• ETRI Journal
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• 제26권2호
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• pp.122-135
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• 2004

Although frame-based MPEG-4 video services have been successfully deployed since 2000, MPEG-4 video coding is now facing great competition in becoming a dominant player in the market. Object-based coding is one of the key functionalities of MPEG-4 video coding. Real-time object-based video encoding is also important for multimedia broadcasting for the near future. Object-based video services using MPEG-4 have not yet made a successful debut due to several reasons. One of the critical problems is the coding complexity of object-based video coding over frame-based video coding. Since a video object is described with an arbitrary shape, the bitstream contains not only motion and texture data but also shape data. This has introduced additional complexity to the decoder side as well as to the encoder side. In this paper, we have analyzed the current MPEG-4 video encoding tools and proposed efficient coding technologies that reduce the complexity of the encoder. Using the proposed coding schemes, we have obtained a 56 percent reduction in shape-coding complexity over the MPEG-4 video reference software (Microsoft version, 2000 edition).

• 한국통신학회논문지
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• 제31권8B호
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• pp.707-715
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• 2006

이동통신에서의 멀티미디어 데이터 서비스는 매우 중요한 응용으로 떠 오른지 오래이다. 예전에는 이동전화를 위한 음성서비스에 국한되었으나, 근래의 기술발전으로 동영상을 서비스하기에 충분할 정도로 대역폭이 넓어졌다. 기술경쟁이 치열하고, 발전속도가 빠른 만큼, 동영상서비스에 대한 요구는 점점 늘어갈 것으로 예상된다. 본 논문에서는 이동통신에서 라이브 동영상 서비스를 제공하기 실시간 MPEG-4 비디오 인코더와 이를 위한 통신망의 구성에 대하여 서술한다. 통신망의 구성에 대한 가정을 최소로 했기 때문에 새로운 형식의 이동통신 기술이 대두된다 하더라도 본 논문에서 기술하는 동영상 서비스 시스템은 쉽게 적용 가능하다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.9-18
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• 2005

본 논문에서는 MPEG-4부호화기에서 인트라 프레임의 양자화 레벨을 구하는 방법을 제안한다. 인트라 프레임은 GOP 내에서 참조 프레임으로써 다른 프레임에 계속 전파되므로 이 프레임의 성능에 의해 전체 GOP의 성능이 크게 영향을 받을 만큼 중요한 부분이다. 본 논문에서는 인트라 프레임 의 양자화 레벨을 효과적으로 구할 수 있도록 할당된 비트 수와 입력되는 영상의 복잡도, 그리고 GOP의 구조를 이용하는 방법을 제안한다 실험 결과에서는 기존의 방법들이 고정된 값을 사용하여 효율이 저하되거나 영상의 특성에 따라 상이한 성능을 보이는데 비하여 본 논문의 방법은 다양한 영상에 대하여 안정된 결과를 보였다. 제안한 방법을 MPEG-4검증모델에서 선택한 Q2 알고리듬과 비교할 때 영상의 특성에 따라 조금씩의 차이는 있지만 높은 비트 율에서 최대 3.49dB 정도의 높은 이득을 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제40권5호
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• pp.417-425
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• 2003

ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication standardization sector)와 MPEG(Moving Picture Experts Group)에 의해서 최근 표준화가 완성된 H.264는 가변 블록 크기 움직임 추정, 복수참조영상, 1/4화소 움직임 예측/보상, 4×4 정수 DCT(Integer Discrete Cosine Transform), 율-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.264 의 전반적인 복잡도를 심화시키는 주된 요인이기도 하다. 따라서, H.254 의 실제 응용을 용이하게 하기 위해서는 이러한 기술에 대한 고속 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 율-왜곡 최적화를 통한 부호화 모드 결정시 부호화기의 복잡도에서 가장 큰 비중을 차지하는 가변 블록 크기 움직임 추정 및 공간예측 부호화를 효율적으로 생략하여 부호화 모드 결정을 빠르게 수행하는 고속 모드 결정법을 제안한다. 실험결과, 제안된 방법은 부호화 효율의 손실이 거의 없으면서도 계산법을 약 4배 향상시킨다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제41권6호
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• pp.91-99
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• 2004

본 논문은 H.264와 MPEG-4 간의 원활한 통신을 하기위한 두 가지 트랜스코딩 방법을 제안한다. 같은 공간적 시간적 해상도(spatio-temporal resolution)를 유지하는 트랜스코팅 방법과 공간적 해상도(temporal resolution)를 줄이는 트랜스코팅 방법을 제안한다. H.264 비트스트림(bitstream)이 MPEG-4 비트스트림으로 변환 시 H.264 블록형태를 MPEG-4에서 사용 할 수 있는 블록형태로 변환 시켜야 하며, 4×4 블록단위의 움직임 벡터도 8×8 블록단위의 움직임 벡터로 조정하여야 한다. 두 가지 제안된 트랜스코딩 방법은 직렬 화소영역 트랜스코팅 방법(cascade pixel-domain transcoding) 보다 MPEG-4 부호화기 측에서 4.1~5.1배 부호화 속도가 빠를 뿐만 아니라 영상의 화질 저하는 최고 0.3dB정도 밖에 떨어 지지 않는다.

