• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권4호
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• pp.23-30
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• 2004

MPEG-4 비디오에서 움직임 적응 인트라 리프레쉬 (MAIR)는 움직임 영역을 인트라로 부호화하는 방식으로 에러의 전파를 방지한다. 움직임 영역은 이전 매크로블록과 현재 매크로블록의 영상 차이를 이용하여 결정하게 된다. AIR의 효과적인 설계는 최대 리프레쉬 시간을 줄이고 에러에 취약한 매크로블록을 예측하는 것이다. 그러나 MAIR은 인트라로 코딩할 필요성이 낮은 매크로블록도 인트라로 코딩한다. 제안한 비트율 기반의 AIR은 한 VOP에서 매크로블록 단위로 비트량을 비교하여 AIR을 수행한다. 이 방법을 사용하면 최대 리프레쉬 시간을 줄임과 동시에 에러에 취약한 매크로블록을 효율적으로 예측하여 기존의 MAIR보다 향상된 성능을 발휘한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권7C호
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• pp.706-715
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• 2005

본 논문에서는 MPEG-2로 부호화된 비디오 스트림에서 H.264 부호화 표준으로의 트랜스코딩 기법을 제안한다. 제안하는 MPEG2에서 H.264t로의 트랜스코더는 MPEG2 복호화부와 H.264 부호화부로 구성되어 있으며, MPEG2 복호화부가 입력되는 MEPG2 비디오 스트림의 전복호화(全復號化)를 수행하는 공간영역에서의 트랜스코딩 기법이다. 반면 MPEG2 복호화 과정에서 사용되는 매크로블록 타입과 부호화블록패턴은 H.264의 매크로블록 모드와 상당한 연관성을 가지는데, 이를 이용하여 H.264 부호화부에서는 MEPG2의 매크로블록 타입, 부호화블록패턴 정보를 이용하여 H.264 부호화부에서의 매크로블록 모드를 적응적으로 선택하고 추가적으론 움직임 벡터를 활용함으로 전체 트랜스코더의 복잡도를 감소시킨다. 제안하는 트랜스코더를 시퀀스에 적용한 결과 전복호화 후 전부호화의 결과와 비교하여 평균 0.03dB의 PSNR 차이만을 보이는 반면 전체 트랜스코딩 시간은 최대 61$\%$ 감소된 것으로 나타난다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.323-326
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• 2005

Several video coding standards, such as MPEG-4 and H.263, have been investigated to reduce the resulting number of bits while pursuing the maximum video quality. The recent video coding standard, H.264, provides higher coding efficiency than previous coding standards by using the mode decision scheme. For mode decision, H.264 chooses the best macroblock mode among the several candidates using Lagrangian cost function which reflects both the rate and the distortion. H.264 employs only one rate-distortion optimization (RDO) model for all macroblocks. Since the characteristics of each macroblock is different, each macroblock should have its own RDO model. In this paper, we propose an adaptive rate-distortion optimization algorithm for H.264. We regulate the Lagrangian multiplier considering the picture type and characteristics of each macroblock.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권2호
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• pp.281-288
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• 2011

In this paper, a variable quantization coefficient scanning for macroblock considering the histogram value of previous macroblock's quantization coefficient is proposed. In order to scan a quantization coefficient, the proposed method makes $4{\times}4$ histograms for various prediction modes($16{\times}16$, $16{\times}8$, $8{\times}16$, $8{\times}8$) by adding 1 if the value of quantization coefficient is not 0. After a final mode decision procedure, the $4{\times}4$ histogram of the final mode will be sorted. Then, quantization coefficients in corresponding macroblock of the next frame are scanned using the sorted order. The experimental results show that the proposed scheme reduces the total bits by approximately 0.01~2.25% with similar PSNR performance compared with the previous method.

• ETRI Journal
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• 제29권6호
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• pp.736-744
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• 2007

We propose a fast macroblock (MB) mode prediction and decision algorithm based on temporal correlation for P-slices in the H.264/AVC video standard. There are eight block types for temporal decorrelation, including SKIP mode based on rate-distortion (RD) optimization. This scheme gives rise to exhaustive computations (search) in the coding procedure. To overcome this problem, a thresholding method for fast inter mode decision using a MB tracking scheme to find the most correlated block and RD cost of the correlated block is suggested for early stop of the inter mode determination. We propose a two-step inter mode candidate selection method using statistical analysis. In the first step, a mode is selected based on the mode information of the co-located MB from the previous frame. Then, an adaptive thresholding scheme is applied using the RD cost of the most correlated MB. Secondly, additional candidate modes are considered to determine the best mode of the initial candidate modes that does not satisfy the designed thresholding rule. Comparative analysis shows that a speed-up factor of up to 70.59% is obtained when compared with the full mode search method with a negligible bit increment and a minimal loss of image quality.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권2호
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• pp.408-427
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• 2011

Intensive computational complexity is an obstacle of enabling multiview video coding for real-time applications. In this paper, we present a fast macroblock (MB) mode selection algorithm for B frames which are based on the computational complexity analyses between the MB mode selection and reference frame selection. Three strategies are proposed to reduce the coding complexity jointly. First, the temporal correlation of MB modes between current MB and its temporal corresponding MBs is utilized to reduce computational complexity in determining the optimal MB mode. Secondly, Lagrangian cost of SKIP mode is compared with that of Inter $16{\times}16$ modes to early terminate the mode selection process. Thirdly, reference frame correlation among different Inter modes is exploited to reduce the number of reference frames. Experimental results show that the proposed algorithm can promote the encoding speed by 3.71~7.22 times with 0.08dB PSNR degradation and 2.03% bitrate increase on average compared with the joint multiview video model.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권2C호
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• pp.49-58
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• 2005

