• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.411-412
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• 2006

In this paper, we proposed a fast algorithm for inter prediction included the most complexity in H.264/AVC. It decide search range according to direction of predicted motion vector, and then perform adaptive candidate spiral search. Simultaneously, it perform motion estimation of variable loop with threshold for variable block size. Conclusively, it is implemented in JM FME with high complexity applying to rate-distortion optimization. Experimental results show that significant complexity reduction is achieved while the degradation in video quality is negligible.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.956-965
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• 2008

H.264는 가장 최근에 제정된 동영상 압축 표준으로 다양한 기법 등을 도입하여 기존의 표준들에 비해 동일한 화질을 유지하면서도 높은 압축 효율을 보여준다. 하지만 이러한 기법들은 처리과정이 복잡해, 계산 과정을 간소화시킨 효율적인 기법들이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 새롭게 도입된 기법 중에서 복잡한 처리가 요구되는 인트라 예측의 효율적인 처리를 위한 2단계의 빠른 인트라 예측 방법을 제안한다. 1단계에서는 매크로블록 내 작은 블록들($4{\times}4,\;8{\times}8,\;12{\times}12$ 크기)의 경계 부분의 화소 변화량을 조사하고, 이를 통해서 매크로블록의 평탄 여부를 판단하여 인트라 예측을 위한 블록 크기를 빠르게 선택한다. 2단계에서는 매크로 블록 내부의 대표성을 띄는 화소들을 이용하여 1단계에서 선택된 블록 크기의 여러 모드 중에서 최종 모드를 빠르게 결정한다. 제안한 인트라 예측 기법의 성능측정을 위해 다양한 테스트 동영상으로 화질, 비트율 및 처리시간을 확인한 결과, 관련기법 및 표준과 비교해서 동일한 화질과 비트율을 유지하면서 표준과 비교하여 41.5%, 관련기법과 비교하여 24.7%의 인트라 예측 처리 시간을 감소시켰다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제23권3호
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• pp.409-434
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• 2014

본고는 가구별 전력요금 지출액 자료를 이용해 가정용 전력의 수요함수를 추정하되, 전력요금이 구간별로 달라지는 구조를 명시적으로 반영한다. 기존의 도구변수를 이용한 추정법이나 2변량 이산-연속선택모형 모두 적용에 한계가 있어 본고는 2단계 분석법을 사용하되, 가구특성에 따라 소비구간이 선택되는 과정을 이산선택모형으로 먼저 추정하고, 이어서 각 구간이 선택될 확률의 예측치를 가중치로 이용해 구축된 가격예측치를 사용하여 조건부 전력수요함수를 추정하고 탄력성을 제시한다. 현재의 전력요금제에서는 구간의 수가 너무 많고 구간간 적용요금의 차이도 크다는 비판을 감안하여 구간의 수를 3개로 줄이고 구간 간 요금차이를 조정하되, 전체적으로 전력판매수입은 현재와 달라지지 않도록 하는 모의정책실험을 추정결과를 이용해 실행하면, 전력 다소비 가구의 전력요금이 갑자기 급증하는 현상은 크게 완화할 수 있지만, 대신 낮은 구간의 요금인상이 어느 정도 발생하고 전력 저소비층의 후생감소는 불가피하므로 이에 대한 대책도 필요하다는 결론을 도출한다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11C호
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• pp.1077-1084
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• 2006

