• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권11호
• /
• pp.71-76
• /
• 2008

H.264(또는 MPEG-4/AVC pt.10) 압축 표준은 고성능 영상 압축 알고리즘으로 그 적용 범위를 넓혀 가고 있다. H.264 압축 표준의 가변길이 코드(Variable Length Code)는 데이터의 통계적 중복성의 특성을 이용하여 압축을 한다. 이러한 압축된 비트 스트림은 복호기에서 연속된 비트 스트림을 잘라내는 작업과 테이블에서 비트 스트림과 비교하는 작업을 진행하는데 순수 하드웨어 구현이 까다로운 연산부이다. 본 논문에서는 HD 영상을 실시간으로 복호 가능한 가변길이 복호기 구조를 제안한다. Exp-Golomb 복호기는 연산기로 구성되어 있으며, CAVLD는 테이블과 연산기를 혼합하여 최적화된 하드웨어로 설계하였다. 비트 스트림의 분할(parsing) 작업은 배럴 쉬프터(Barrel shifter)와 1값 감지기(First 1's detector)에서 진행되며, 이 두 유닛은 Exp-Golomb 복호기와 CAVLD가 공유하는 구조로 설계하여 불필요한 하드웨어를 제거하였다. CAVLD와 재정렬(Reorder) 유닛간의 병목현상으로 가변길이 복호기 뿐만 아니라 H.264 디코더 전체의 성능 저하가 나타나는 단점을 제거하기 위해서 CAVLD와 재정렬 유닛간 FIFO와 재정렬 유닛의 최종 출력에 메모리를 두어 병목현상을 제거하였다. 제안된 가변길이 복호기는 Verilog-HDL을 이용하여 설계하고 FPGA를 통해 검증하였다. 0.18um 표준 CMOS 공정을 사용한 합성 결과는 22,604 게이트 수이며, 동작 주파수 120MHz에서 HD 영상이 복호됨을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.54-65
• /
• 2006

본 논문에서는, 스케일러블 비디오 코딩 (SVC) 에 다중 ROI(Region Of Interest) 를 부호화 및 복호화 할 수 있는 새로운 기능 을 지원하는 방법을 제안한다. 현재의 스케일러블 부호화는 공간, 시간, 화질에 대한 확장성을 가지는 비트스트림을 생성하는 것을 목적으로 하고 있다. ROI 는 영상 내에서 중요한 의미를 가지는 영역을 나타내는데, 네트웍이나 단말의 영상크기의 제약이 발생하는 경우, ROI 만을 전송하여 QoS 가 가능토록 할 수 있다. 본 논문에서는 H.264 의 FMO를 이용하여 SVC 에서 다중 ROI를 정의할 수 있는 syntax와 방법을 제시하고, 실제로 부호화 및 복호화 하는 방법을 제시한다. 제안한 방법은 실제 JSVM1.0 에서 구현하였으며 실험을 통해 본 논문에서 제안한 방법에 대한 검증을 수행하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제39권5호
• /
• pp.477-485
• /
• 2002

본 논문에서는 H.263 비디오 코덱 구현을 위한 효율적인 하드웨어 구조를 제안하고, 이에 기반한 VLSI 구현을 기술한다. 제안 구조는 부호화 및 복호화에 사용되는 내부 하드웨어 블록들간의 연결 및 이 블록들과 내부 RISC 프로세서간의 연결에 단일화된 인터페이스 방법을 사용한다. 이러한 단일화된 인터페이스의 사용은 블록들의 모듈화된 설계를 가능하게 하며, 하드웨어/소프트웨어의 적절한 분할 및 효과적인 파이프라인 동작을 가능하게 한다. 개발된 VLSI는 H.263 버전 2의 프로파일 3 @ 레벨 10을 지원하고, 제어용 프로토콜인 H.245와 다중화 프로토콜인 H.223을 지원한다. 따라서 외부에 오디오 코덱 칩을 추가함으로써 완전한 ITU-T H.324 또는 3GPP 3G-324M 멀티미디어 터미널 기능 구현에 사용될 수 있으며, 하드웨어 블록들을 최대한 활용하면서 소프트웨어적으로 H.263++와 MPEG4 코덱을 구현 할 수 있는 구조이다. 구현된 H.263 코덱은 40MHz의 동작 주파수에서 초당 15 프레임 이상의 성능으로 QCIF 크기의 영상의 부호화 및 복호화를 동시에 수행할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제11권7호
• /
• pp.956-965
• /
• 2008