H.264/AVC 동영상 부호화 표준에서는 새로운 부호화 도구들이 추가되었으며 이를 통하여 보다 높은 압축 효율을 보인다. 추가된 부호화 도구들로 인하여 H.264내의 매크로블록은 이전의 부호화 표준들에 비하여 보다 많은 정보를 포함한다. H.264 부호화 표준에서는 하나의 매크로블록이 최대 16개까지의 서로 다른 움직임벡터를 가질 수 있으며 최대 4개의 서로 다른 참조프레임을 가질 수 있다. 또한 다양한 블록크기로의 움직임 추정하며 이는 매크로블록 모드로서 정의된다. 따라서 H.264내의 매크로블록은 기존보다 많은 움직임벡터를 가질 뿐만 아니라 기존에는 없던 참조프레임과 매크로블록 모드의 정보를 새로이 포함하고 있다. 본 논문은 H.264 부호화 표준의 특성을 고려하여 매크로블록이 포함하고 있는 다양한 크기의 움직임 벡터 및 참조 프레임 뿐 아니라 주변 매크로 블록들의 모드를 이용하여 서로 다른 블록 크기로 에러를 은닉함으로써 매크로블록이 포함하고 있는 정보를 최대한 활용하고 이를 통한 효율적인 에러은닉 알고리듬을 제안한다. 제안하는 알고리듬은 기존의 시방향 에러은닉 기법과 비교하여 적은 연산양만을 가지면서도 비트율에 관계없이 향상된 객관적 화질을 나타낸다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5C호
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• pp.490-496
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• 2006

H.264는 현재 IP를 기반으로 하는 유무선 네트워크분야에서 많은 관심을 받고 있는 표준으로서 기존에 제정된 비디오 표준들보다 향상된 에러 복구 기술들을 포함하고 있다. 본 논문에서는 기존의 비디오 표준에서 사용되어 오던 raster scan 방식과 H.264의 에러 복구 기술들 중 하나인 FMO (flexible macroblock ordering) 방식에 에러 은닉 기술을 적용하여 에러 은닉의 성능이 정확히 온 인접한 매크로블락 수에 따라 좌우됨을 분석하고, 다양한 패킷 손실율에서의 성능을 보인다. 시뮬레이션 결과, FMO 방식이 raster scan 방식에 비해 손실없이 오는 인접한 매크로블락 수가 많아 에러 은닉에 의한 PSNR 성능이 $1{\sim}9dB$ 정도 향상되고, 특히 인트라 프레임 간격이 길고 패킷 손실율이 높은 경우에 FMO 방식에 의한 PSNR 성능 향상이 더 크다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권4호통권316호
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• pp.8-16
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• 2007

H.264/AVC 부호화 표준은 부호화 효율을 향상시키기 위하여 기존의 부호화 표준들과는 다른 새로운 부호화 기법들을 사용한다. 그러나 새로이 채택된 여러 기법들로 인해 H.264/AVC 표준 부호기 및 복호기의 복잡도는 극단적으로 증가하게 되었다. 특히 율-왜곡 최적화 기법에 의한 H.264/AVC의 인터/인트라 모드 결정 방법은 부호기의 복잡도를 증가시키는 가장 큰 원인 중 하나이다. 본 논문에서는 매크로블록 모드 결정 과정의 복잡도 감소에 주안점을 두며, 이에 대한 고속 매크로블록 모드 결정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방식에서는 간단한 구조의 $4{\times}4$ 정방형 필터와 블록 간 공간적 상관도를 이용하여 $Intra4{\times}4$ 모드 결정에 따른 율-왜곡 계산량을 줄이며, $Inter8{\times}8$ 모드 내 서브 매크로블록의 최적모드를 통해 현재 매크로블록에서 인트라 모드 결정 과정을 선택적으로 생략하도록 하는 알고리즘을 제안하였다. 또한, 선택 가능한 매크로블록 모드 중 상대적으로 복잡도와 발생 비트율이 낮은 SKIP, $Intra16{\times}16,\;Intra16{\times}16$ 모드에 대한 발생 빈도수를 높여 발생 비트율을 낮추도록 하였다. 제안한 알고리즘을 적용한 실험 결과 최대 83%의 부호화 시간을 단축시킬 수 있었으며, 미미한 PSNR의 변화량에 비해 발생 비트율을 평균 $8%{\sim}10%$ 감소시킴으로써 전체 부호화 효율을 향상시킬 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제27권5호
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• pp.511-524
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• 2005

In this paper, we propose a novel hardware architecture for an intra-prediction, integer transform, quantization, inverse integer transform, inverse quantization, and mode decision module for the macroblock engine of a new video coding standard, H.264. To reduce the cycle of intra prediction, transform/quantization, and inverse quantization/inverse transform of H.264, a reduction method for cycle overhead in the case of I16MB mode is proposed. This method can process one macroblock for 927 cycles for all cases of macroblock type by processing $4{\times}4$ Hadamard transform and quantization during $16{\times}16$ prediction. This module was designed using Verilog Hardware Description Language (HDL) and operates with a 54 MHz clock using the Hynix $0.35 {\mu}m$ TLM (triple layer metal) library.