNR of a GOP, and then propose a new traffic model which can represent the characteristics and determine the optimal intial QP. It is shown by experimental results that the initial QP determination method with the proposed model can predict an optimal initial QP whose difference from the optimal value is less than 2. The proposed scheme can also generate the PSNR performance better than that of the existing JVT algorithm.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2016.06a
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• pp.66-67
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• 2016

본 논문에서는 정지영상에 주로 적용되어 왔던 히스토그램 등화 (histogram equalization) 기법을 실시간 동영상 화질향상에 이용할 수 있도록 확장한다. 우선, 동영상의 히스토그램 등화를 실시간으로 동작하기 위한 방안으로, 이전 프레임들의 히스토그램을 이용하여 현재 프레임의 변환 함수를 구성하는 방법을 제안한다. 또한 페이드-인 (fade-in) 등과 같이 장면 전환을 위한 특수 효과를 적용한 동영상이나 장면의 특성상 낮은 화소값이나 높은 화소값들만으로 구성된 동영상에 대해 히스토그램 등화를 적용할 경우 발생하는 문제점을 극복하기 위한 방법을 제시한다. 따라서 제안하는 알고리듬을 적용하여 동영상의 히스토그램 등화를 수행하면 실시간 동영상 처리가 가능할 뿐만 아니라, 다양한 특수 기법들을 사용한 동영상을 효과적으로 개선하여 향상된 화질의 동영상을 얻을 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.11a
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• pp.67-70
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• 2013

본 논문에서는 HEVC(high efficiency video coding)의 후처리 필터 중 하나인 적응적 샘플 오프셋(sample adaptive offset, SAO) 기술을 고속화 하는 방법을 제안한다. 기존의 SAO 는 원 영상과 복원된 영상간의 오차를 최소화하기 위해 각 블록마다 오프셋 값을 계산하므로 연산 복잡도가 매우 높다. 따라서 제안한 방법에서는 다양한 입력 영상에 대한 오프셋 사용빈도를 알아보고, 그 통계를 기반으로 불필요한 오프셋 연산을 생략한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2015.07a
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• pp.40-42
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• 2015

최근 UHD TV 시장이 커지면서 이에 따라 4K 이상의 해상도에 대응하는 코덱의 필요성이 증가하였다. 2013년 1월 차세대 동영상 압축 기술인 HEVC (High Efficiency Video Coding)가 제정되면서 초고해상도 동영상에 대응이 가능해졌다. 새로운 동영상 압축 기술이 제정되면서 초고해상도 동영상에서도 워터마킹의 필요성이 증대되었다. 본 논문에서는 PU 크기와 모드의 상관관계를 이용하여 압축 시 인트라 프레임에서 워터마킹 삽입영역을 제시한다. 또한 이를 바탕으로 간단한 워터마킹 삽입 방법 알고리즘을 소개한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2012.11a
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• pp.176-179
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• 2012

본 논문은 HEVC(high efficiency video coding)의 다양한 화면내 부호화 모드에 대한 성능을 분석하고, 그 분석에 바탕하여 RMD(rough mode decision)가 고려하는 화면내 예측 모드의 개수를 블록의 크기별로 감소시켜 계산 복잡도를 감소시키기 위한 방법을 제안한다. 실험 결과에서는 1.5% BD-rate 증가만으로 부호화 시간을 9.0% 감소시킬 수 있음을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2012.07a
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• pp.37-39
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• 2012

ITU-T와 ISO/IEC의 공동 작업으로 제정된 H.264/AVC는 기존 비디오 표준들에 비해 동일한 화질에서 약 30%~70%의 비트 량을 절감할 수 있으며, 동일한 비트 량으로 PSNR이 2~3dB 가량 우수한 영상을 제공할 수 있다. H.264/AVC는 인트라 부호화 효율을 높이기 위해 공간 영역에서 주변 화소를 이용하여 $4{\times}4$ luma 예측의 9가지 모드와 $16{\times}16$ luma 예측의 4가지 모드에 대한 비트율-왜곡 최적화 기법을 사용하여 최적의 인트라 예측 모드를 선택한다. 본 논문에서는 $4{\times}4$ luma 예측에서 발생하는 정보량을 줄이기 위해 사용하는 MPM을 기존의 방법과는 다르게 연산을 통해 상관도를 높임으로써 보다 정확한 MPM 결정으로 부호화 효율을 높이는 방법을 제안하였다. 실험결과, 제안한 방법은 기존의 방법과 비교하여 BD-RATE 평균 약 -1.4%의 성능 개선 효과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2015.11a
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• pp.143-144
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• 2015

최신 동영상 표준 코덱인 High Efficiency Video Coding (HEVC)는 기존의 H.264/AVC 보다 동일 화질 대비 최대 약 2배의 압축 성능을 보여준다. 이러한 성능을 얻기 위해 HEVC에는 다양한 압축 기술이 적용되었다. 그 예로, H.264/AVC에서는 인트라 예측 모드에서 9가지 예측 모드만을 사용한 반면 HEVC에서는 35가지의 모드를 이용해 화면 내 예측을 시행한다. HEVC에 적용된 다양한 기술들에 의해 부호화 복잡도가 증가하였고 복잡도를 줄이기 위해 다양한 고속 알고리즘이 연구되고 있다. 본 논문에서는 스크린 콘텐츠 영상 부호화에 적합한 고속 인트라 예측 알고리즘을 제안한다. 스크린 콘텐츠 영상이란 카메라를 이용해 촬영된 자연계 영상이 아닌 mobile phone, 방송 장비, 기타 전자 기기 등 컴퓨터 기술에 의해 생성되는 영상을 의미한다. 스크린 컨텐츠 영상은 자연계 영상과 달리 색의 변화가 전혀 없는 단순한 영역을 갖는 특성이 있다. 이러한 스크린 콘텐츠 영상의 특성을 반영하는 고속 알고리즘을 HEVC Test Model (HM) 16.6에 적용하였고, 스크린 컨텐츠 영상에서 25%의 속도 향상 결과를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06c
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• pp.430-432
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• 2012

본 논문은 깊이영상의 화면 내 예측 부호화 과정에서 속도를 개선하는 기법을 제안한다. 부호화 과정 중 최적 모드 결정에 중요한 역할을 하는 율-왜곡 비용은 부호화 모드와 밀접한 관련이 있다. 영상을 분석한 결과, 컬러 영상의 최적 모드의 블록 크기에 따라 울-왜곡 비용이 차이나는 특징이 있다. 따라서 깊이 영상의 화면 내 예측 시 먼저 부호화 된 컬러 영상의 율-왜곡 비용에 따라 $16{\times}16$ 블록 크기를 결정한다. 제안한 기법을 참조 소프트웨어에 적용하여 실험한 결과 PSNR 차이는 거의 없었고, 부호화 시간은 평균 60% 이상의 속도를 개선하였다.