H.264는 가장 최근에 제정된 동영상 압축 표준으로 다양한 기법 등을 도입하여 기존의 표준들에 비해 동일한 화질을 유지하면서도 높은 압축 효율을 보여준다. 하지만 이러한 기법들은 처리과정이 복잡해, 계산 과정을 간소화시킨 효율적인 기법들이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 새롭게 도입된 기법 중에서 복잡한 처리가 요구되는 인트라 예측의 효율적인 처리를 위한 2단계의 빠른 인트라 예측 방법을 제안한다. 1단계에서는 매크로블록 내 작은 블록들($4{\times}4,\;8{\times}8,\;12{\times}12$ 크기)의 경계 부분의 화소 변화량을 조사하고, 이를 통해서 매크로블록의 평탄 여부를 판단하여 인트라 예측을 위한 블록 크기를 빠르게 선택한다. 2단계에서는 매크로 블록 내부의 대표성을 띄는 화소들을 이용하여 1단계에서 선택된 블록 크기의 여러 모드 중에서 최종 모드를 빠르게 결정한다. 제안한 인트라 예측 기법의 성능측정을 위해 다양한 테스트 동영상으로 화질, 비트율 및 처리시간을 확인한 결과, 관련기법 및 표준과 비교해서 동일한 화질과 비트율을 유지하면서 표준과 비교하여 41.5%, 관련기법과 비교하여 24.7%의 인트라 예측 처리 시간을 감소시켰다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.350-359
• /
• 2011

1990년대 이후 방송 기술의 눈부신 발전은 고선명 방송 서비스의 도입으로 가정에서의 고화질 방송 서비스 제공을 가능하게 하였을 뿐만 아니라, 이동 방송 서비스의 등장으로 고속으로 이동하는 차량에서도 방송 서비스를 즐길 수 있도록 하였다. Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting (T-DMB) 기술은 이동 방송 서비스 제공을 위해 개발된 기술 중 성공적으로 상용화된 기술 중 하나이다. 고속 이동체에서의 안정적인 방송 수신 기능 외에 T-DMB의 기술적 혁신 중 주목할 만한 것으로는 MPEG-4 표준에 기반 한 시스템 프레임워크를 들 수 있다. 이는 장면 기술(Scene Description) 및 그래픽 객체 표현 언어인 Binary Format for Scene (BIFS)와 객체(object) 개념의 멀티미디어 구성 요소 표현 방식인 Object Descriptor (OD) 프레임워크를 통해 대화형 데이터 서비스를 제공할 수 있다. 그런데, T-DMB 대화형 데이터 서비스에는 두 가지 근본적인 제약 사항이 존재한다. 첫 번째 제약 사항은 대화형 서비스를 위한 그래픽 데이터는 비디오 화면을 벗어날 수 없어 항상 비디오 화면 위에 중첩되어 표현되어야 한다는 것이다. 두 번째 제약 사항은 양방향 서비스를 위한 데이터는 항상 방송망을 통해서만 전송되어야 한다는 것이다. 이러한 제약 사항은 단말의 위치 정보나 사용자의 특성 정보를 반영한 개인 맞춤형 서비스 제공의 제약조건이 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 제약 사항을 극복하기 위해 기존방송망 및 무선 인터넷 망을 통해 각각 전송되는 장면 기술 정보 뿐만 아니라, 단말의 저장 장치에 저장된 장면 기술 정보를 활용하는 T-DMB 하이브리드 데이터 서비스 방식을 제안하고 기존 T-DMB 데이터 서비스와의 역호환성을 보장하는 하이브리드 BIFS 기술을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권10B호
• /
• pp.939-945
• /
• 2008

본 논문에서는 차세대 통신망을 위한 G.729.1 광대역 음성 코덱을 활용한 인터넷 단말을 구현한 절차와 결과에 대해 기술하였다. 이러한 목적을 이루기 위해 먼저 음성 코덱 처리를 위한 DSP 기능을 가지며, 비디오 코덱 처리를 위한 향상된 멀티미디어 가속기 기능을 가진 고성능 RISC 응용 프로세서를 선택하였다. 단말 구현에 사용한 G.729.1 광대역 음성 코덱은 ITU-T에서 최근 표준화 된 것으로 G.729 음성 코덱 표준을 확장한 새로운 스케일러블 음성 및 오디오 코덱이다. G.729.1 코덱의 프로세서에서 처리 시간을 줄이고, 단말에 적용하기 위해 계산량이 많이 필요한 부분의 고정 소수점 C 코드를 어셈블리 언어로 변환하였다. 그 결과 원시 C 코드의 실행 시간을 약 80% 줄여서 단말에서 실시간으로 동작시켰다. 비디오 코덱은 프로세서의 eMMA 하드웨어에서 지원되는 H.263/MPEG-4 코덱을 사용하였다. 실제 망에 접속판 SIP 호 처리 시험에서 단 대 단 지연은 100ms 이하이고, PESQ 장비로 측정한 MOS 값은 평균 3.8 이었으며, 상용 단말들과의 연동 시험에서도 정상적으로 동작하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.163-174
• /
• 2008