• 방송공학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.152-164
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• 1996

본 논문은 GA(Grand Alliance) HDTV 동영상 부호화기의 하드웨어 구조 및 그의 구현을 위한 기술을 기술한다. 구현된 동영상 부호화기는 1125본(30Hz)의 비월주사 방식 영상을 입력으로 받고, MPEG-2에 따르는 비트열을 출력한다. 부호화기의 처리과정은 넓은 영역 움직임 추정 및 진보된 비트율 제어 기법을 포함한다. 시스템의 복잡도를 현실화하기 위해 계층적 움직임 추정기법이 사용되었고, 그것의 하드웨어 구조를 개발하였다. 또한, 시각적 화질을 향상시키기 위해 시각 특성을 이용한 적응 양자화 기법이 사용되었다. 개발된 시스템은 실시간 처리를 위해 병렬처리구조를 취하고, 프로그램 가능 소자, 기억 소자, 그리고 DCT와 움직임 추정 소자와 같은 특수 처리 소자를 이용하여 구현된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1776-1784
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• 2003

이 논문에서는 MPEG­4를 부호화하기 위한 스트림 생성기의 효율적인 구조 설계에 대하여 제안한다. 이 모듈은 DCT 및 양자화 모듈로부터 출력된 매크로 블록 단위의 양자화 된 계수를 입력으로 하여 부호화 기의 부호화 모드에 따라 VLC 부호화를 수행하며, MPEG­4 의 오류 은익 방법을 지원하며, 데이터 파티션을 지원한다. 이 구조는 VHDL 을 사용하여 설계하였으며, 포스트 시뮬레이션을 통해 설계된 부호화 기의 성능을 평가하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권1C호
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• pp.92-101
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• 2004

논문에서는 MPEG-4(Moving Picture Expert Group-4) 객체기반 부호화를 위하여 영상에서 실 시간적으로 변화영역(객체)을 추출하는 알고리즘에 대하여 제안한다. 기존의 객체 분리방법 들은 Off-Line 방법으로 객체를분리하므로 실시간 처리를 필요로 하는 영상전화나 영상회의 시스템에서는 사용할 수 없었다. 그리고 또 MPEG-4표준의 버전1에서 권장하는 객체분할 방식인 공간적인 분할(Spatial Segmentation)방법과 시간적인 분할(Temporal Segmentation)방법은 픽셀단위로 연산을 하므로 연산의 복잡도가 높아서 실시간 영상전송에 어렵다. 그러나 이 논문에서 제안하는 알고리즘은 연산단위를 픽셀단위로 연산하는 것이 아니라 매크로블록 단위로 연산이 이루어지므로 실시간 전송을 가능케 한다. 그러나MPEG-4권고 안에서 제시한 알고리즘처럼 이 번에 제안한 알고리즘도 한 영상에서 여러 개의 객체를 추출하는 것이 이루어지지 않았다. 그리고 전체 시스템 구성을 보면 크게 부호기와 복호기로 나누어지고 부호기에 본 논문에서 제안한 실시간 객체추출 알고리즘이 전처리 단으로 삽입되어 구현되었다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권7호
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• pp.1770-1780
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• 1997

ATM 망에서의 폭주로 인한 셀 손실은 피할 수 없기 때문에 영상 데이터 전송시 화질의개선 여지가 문제점으로 남아있다. ATM망에서 MPEG 비디오 전송시에 무차별적인 셀들의 손실은 서비스 품질의 심각한 저하를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 두 가지 방법을 제안한다. 첫째, MPEG 부호화기의 데이터 스트림의 트래픽 특성을 분석하여 높은 우선 순위의 데이터 스트림을 생성한다. 그리고 망의 폭주시에 가능한 한 낮은 우선 순위의 셀들을 폐기시키고 높은 우선 순위의 셀들을 전송하게 함으로써 사용자의 QOS를 보장한다. 이 때 부호화기의 데이터 스트림에 대한 우선 순위는 파라미터 ${\beta}$값의 증감에 따라 우선 순위 단계를 조절한다. 둘째, ${\beta}$값이 클수록 우선 순위가 높은 셀들의 수가 증가하게 된다. 이것은 망의 폭주시 우선 순위가 높은 셀의 손실을 초래한다. 이를 예방하기 위하여 본 연구에서는 사용량 감시 제어기를 설치하여 버퍼의 상태에 따라 전송률을 재 조절하는 방법을 취한다. 즉, 부호화기의 대역폭은 부호화기와 네트워크 사이의 재협상을 통하여 얻는다. 본 논문에서는 부호화기의 대역폭 요구사항을 최대 셀 전송률, 버스트 길이, 지속율을 다루는 사용 파라미터 제어(UPC)에 의하여 얻는다. 네트워크 인터페이스 카드(NIC : Network Interface Card)에 있는 적용 부호화기의 비트율 제어 알고리즘은 사용자의 QOS를 유지하기 위해 필요한 UPC 파라미터를 계산한다. 시뮬레이션시에는 동적인 UPC를 지원하는 ATM 네트워크 인터페이스 환경을 통하여 MPEG 부호화기의 비트율을 조절함으로써 측정하였다. 우선 순위가 주어진 데이터 스트림의 대역폭 재협상을 통한 실험의 결과는 대역폭의 이득과 우선 순위가 높은 데이터 스트림의 손실을 방지함으로써 영상의 화질이 개선됨을 보여준다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.565-568
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• 2005

Even though there has been a great deal of research and development for the compression techniques such as H.263, MPEG-1, and MPEG-2 in DVR systems, an efficient scheme for storing, accessing, and managing the huge amount of video data from multi-channel cameras needs to be developed. In this paper, we describe an implementation of MPEG-4 encoder for PC-based real-time multi-channel DVR systems.