본 논문에서는 H.264/AVC에서 가장 많은 연산량을 차지하는 인터 예측(inter prediction)을 고속으로 수행할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 율-왜곡 최적화 기법(Rate-Distortion Optimization, RDO)이 적용된 JM(Joint Model)의 FME(Fast Motion Estimation)를 대상으로 예측된 움직임 벡터의 방향성을 고려하여 탐색영역을 결정한 후 적응적인 후보 나선형 탐색을 수행한다. 동시에 가변 블록 크기에 대하여 비용함수의 임계값(threshold)을 결정한 후 가변 구간 움직임 탐색을 수행함으로써 인터 예측의 부호화 복잡도를 감소시킨다. 다양한 영상들을 대상으로 실험한 결과 기존의 예측 방식에 최대 80%의 연산량을 줄일 수 있음을 확인하였다. 이에 따른 화질 열화는 평균 $0.05dB{\sim}0.19dB$에 불과하며, 압축률은 평균 0.58%의 미미한 감소를 보임으로써, 제안한 방법이 고속 인터 예측 알고리즘으로 매우 효율적인 방법임을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권5호
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• pp.58-65
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• 2007

휴대용 단말기에서의 멀티미디어 정보의 이용이 일반화 되면서 동영상 압축 등의 데이터 처리를 위한 연산량이 크게 증가하고 있다. 특히, 휴대용 단말기에서의 소모 전력 감소와 실시간 처리를 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 H.264 인코더에서 67% 이상의 많은 연산량을 차지하는 움직임 추정기를 새로운 구조로 설계하였다. 근사적인 SAD를 사용하여 움직임을 예측하고 Alternative Row Scan (ARS) 방법을 개발하였으며, DAU, FDVS 알고리즘을 사용하여, JM8.2에 제시된 다중 프레임 움직임 추정보다 연산량을 평균적으로 75%이상 감소시켰다. 또한, 다중 프레임 움직임 추정에서의 적절한 참조 프레임 수와 참조 프레임 블록의 크기를 결정하여 연산량을 감소시키면서도 화질 열화가 거의 없도록 하였다. iPROVE 검증툴을 사용하여 하드웨어/소프트웨어 Co-Simulation을 수행하여 제안한 움직임 추정기가 정상 동작함을 확인하였으며, 50MHz에서 30 CIF frames/sec가 처리됨을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10C호
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• pp.820-828
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• 2008

H.264/AVC 동영상 부호화 표준은 높은 부호화 효율을 위해서 가변 블록 크기 부호화, 1/4 화소 정확도의 움직임 예측, 다중 참조 프레임 사용, 율-왜곡 최적화 등과 같은 기법을 도입하였다. 그러나 이러한 부호화 방법들은 움직임 예측에 필요한 복잡도를 크게 증가시키는 단점이 있다. 특히 다중 참조 프레임 움직임 예측을 수행함으로써 증가되는 계산량은 탐색되는 참조 프레임의 개수에 따라 선형적으로 비례하여 늘어난다. 따라서 본 논문에서는 다중 참조 프레임 움직임 예측에서 탐색되는 참조 프레임의 개수를 효율적으로 조절함으로써 복잡도를 크게 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리듬은 인터 $16{\times}16$ 모드와 인접 블록의 최적 참조 프레임 정보를 이용하여 나머지 화면간 모드들에서의 불필요한 탐색 과정을 생략한다. 실험 결과는 제안하는 방법을 적용함으로써 영상의 화질과 비트율의 큰 변화 없이 부호화 행 시간을 평균 58.54% 정도의 큰 폭으로 감소시킴을 보인다. 또한 이 방법은 다른 고속 움직임 예측 알고리듬을 같이 적용함으로써 추가적인 성능 향상을 얻을 수 있는 확장성을 가진다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3C호
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• pp.247-254
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• 2008

