• 제목/요약/키워드: Rate Distortion Optimization

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JEM 부호화 속도 향상을 위한 고속 CU 결정 방법 (Fast CU Termination Method for Fast Encoding in JEM)

  • 최한솔;이종석;이스마일;박시내;심동규
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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    • pp.180-181
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    • 2018
  • 본 논문에서는 JEM(Joint Exploration Model)의 부호화기 계산 복잡도 감소를 위한 CU 조기 결정 방법을 제시한다. 기존의 JEM 의 경우 현재 CU(Coding Unit)의 RDO(Rate Distortion Optimization)를 통한 최적의 예측 모드가 Merge SKIP 모드이고 BT(Binary Tree)의 깊이가 2 또는 3 이상일 때 CU 결정을 조기 종료한다. 제안하는 방법에서는 현재 CU 의 최적의 예측모드가 Merge SKIP 이고 BT 일 경우 통계적 분석을 통한 왜곡 값, CU 샘플 수, 시간적 계층 순서, 양자화 파라미터를 고려한 문턱 값을 이용하여 CU 를 조기 결정한다. 실험결과로써 제안하는 방법이 JEM 7.1 대비 Y, U, V 각각 평균 0.86%, 0.08%, 0.18%의 BD-rate 손실이 발생하고 평균 16% 부호화 속도를 개선시킨다.

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4K 영상에서의 블록 모양에 따른 고속 ISP 모드 부호화 기법 (Fast ISP Mode Encoding Based on the Block Shape for 4K Resolution Video)

  • 김범윤;박지윤;전병우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2021년도 하계학술대회
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    • pp.361-362
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    • 2021
  • 본 논문에서는 VVC(Versatile Video Coding) 부호화 시간 감소를 위해 ISP(Intra Sub-Partition) 모드의 복잡도를 감소시키는 방법을 제안한다. 이 방법은 ISP 모드 적용을 위한 RDO(Rate-Distortion Optimization) 탐색을 수행할 때 현재 블록의 모양에 따라 특정 ISP 모드 방향을 사전에 제한하여 RDO 과정을 생략함으로써 부호화 시간을 단축한다. 실험 결과, 기존 VVC 방법 대비 BDBR(Bjøntegaard Delta Bit Rate) 측면에서 AI(All Intra) 구성하에 Y 채널에서 0.01%, Cb, Cr 채널에서 각각 -0.04%, -0.08% 변화로 2%의 부호화 시간 감소의 결과를 얻을 수 있었다.

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영상품질 변화를 최소화하는 실시간 저전송률 영상코딩 (Video Quality Variation Minimizing for Real-Time Low Bit Rate Video)

  • 박상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.868-874
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    • 2007
  • 본 논문은 영상 품질의 변화를 최소화하는 압축 알고리즘을 제안한다. 영상 품질의 변화를 일정하게 하기 위해서는 영상 트래픽의 가변적인 특성을 망에서 수용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 전송망이 토큰 버킷을 이용하여 가변적인 트래픽을 제어한다는 가정 하에서 영상의 품질 변화를 최소화 하였다. 제안하는 알고리즘은 반복적인 최적화 방법을 사용하지 않고 프레임 레이어에서 전송률을 제어하는 방법으로 영상 프레임간의 왜곡의 변화를 최소화한다. 그리고 전처리가 필요하지 않은 슬라이딩 윈도우 기법을 사용하기 때문에 영상을 압축할 때 추가적인 지연을 발생시키지 않는다. 따라서 제안하는 알고리즘은 낮은 계산량을 필요로 하는 실시간 영상 코덱에 적당한 알고리즘이다. 제안하는 알고리즘과 기존의 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