H.264/AVC는 최신의 비디오 코딩 표준으로, MPEG-2나 MPEG-4에 비해 50% 정도의 높은 압축 효율을 가지고 있다. H.264/AVC에 포함된 여러 기술 중에서 다양한 모드를 이용한 부호화 기능은 높은 압축률이 가능한 기술이지만, 부호화 과정을 복잡하게 만드는 큰 요인이기도 하다. 이러한 단점을 개선하기 위해서 본 논문에서는 H.264/AVC에서 빠른 부호화를 위한 3단계 모드 선택 기법을 제안한다. 1단계에서는 시간적 공간적 상관성을 고려하여 SKIP 모드 또는 INTER 모드를 선택한다. 2단계에서는 1단계의 결과가 INTER일 경우 세부모드들을 2개의 그룹으로 나누어 그 중에서 하나의 그룹을 선택한다. 3단계에서는 2단계에서 선택된 그룹에 따라 오차 매크로블록의 픽셀 값 방향성 또는 주변 매크로블록의 모드를 고려하여 최종 모드를 선택한다. 제안한 기법의 성능을 실험한 결과, 기존의 JM10.2 표준과 비교했을 때, 적은 PSNR의 저하와 적은 비트율의 상승으로 평균 42%의 부호화 시간을 단축하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제45권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 2008

본 논문은 DC 영상을 이용하여 기하학적 변환에 강인하며 고속처리가 가능한 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 JPEG 및 MPEG 영상압축 기술에 널리 사용되는 $8{\times}8$ 블록 DCT를 기반으로 하며, DC 성분만으로 구성된 DC 영상에 DWT 수행 후 웨이블릿 계수에 워터마크를 삽입한다. DC 성분을 이용한 워터마크 삽입으로 야기될 수 있는 화질 열화를 극복하기 위하여 DWT의 서브밴드 마다 워터마크 삽입 강도와 삽입량을 차별화한다. 제안하는 알고리즘은 $8{\times}8$ 블록 DCT 영역의 부분적인 복호화(즉, DC 영상)를 수행함으로써 실시간 워터마크 삽입 및 추출을 위한 고속처리가 가능하다. 실험결과로부터 제안한 워터마킹 방법이 기존의 DC 성분을 이용한 알고리즘과 비교하여 82%의 계산시간을 단축하였으며 다양한 기하학적 공격과 JPEG 압축 등의 기타 공격에 강인한 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.2403-2408
• /
• 2015

DCT (Discrete Cosine Transform)는 최적인 KLT (Karhunen Loeve Transform)에 근접한 에너지 압축 성능을 가지고 있기 때문에 정지 및 동영상 신호의 압축에 널리 사용되고 있다. 최근에 DCT에 기반한 무곱셈 변환이 제안되고 있다. 이 변환들의 계수는 0 또는 2의 지수승으로 표현되기 때문에 덧셈만으로 변환을 수행할 수 있으며 따라서 고속 구현이 가능하다. 또한 에너지 압축 성능도 DCT에 근접하므로 실시간 응용에 적합하다. 본 논문에서는 적은 횟수의 덧셈만으로 계산이 이루어지며 에너지 압축 성능도 높은 8-포인트 근사 DCT를 제안한다. 제안된 변환의 계수는 기본적으로 DCT 계수를 따르지만 0이 아닌 계수의 갯수를 억제하며 동시에 변환의 직교성을 극대화하도록 선택하였다. 기존의 근사 DCT들과 계산량을 비교하였고, 다수의 실험 영상에 대해 압축 성능을 측정한 결과로부터 제안된 변환이 적은 횟수의 덧셈만으로 가장 우수한 압축 성능을 보임을 알 수 있다.

• 한국정보처리학회논문지
• /
• 제4권11호
• /
• pp.2662-2670
• /
• 1997

고속 네트워크의 발전으로 인해 일반적인 문자 데이타외에 음성, 정지화상, 동화상 등 대용량 멀티미디어 데이타의 전송이 가능하게 되었다. 멀티미디어 응용에서 데이타의 실시간 저장 및 재생 서비스를 위해 저장시스템으로서 디스크 배열의 사용은 필수적이다. 각 디스크들의 구성 방법 및 멀티미디어 데이타 할당 방법 등의 여러 가지 디스크 배열 파라미터들은 VOD 서버의 저장시스템으로서의 성능을 좌우하는 중요한 요인이다. 본 논문에서는 VOD 서버의 저장시스템으로 사용하기 위한 디스크 배열의 여러 가지 파라미터를 두가지의 시뮬레이션 즉, 실측과 시뮬레이터상에서 성능을 비교 평가하였다. 시뮬레이션 결과 1.5Mbps의 MPEG-1 파일을 제공하는 디스크 배열의 구조에서 초당 요구 데이타의 크기는 185KB, 스트라이핑 단위는 256KB, RAID 레벨은 5일 때가 실측과 시뮬레이터 두가지 모두에서 가장 적합한 것으로 나타났다.