• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.1121-1125
• /
• 2004

본 논문은 H.264/AVC를 위한 고속 블록 모드 결정 알고리즘에 대해 연구한다. H.264/AVC는 단일 크기의 블록을 이용하여 움직임 추정을 수행하는 기존 동영상 부호화 방식과는 다르게 16$\times$16, 16$\times$8, 8$\times$16, 8$\times$8, 8$\times$4, 4$\times$8, 4$\times$4의 7가지 서브 블록을 이용하는 가변 블록 움직임 추정을 채택한다. 이 방식은 효율적인 움직임 추정을 가능하게 하지만 동영상 부호화의 연산량을 크게 증가시키는 원인으로 작용한다. 고속 블록 모드 결정 알고리즘은 먼저 매크로블록에 존재하는 4개의 8$\times$8 블록을 기준으로 8$\times$8 보다 큰 블록 모드와 8$\times$8 보다 작은 블록 모드로 블록 영역을 예측한다. 여기서 8$\times$8 보다 큰 블록 모드로 예측되면 각 8$\times$8 블록간의 움직임 벡터 거리를 임계값과 비교하여 8$\times$8 이상의 블록 모드로 합병한다. 이는 8$\times$8보다 큰 블록 모드의 움직임 추정을 위해 RDO를 16$\times$16, 16$\times$8, 8$\times$16 8$\times$8에 대해 모두 수행하는 것이 아니라 각각의 8$\times$8 블록에 대해서만 수행하므로 블록 모드 결정을 위한 연산량을 효율적으로 감소시킬 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제8권7호
• /
• pp.1405-1409
• /
• 2004

본 논문은 H.264/AVC의 전체 부호화 과정의 큰 부분을 차지하는 블록 모드 결정의 연산량을 효율적으로 줄이면서도 영상의 화질을 감소시키지 않는 블록 모드 결정 알고리즘을 연구한다. 움직임 추정의 연산량 감소를 위해 매크로블록을 8$\times$8 보다 큰 블록 모드와 8$\times$8 보다 작은 블록 모드로 영역을 예측하여 모든 블록 모드 결정의 연산량을 줄인다. 여기서 8$\times$8 보다 작은 블록은 중요한 움직임 정보나 급격한 외각선의 경계를 포함 가능성이 높으므로 정확한 움직임 추정이 필요하다. 이를 위하여 8$\times$8 블록내 모든 블록 크기에 대해서 $RDC_{M\timesN}$를 구하고 가장 작은 $RDC_{M\timesN}$를 갖는 블록을 선택한다. 이때 $RDC_{M\timesN}$의 결정을 위하여 SATD와 이웃하는 탐색 블록의 화소값 평균의 차이를 이용한 움직임 강도를 사용하는 방식을 제안한다. 제안된 알고리즘은 매크로블록 내에서 블록 모드의 결정을 고속으로 수행하면서도 정확한 움직임 추정 및 보상을 가능하게 한다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.310-318
• /
• 2008

H.264/AVC는 각 매크로블록에 대해서 최적의 부호화 모드와 참조 프레임을 결정해 주는 RDO (Rate-Distortion Optimization) 기법을 사용하여 기존의 비디오 압축 표준보다 더 좋은 부호화 효율을 얻고 있다. 하지만, RDO 기법은 하나의 매크로블록 모드를 결정할 때마다, 다양한 블록 타입의 화면내 (Intra) 예측을 수행하고 화면간 (Inter) 예측에 대해서도 1/4 화소까지 고려하는 움직임 추정(Motion Estimation)을 수행한 후 발생되는 비트까지 고려하여 최적의 모드를 결정하기 때문에 부호화기의 복잡도가 매우 큰 문제점이 있다. 따라서 영상의 객관적 화질은 유지하면서 부호화기의 복잡도를 낮추기 위한 많은 고속 알고리즘들이 제안되었고 연구 중에 있다. 본 논문에서는, 역 트리 구조의 경계 방향 예측 알고리즘을 이용한 고속 화면내 모드 결정 기법을 제안한다. 제안된 방법은 $4{\times}4$ 블록의 지역 경계 정보를 이용하여 해당 블록의 DE (Dominant Edge)를 찾아내고 DE에 상응하는 화면내 모드를 이용하여 RDO를 수행한다 $8{\times}8$ 블록 (또는 $16{\times}16$ 블록)의 DE는 이전 단계 4개의 $4{\times}4$ 블록 (또는 $8{\times}8$ 블록) DE들로부터 계산되고, 이 단계에서의 RDO 또한 DE에 상응하는 화면내 모드를 이용한다. 실험결과 제안 방법은 화면내 부호화에 사용되는 후보 모드의 수를 줄임으로써 JM12.2와 비교하여 화면내 부호화 시간을 평균 64% 단축시킬 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
• /
• pp.343-345
• /
• 2010