ITU-T와 MPEG에 의해 최근 표준화가 완성된 H.264는 가변 블록 크기 움직임 예측, 다중 참조 영상, 1/4화소단위 움직임 예측 및 보상, $4{\times}4$ 정수 단위 DCT, 비트율-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.264의 전반적인 복잡도를 심화시키는 주된 요인이므로, H.264의 실제 응용을 용이하게 하기 위해서는 이러한 기술에 대한 고속 알고리즘이 요구된다. 제안하는 방식은 부호화기의 복잡도에서 가장 큰 비중을 차지하는 가변 블록 크기 움직임 예측 부호화에서 부호화 모드를 효율적으로 생략함으로써 모드 결정을 빠르게 수행하는 고속 모드 결정법으로, 참조 영상의 수를 줄이는 방법과 예측 모드를 생략하는 방법으로 구분될 수 있다. 참조 영상의 수를 줄이는 방법의 경우 상위 $16{\times}16$ 매크로블록에서 최소의 SAD를 갖는 참조 영상을 선택하여 $16{\times}8$과 $8{\times}16$ 모드의 움직임을 예측하고, 이 중 다시 최적의 참조 영상을 선택하여 하위 모드의 움직임을 예측한다. 예측 모드를 생략하는 방법에서는 매크로블록의 가로와 세로 세분화 방향성을 이용하여 만약 $16{\times}16$ 모드가 선택될 경우, $8{\times}8$과 $4{\times}4$ 하위 모드만 수행하고, $16{\times}8$ 모드가 선택되면 $8{\times}4$, $8{\times}16$ 모드가 선택되면 $4{\times}8$ 모드에서만 움직임 예측을 수행할 수 있다. 실험 결과 모든 참조 영상을 사용하는 방식에 비해 평균 65%가량 속도가 향상된 반면 영상의 화질은 H.264 표준 및 기존 방식과 유사함을 PSNR을 통하여 증명한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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• pp.1112-1115
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• 2000

본 논문에서는 One-bit 변환을 기반으로 한 고속의 가변 블록 크기 움직임 예측 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 블록 내의 평균값을 이용하여 8bit 화소값을 1bit로 변환한 후 움직임 예측을 수행한다. One-bit 변환을 통한 영상의 단순화는 움직임 추정의 계산적 부담을 감소시켜 빠른 탐색을 가능하게 한다. 그리고 블록 내의 움직임 정도를 미리 판별하여 이를 기반으로 한 적응적 탐색이 불필요한 탐색을 제거하고 움직임이 큰 블록에서는 정합과정을 심화시켜 보다 정확한 움직임 예측을 수행한다. 본 제안된 방식을 가지고 실험한 결과 한 프레임당 적은 수의 블록으로 고정된 크기의 블록을 가진 전역 탐색 블록 정합 알고리즘(full search block matching algorithm; FSBMA)보다 예측 에러를 적게 발생시켜 평균적으로 0.5dB 정도의 PSNR 개선을 가져왔다. 특히, 움직임이 많은 영상에서 뛰어난 효과를 나타냈다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권12호
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• pp.48-54
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• 2010

본 논문은 H.264 비디오 코덱에 적용할 수 있는 고성능 정수화소 움직임 예측 회로 구조에 대해 설명한다. 전역 탐색 알고리즘은 모든 가능한 블록에 대해 확인하기 때문에 가장 좋은 결과를 보장한다. 그러나 전역 탐색 알고리즘은 많은 양의 연산과 데이터를 요구한다. 연산 노력을 줄이기 위해 많은 고속 탐색 알고리즘들이 제안되었다. 고속 탐색 알고리즘들의 단점은 데이터 접근이 불규칙하고 데이터 재사용이 어려운 것이다. 본 논문에서는 고성능 움직임 예측을 위하여 효율적인 정수화소 움직임 예측 알고리즘을 제안하고 있으며, 이를 구현하기 위한 처리 속도가 높고 외부 메모리 사용을 줄일 수 있는 회로 구조를 제안한다. 제안한 회로는 7가지 종류의 가변 블록 크기를 지원하면 41개 움직임 벡터를 생성한다. 구현된 고성능 움직임 예측 회로는 RTL로 구현하였고 FPGA가 탑재된 보드에서 동작을 검증하였다. 130nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성된 회로는 1초에 139.8장의 1080HD ($1,920{\times}1,088$) 영상을 처리할 수 있고 H.264 5.1 레벨까지 지원 가능하다.