A Miniaturized Catadioptric Laser-Irradiation-Precision Test System

  • Liu, Huan;Sun, Hao;Wang, Chunyan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권2호
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    • pp.164-172
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    • 2021
  • In this paper a catadioptric laser-irradiation-precision test system is designed, to achieve a high-precision laser-irradiation-accuracy test. In this system, we adopt the method of imaging the entire target surface at a certain distance to realize the measurement of laser-irradiation precision. The method possesses the advantages of convenient operation, high sensitivity, and good stability. To meet the test accuracy requirement of 100 mm/km (0.01%), the coma, field curvature, and distortion over the entire field of view should be eliminated from the optical system's design. Taking into account the whole length of the tube and the influence of stray light on the structure type, a catadioptric system with a hood added near the primary imaging surface is designed. After optimization using the ZEMAX software, the modulation transfer function (MTF) of the designed optical system is 0.6 at 30 lp/mm, the full-field-of-view distortion is better than 0.18%, and the energy concentration in the 10-㎛-radius surrounding circle reaches about 90%. The illumination-accuracy test results show that the measurement accuracy of the radiation hit rate is better than 50 mm when the test distance is 1 km, which is better than the requirement of 100 mm/km for the laser-irradiation-accuracy test.

선형 모델 기반 매크로블록 레이어 비트율 제어 기법 (Macroblock Layer Bit-rates Control Algorithm based on the Linear Source Model)

  • 서동완;최윤식
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권6호
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    • pp.63-72
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    • 2005
  • 본 논문에서는 H.263, H.263+, MPEG-4와 같은 블록 기반 비디오 압축을 위한 비트-율 제어 기법을 제안한다. 제안 알고리즘은 선형 모델에 기반한 라그랑지안 최적화 기법을 통해서 매크로블록 당 할당되는 양자화 파라미터의 조합을 산출한다. 제안 알고리즘에 사용하는 라그랑지안 비용함수는 선형 모델에 의해서 산출되는 비트-율과 왜곡을 통해 구한다. H.263과 MPEG-4의 양자화 파라미터를 부호화하는 Dquant 방법에 맞도록 하기 위해 Dquant 방법을 고려하면서 동시에 라그랑지안 최적화 기법에 의한 해를 구하는 비터비 알고리즘에 의해 양자화 파라미터 조합을 구한다. 제안 알고리즘은 모델 기반 비트-율 제어 기법 중 하나인 TMN8 기법에 비해 1.5 dB 정도의 비디오 화질 개선 효과를 가지며, 선형 모델 기반 비트-율 제어 기법인 일정화질 접근 방법에 비해 화질은 거의 동일하게 유지하면서 비트-율의 변동폭이 줄어드는 효과가 있다.

블록 크기 활동도를 이용한 H.264/AVC 부호화 고속 모드 결정 (Fast Mode Decision using Block Size Activity for H.264/AVC)

  • 정봉수;전병우;최광표;오윤제
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권2호
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    • pp.1-11
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    • 2007
  • H.264/AVC의 인터 부호화 기술은, 정교한 움직임 보상 부호화를 위해 다양한 블록 크기의 7가지 모드를, 그리고 인트라 부호화 기술은 2가지의 블록부호화 모드를 사용한다. 이러한 정교한 부호화 기술은 기존 표준에 비해 높은 부호화 효율을 제공 하지만 비트율-왜곡 최적화 기법을 사용할 경우, 많은 계산량을 요구하므로 연산량이 제한된 장치에서는 실시간 구현에 문제점이 발생한다. 따라서 H.264/AVC 부호화 표준의 실시간 구현을 위해서 계산 복잡도를 줄이는 고속 모드 결정법이 필요하다. 본 논문에서 제안한 LBHM(Large Block History Map)을 이용한 블록 크기 활동도 기반 고속 모드 결정 기법은 발생 확률이 낮은 $P8\times8$ 모드를 조기에 생략하여, 부호화 효율의 감소는 최소화 시키면서 H.264/AVC의 전체 부호화 시간을 평균 53% 감소시켰으며, H.264/AVC 참조 모델의 조기 SKIP 모드와 같이 사용할 경우, 전체 부호화 시간을 평균 63% 이상 감소시켰다.

