• 제목/요약/키워드: Motion Compensated Temporal Filtering (MCTF)

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다중 블록 크기의 움직임 예측과 SPECK을 이용한 고정 화질 움직임 보상 시간영역 필터링 동영상 압축 (Constant Quality Motion Compensated Temporal Filtering Video Compression using Multi-block size Motion Estimation and SPECK)

  • 박상주
    • 방송공학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.153-163
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    • 2006
  • 움직임 보상을 적용한 시간 영역 필터링(MCTF)을 이용한 화질 보장형의 새로운 동영상 압축 방식을 제안한다. SPECK은 그 자체의 단순한 알고리즘으로 인하여 빠른 동작 속도를 가지면서도 동시에 고주파 성분이 많은 영상의 압축에 탁월한 성능을 보여주는 우수한 웨이블릿 변환 기반의 영상 압축기법이다. 또한 제안한 계층적 구조의 다중 크기 블록 움직임 예측은 비교적 낮은 연산량에도 불구하고 기존의 고정 블록 크기의 움직임 예측기보다 우수한 성능을 보인다. 본 논문에서는 이러한 낮은 복잡도의 기술을 MCTF 기반 동영상 압축에 적용하여, 다중 재생률까지 지원이 가능한 동영상 압축 방식을 구현하였으며 H.263 압축방식에 비해 우수한 압축 성능을 보임을 확인하였다.

효율적인 스케일러블 비디오 부호화를 위한 향상된 움직임 보상 시간적 필터링 방법 (An Improved Motion Compensated Temporal Filtering for Efficient Scalable Video Coding)

  • 전기철;김종호;정제창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권5C호
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    • pp.520-529
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    • 2007
  • 본 논문에서는 웨이블릿 변환 기반 스케일러블 비디오 부호화에서 가장 중요한 요소 기술인 움직임 보상 시간적 필터링 방법의 성능에 관련된 요소들의 특성을 파악하고, 기존의 DCT 기반의 하이브리드 부호화에서 사용된 움직임 예측 방법과 가변 크기 블록을 사용한 움직임 예측 방법을 적용한 향상된 MCTF (Motion Compensated Temporal Filtering) 방법을 제안한다. 이를 통하여 시간적 필터링 과정에서의 연결성을 높이고, 프레임간 에너지를 저/고주파 프레임으로 효율적으로 분해할 수 있다. 그 결과, 고주파 프레임의 에너지를 줄여, 엔트로피 부호화 비트율을 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법을 적용하여 모의 실험한 결과, 고주파 프레임에 포함된 에너지가 최대 25.86%까지 감소하는 것을 확인하였다.

움직임 벡터 필드의 상관도 향상을 통한 효과적인 MCTF 방법 (Effective MCTF based on Correlation Improvement of Motion Vector Field)

  • 김종호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.1187-1193
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    • 2014
  • 본 논문에서는 웨이블릿 변환 기반의 스케일러블 비디오 부호화의 핵심 요소인 움직임 보상 시간적 필터링 (motion compensated temporal filtering; MCTF)의 성능향상을 위한 효과적인 움직임 예측 기법을 제안한다. MCTF의 성능향상과 밀접한 관련이 있는 픽셀 연결성을 개선하기 위하여 변형 중간값 연산 및 주변 블록의 움직임 벡터를 이용한 움직임 예측 방법으로 움직임 벡터 필드를 평탄화한다. 또한 영상의 복잡도 등의 특성에 따라 가변 블록크기로 움직임 예측을 수행하여 움직임 벡터 필드의 상관도를 더욱 향상시킨다. 제안하는 방법은 시간적 필터링 과정에서 고주파 프레임으로 분해되는 에너지를 줄여 MCTF 및 전체 스케일러블 부호기의 성능을 향상시킨다. 실험결과 기존의 고정 블록크기 전역탐색 방법과 비교하여 제안하는 방법이 시간적 고주파 부대역 프레임에 포함된 에너지를 최대 30.33%까지 감소시키는 것을 확인하였다.

움직임보상 시간적 필터링을 이용한 홀로그램 압축 기법 (Hologram Compression Technique using Motion Compensated Temporal Filtering)

  • 서영호;최현준;김동욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11B호
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    • pp.1296-1302
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    • 2009
  • 본 논문에서는 MCTF와 표준 비디오 압축 도구를 이용하여 디지털 홀로그램을 효율적으로 부호화하는 방법을 제안한다. 홀로그램은 객체 영상과 깊이 정보를 바탕으로 하여 컴퓨터 생성 알고리즘으로부터 생성되었다. 제안한 알고리즘은 홀로그램을 분리하는 국부화 과정, $64\times64$ 크기의 세그먼트를 나누는 과정, 상관성을 유도하기 위한 DCT 과정, MCTF 과정, 압축을 위해 비디오 시퀀스를 만드는 과정, 그리고 H.264/AVC를 이용하여 압축하는 과정으로 구성된다. 제안한 알고리즘은 이전의 연구와 비교할 때 복원된 객체에 대해서 10%만큼 압축 효율이 향상되었다.

처리 프레임의 재구성을 통한 효율적인 MCTF 구조 (An Efficient MCTF Architecture using Processing Frame Re-configuration)

  • 서영호;최현준;김영현;김동욱
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.335-338
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    • 2005
  • In this paper, we proposed a new MCTF (Motion Compensated Temporal Filtering) technique and its hardware (H/W) architecture for SVC (Scalable Video Coding). Since the proposed MCTF Kernel has a extensible architecture, it executes temporal filtering using (5,3) and (3,1) lifting operation. Also it has the same output data rate as the input, and it can continuously produce filtered frames after some latency time. Since the proposed architecture has simpler architecture than previous ones, it is easily mapped into H/W and has optimized memory usage rate and low cost.