H.264/AVC는 율-왜곡 계산에 기반한 화면 내 예측과 화면 간 예측을 통하여 높은 압축효율을 나타낸다. 그러나 모든 예측 모드의 율-왜곡 값을 계산하여 하나의 최적의 모드를 구하는 기존의 방법은 높은 계산량을 가지며 부호화에 걸리는 시간을 현저히 증가시킨다. 이러한 높은 계산량을 갖는 모든 예측모드의 율-왜곡 계산을 보완하기 위하여, 본 논문에서는 매크로블록의 움직임 특성 을 고려한 고속 부호화 모드 결정 방법을 제안한다. 각각의 매크로블록을 부호화하기 위해 미리 계산되는 SKIP모드에 대한 율-왜곡 값을 바탕으로 두 가지 문턱 값을 사용하여 움직임의 특성을 판단한다. 움직임의 특성에 따라 매크로블록은 3가지 분류로 나뉘게 되며, 각 분류에 따라 경쟁 모드를 적응적으로 선별하여 최적의 모드를 선택한다. 이러한 움직임 특성을 고려한 선택적 부호화 모드 결정을 통하여 부호화 효율의 큰 손실 없이 계산량을 감소시킴으로서 H.264/AVC의 고속 부호화가 가능한 x.264 대비 MMX를 사용하였을 때 16%, MMX를 사용하지 않았을 때 22%의 속도향상을 가져왔다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.77-82
• /
• 2005

SoC 환경에서 효과적인 동영상 압축을 지원하기 위한 고집적 움직임 추정기를 제안한다. MPEG-4나 H.263과 같은 이동통신 향동영상압축 표준을 사용할 때, 움직임 보상, 모드 결정, 움직임 벡터 예측 및 차분 벡터 계산 등과 같은 기능은 MCU의 잦은 처리를 필요로 한다. 그러나. 제안한 움직임 추정기는 이러한 기능을 집적함으로써, 동영상 압축을 위한 MCU의 간섭을 최소로 하는 SoC 개발을 가능하게 한다. 또한 제안한 움직임 추정기는 움직임이 없는 배경에 대해서는 움직임 추정을 생략하거나 모드 결정을 통해서 INTRA 모드일 경우 반화소 단위 움직임 추정을 회피하는 기능을 구현함으로써 저전력 소모를 실현한다.

• ETRI Journal
• /
• 제34권5호
• /
• pp.666-673
• /
• 2012

Non-real-time delivery of stereoscopic video has been considered as a service scenario for 3DTV to overcome the limited bandwidth in the terrestrial digital television system. A hybrid codec combining MPEG-2 and H.264/AVC has been suggested for the compression of stereoscopic video for 3DTV. In this paper, we propose a stereoscopic video coding scheme using adaptive pre-/post-filters (APPF) to improve the quality of 3D video while retaining compatibility with legacy video coding standards. The APPF are applied adaptively to blocks of various sizes determined by the macroblock coding mode and reference frame index. Experiment results show that the proposed method achieves up to 24.86% bit rate savings relative to a hybrid codec of MPEG-2 and H.264/AVC including the inter-view prediction.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
• /
• pp.112-115
• /
• 2008