조선용 강재의 맞대기 이음에서 팁회전 아크 용접의 공정 변수에 따른 용접 특성 분석 (Weld Characteristic Analysis for Weld Process Variables of Tip-Rotating Arc Welding in Butt Joint of Shipbuilding Steels)

  • 이종중;안상현;박영환
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.105-112
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    • 2021
  • Reduction of weld distortions and increase in productivity are some of the major goals of the shipbuilding industry. To address these issues, many researchers have attempted to apply new welding processes. In the shipbuilding industry, steel is the candidate material of choice owing to its good weldability. However, conventional welding techniques are not feasible for avoiding welding problems. Tip-rotating arc welding is one of the high-efficiency welding process that has several advantages, such as high welding speed, high melting rate, low heat input, and less distortion. The present study investigates the influence of the welding variables on the weld characteristics of tip-rotating arc welding. Welding was performed using EH36 as the base metal and SM-70s as the filler metal, which are widely used in shipbuilding. Basic experiments were conducted to understand the effects of the major welding variables, such as welding and tip-rotating speeds. The distortion and mechanical properties of the optimal welding conditions were used to evaluate the tip-rotating arc welding performance. Consequently, the feasibility of the tip-rotating arc welding process for joining steel components was investigated, so that the optimized welding conditions could be applied directly to ship body welding to enhance the quality of the welded joints.

H.264/AVC의 효율적인 부호화 모드 결정에 관한 연구 (A Study on Efficient Coding Mode Decision for H.264/AVC)

  • 허태원
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.801-812
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    • 2005
  • H.264/AVC는 부호화 효율을 크게 향상시킨 비디오 부호화에 대한 표준이다. ITU-T와 MPEG는 가변블록의 움직임, 다중참조화면, l/4 화소 움직임 추정/보상기법과 비트율-왜곡 최적화 기법 등 다양하고 복잡한 부호화 기법들을 적용했다. H.264 참조 모델은 비트율-왜곡 최적화 기법에 기반을 둔 복잡한 부호화 모드 결정 기법을 채택했는데, 이는 부호화기의 높은 복잡성을 요구한다. 본 논문에서는 매크로 블록 부호화 모드의 순서에 대한 비트율-왜곡의 비용 값의 분포에 기초한 효율적인 부호화 모드 결정 기법을 제안하였다. 실험결과는 제안한 방법이 부호화 시간에 있어 34%를 감소시켰으며, 비트율-왜곡의 계산 량을 82% 줄였음을 보여준다.

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Joint Source/Channel Coding Based on Two-Dimensional Optimization for Scalable H.264/AVC Video

  • Li, Xiao-Feng;Zhou, Ning;Liu, Hong-Sheng
    • ETRI Journal
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    • 제33권2호
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    • pp.155-162
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    • 2011
  • The scalable extension of the H.264/AVC video coding standard (SVC) demonstrates superb adaptability in video communications. Joint source and channel coding (JSCC) has been shown to be very effective for such scalable video consisting of parts of different significance. In this paper, a new JSCC scheme for SVC transmission over packet loss channels is proposed which performs two-dimensional optimization on the quality layers of each frame in a rate-distortion (R-D) sense as well as on the temporal hierarchical structure of frames under dependency constraints. To compute the end-to-end R-D points of a frame, a novel reduced trellis algorithm is developed with a significant reduction of complexity from the existing Viterbi-based algorithm. The R-D points of frames are sorted under the hierarchical dependency constraints and optimal JSCC solution is obtained in terms of the best R-D performance. Experimental results show that our scheme outperforms the existing scheme of [13] with average quality gains of 0.26 dB and 0.22 dB for progressive and non-progressive modes respectively.

피드백을 이용한 영상 품질 변화 최소화 방법 (Video Quality Minimizing Method Using Feedback Information)

  • 박상현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.332-335
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    • 2007
  • 본 논문에서는 버퍼를 이용한 가변적인 트래픽을 제어에서 영상의 품질 변화를 최소화 하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 반복적인 최적화 방법을 사용하지 않고 프레임 레이어에서 전송률을 제어하는 방법으로 영상 프레임간의 왜곡의 변화를 최소화한다. 그리고 버퍼의 정보를 비트율에 효과적으로 반영하기 위하여 제어 시스템에서 많이 사용되는 PID 제어를 하였다. PID 제어는 많은 계산량을 필요로 하지 않기 때문에 제안하는 알고리즘은 낮은 계산량을 필요로 하는 실시간 영상코덱에 적당한 알고리즘이다. 제안하는 알고리즘과 기존의 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

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