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3차원 비트율-왜곡 최적화 기반 블록 부호화를 이용하는 임베디드 비디오 압축 방법 (An Embedded Video Compression Scheme Using a Three-Dimensional Rate-Distortion Optimization Based Block Coder)

  • 양창모;정광수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권10호
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    • pp.1155-1166
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    • 2016
  • 본 논문에서는 3차원 비트율-왜곡 최적화 기반 블록 부호화를 이용하는 새로운 임베디드 비디오 압축 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 입력되는 비디오 프레임에 움직임 보상 시간적 필터링(Motion Compensated Temporal Filtering, MCTF)를 적용하여 비디오의 시간적 중복성을 제거한 후, 비디오 프레임에 2차원 이산 웨이브렛 변환을 수행하여 공간적 중복성을 제거한다. 이러한 방법으로 생성된 3차원 웨이브렛 계수들은 비트율-왜곡비 기댓값에 따라 정렬되며 3차원 블록분할 부호화 방법을 이용하여 부호화된다. 또한 제안한 방법은 임베디드 특징을 유지하면서도 효과적으로 컬러 비디오를 부호화하는 방법과 효율적인 비트율 제어 방법을 사용한다. 실험 결과는 제안한 방법이 임베디드 비트스트림을 생성하면서도 기존의 비디오 압축 방법과 비교하여 우수한 성능을 제공함을 보여준다.

로컬영역의 정합기법 및 MCTF를 이용한 디지털 홀로그램 부호화 기술 (Digital Hologram Coding Technique using Block Matching of Localized Region and MCTF)

  • 서영호;최현준;김동욱
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.415-416
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    • 2006
  • In this paper, we proposed a new coding technique of digital hologram video using 3D scanning method and video compression technique. The proposed coding consists of capturing a digital hologram to separate into RGB color space components, localization by segmenting the fringe pattern, frequency transform using $M{\tiems}N$ (segment size) 2D DCT (2 Dimensional Discrete Cosine Transform) for extracting redundancy, 3D scan of segment to form a video sequence, motion compensated temporal filtering (MCTF) and modified video coding which uses H.264/AVC.

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MCTF를 이용하여 디지털 홀로그램의 공간적 상관도를 효율적으로 제거하는 디지털 홀로그램 압축 기법 (Digital Hologram Compression Technique using Elimination of Spatial Correlation based on MCTF)

  • 서영호;최현준;김동욱
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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    • pp.149-152
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    • 2008
  • 본 논문에서는 디지털화된 형태로 취득 및 저장된 홀로그램 신호를 압축하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 취득한 디지털 홀로그램을 일정한 영역으로 분리하여 다수의 세그먼트로 만든다. 광학적인 특성상 각각의 세그먼트들은 각각의 공간적인 위치에서 객체를 촬영한 것과 같은 성분을 포함한다. 다음으로, 이 세그먼트들에 대해서 Fresnel 변환의 기저함수와 유사한 코사인 변환(Discrete Cosine Transform)을 적용하면 원 객체와 유사한 정보를 얻게 된다. 시각적으로 유사한 특성을 갖는, 즉 상관성을 갖는 세그먼트들을 하나의 비디오 스트림으로 구성하고 MCTF(Motion Compensated Temporal Filtering)을 적용한다. MCTF를 통해 얻어진 두 개의 스트림은 MCTF 과정 동안 움직임 보상 과정을 거치면서 재구성되므로 상당히 높은 압축 효율을 보일 수 있다. 마지막으로 이러한 과정을 통해 얻어진 두 개의 스트림은 각각 H.264를 통해 압축된다. 실험결과를 살펴보면 기존의 연구에 비해서 약 11%의 압축 효율이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 따라서 제안한 기술은 디지털 홀로그램의 부호화를 위한 좋은 연구 사례가 될 것으로 사료된다.

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스케일러블 비디오 코딩을 위한 Open-Loop 프레임 예측 프로세서의 FPGA 설계 (FPGA Design of Open-Loop Frame Prediction Processor for Scalable Video Coding)

  • 서영호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권5C호
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    • pp.534-539
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    • 2006
  • 본 논문에서는 스케일러블 비디오 코딩을 위한 새로운 프레임 예측 필터링 기법과 하드웨어 구조를 제안하였다. MCTF와 hierarchical B-picture는 비디오 프레임간의 상관성을 제거하는 기술의 일종으로 본 논문에서 다루고자 하는 대상이다. 두 기술은 시간에 대해서 비인과성 시스템에 해당하므로 소프트웨어 및 하드웨어 구현 시에 프레임 버퍼링을 위한 대기지연시간이 매우 길고 대용량의 프레임 버퍼를 요구하는 단점이 있다. 이러한 비인과성 시스템을 인과성 시스템으로 재구성하여 효율적으로 구현할 수 있는 구조를 제안하고자 한다. 동일한 연산이 반복으로 수행되는 특성을 이용하여 단위 연산을 수행할 수 있는 프레임 예측 필터링 셀(FPFC : frame prediction filtering cell)을 제안하고 이를 확장하여 전체 연산구조를 재구성하였다. 먼저, 연산의 동작 순서를 분석하고 하드웨어의 구현을 고려한 인과성을 부여한 후 단위 프레임 처리를 위한 셀을 최적화하였다. 제안한 셀의 단순한 확장을 통해서 FPFC 커널을 구성하고, 이를 이용하여 스케일러블 비디오 코딩을 위한 FPFC 프로세서를 구현하였다.