본 논문에서는 AMBA 기반으로 사용될 수 있는 H.264용 High Profile IP를 제안한다. 설계된 모듈은 한 매크로 블록 당 최대 306 cycle내에 동작한다. 제안된 Encoder 구조를 검증하기 위하여 JM 13.2부터 reference C를 개발하였으며, reference C로부터 test vector를 추출하여 설계 된 회로를 검증하였다. 우리는 Hardware cost를 줄이기 위하여 plan mode를 제거하였고, SAD 계산 방법을 사용하여 Hardware cost와 cycle을 줄이는 방법을 채택하였다. 제안된 회로는 133MHz clock에서 동작하며, 합성결과 TSMC 0.18um 공정에 램 포함 25만 gate크기이다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제12권11호
• /
• pp.2045-2049
• /
• 2008

본 논문에서는 AMBA 기반으로 사용될 수 있는 H.264용 High Profile Intra Prediction을 구조를 제안한다. 설계된 모듈은 한 매크로 블록 당 최대 306 cycle내에 동작한다. 제안된 Encoder 구조를 검증하기 위하여 JM 13.2로부터 reference C를 개발하였으며, reference C로부터 test vector를 추출하여 설계된 회로를 검증하였다. 우리는 Hardware cost를 줄이기 위하여 plan mode를 제거 하였고, SAD 계산 방법과 8 pixel 병렬처리 등을 사용하여 Hardware cost와 cycle을 줄이는 방법을 채택하였다. 제안된 회로는 Full HD1080@fps 영상을 133MHz clock에서 동작시킬 수 있으며, 합성결과 TSMC 0.18um 공정에 램 포함 25만gate크기 이다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.190-206
• /
• 2011

본 논문에서는 KTA 소프트웨어의 부호화 효율을 향상시키기 위하여 인트라 예측과 인터 예측을 적응적으로 혼합하여 사용하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 확장된 매크로 블록 내에서 인터 예측 블록들을 먼저 부호화 및 복호화한 후 그 복원값들을 인트라 예측 부호화 과정에서 이용한다. 기존의 인트라 예측 방법에서는 현재 블록의 우측과 하단에 위치한 화소들을 이용하지 못하였으나, 제안 알고리즘에서는 현재 부호화하려는 블록의 상단과 좌측뿐만 아니라 우측 또는 하단의 복호화가 완료된 화소를 이용하여 양방향 인트라 예측을 수행한다. 이를 위해서 양방향 예측 필터를 디자인하였고, 확장 매크로블록 내의 매크로블록들의 적응적인 코딩 순서 정보를 전달하기 위해서 신택스 구조를 수정하였다. 컴퓨터 실험 결과를 통하여 제안하는 방법이 기존 기술에 비해 압축효율을 향상시키는 것을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제48권1호
• /
• pp.90-102
• /
• 2011

현재 위성방송을 통해 신호를 전송 또는 재전송하는 무선통신서비스를 이용하는 시청자 층은 다양하다. 하지만 방송국은 H.264표준으로 압축된 동영상들을 위성통신을 통하여 전송하기 때문에 H.264표준 디바이스를 갖추지 않는 선박은 실시간으로 데이터를 전송받지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 MPEG-2 표준 디바이스를 사용하고 있는 선박을 위하여 H.264 to MPEG-2 트랜스코딩 방법을 제안한다. 제안한 방법은 H.264 표준의 매크로블록모드의 특성을 분석하여 H.264 to MPEG-2 transcoding의 계산시간 및 화질을 개선한다. 첫째 H.264와 MPEG-2표준의 INTRA 모드 방법이 상이하므로 새로운 방법을 제안한다. 둘째 매크로블록모드가 INTER 모드인 경우에는 H.264표준의 가변블록 안에 존재하는 움직임 벡터의 방향성을 고려하여 새로운 예측움직임벡터 (PMV: predictor motion vector)를 제안한다. 이때 최종움직임벡터는 예측움직임벡터를 그대로 사용하거나, H.264표준의 매크로블록내에 존재하는 가변블록들의 움직임벡터들과 MPEG-2부호기(baseline)의 움직임벡터의 일치율을 비교하여 최종적으로 움직임벡터를 예측할 범위(window size)를 결정한다. 실험결과, 제안한 트랜스코딩방법의 PSNR은 MPEG-2 FSBMA와 거의 일치하고, 트랜스코딩에 필요한 계산시간은 평균적으로 각각 70% 또는 67% 감소하였다.