최근 몰입형 비디오의 수요가 점차 늘어남에 따라 국제 표준 단체인 MPEG-I에서 전방위 몰입형 비디오의 처리 기술이 활발하게 개발 중이다. 전방위 몰입형 비디오는 사용자 시점의 자유도가 증가함에 따라 비디오 신호의 크기가 급격히 증가하여 효과적인 압축 기술이 필수적이다. 더욱이 사용자의 움직임에 따른 보다 자유로운 시점 변환을 지원하는 6 자유도 (6-Degree-of_Freedom, 6DoF) 비디오의 압축을 위해서는 보다 우수한 부호화 효율을 제공하는 코덱의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 ISO/IEC 23090 Part 7 (Metadata for Immersive Media (Video))에서 진행 중인 몰입형 비디오의 압축 표준 프로젝트의 테스트 모델인 TMIV (Test Model for Immersive Video)에 기존 적용된 High Efficiency Video Coding (HEVC)를 최근 차세대 비디오 압축 표준 개발 중인 Versatile Video Coding (VVC)로 대체하여 성능 분석을 수행하고, VVC의 툴 분석으로부터 디블로킹 필터를 TMIV의 패치 아틀라스에 선택적으로 적용하는 것이 부호화 효율을 증대시킬 수 있음을 보인다. VVC 기반의 6 DoF 비디오 코덱의 성능 평가는 본 논문이 최초로 그에 따른 향후 6DoF지원 몰입형 비디오 표준 개발 방향을 제시한다. TMIV의 두 가지 작동 모드인 MIV (Metadata for Immersive Video) 모드와 MIV 시점 모드에서 공통 실험 조건에 명시된 일곱 가지 시퀀스에 대해 전체적으로 실험을 진행하였다. 기존 HEVC를 VVC로 대체함으로써 MIV 모드 방식에서 33.8%, MIV 시점 모드에서 30.2%의 Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) 관점에서의 부호화 성능 향상을 제공하였다. 이외에도 3차원 비디오의 인지 화질 평가를 위하여 사용하는 평가 지표로 IV-PSNR (Immersive Video PSNR)와 MSSIM (Mean Structural Similarity)를 이용하여 성능을 평가하였다.
In this paper, a novel maximum a posterion (MAP) estimation for the channel decoding of H.264 codes in the presence of transmission error is presented. Arithmetic codes with a forbidden symbol and trellis search techniques are employed in order to estimate the best transmitted. And, there has been growing interest of communication, the research about transmission of exact data is increasing. Unlike the case of voice transmission, noise has a fatal effect on the image transmission. The reason is that video coding standards have used the variable length coding. So, only one bit error affects the all video data compressed before resynchronization. For reasons of that, channel needs the channel codec, which is robust to channel error. But, usual channel decoder corrects the error only by channel error probability. So, designing source codec and channel codec, Instead of separating them, it is tried to combine them jointly. And many researches used the information of source redundancy In received data. But, these methods do not match to the video coding standards, because video ceding standards use not only one symbol but also many symbols in same data sequence. In this thesis, We try to design combined source-channel codec that is compatible with video coding standards. This MAP decoder is proposed by adding semantic structure and semantic constraint of video coding standards to the method using redundancy of the MAP decoders proposed previously. Then, We get the better performance than usual channel coder's.
Kim, Seong-Min;Park, Ju-Hyun;Park, Seong-Mo;Koo, Bon-Tae;Shin, Kyoung-Seon;Suh, Ki-Bum;Kim, Ig-Kyun;Eum, Nak-Woong;Kim, Kyung-Soo
ETRI Journal
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제25권6호
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pp.489-502
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2003
This paper presents an MPEG-4 video codec, called MoVa, for video coding applications that adopts 3G-324M. We designed MoVa to be optimal by embedding a cost-effective ARM7TDMI core and partitioning it into hardwired blocks and firmware blocks to provide a reasonable tradeoff between computational requirements, power consumption, and programmability. Typical hardwired blocks are motion estimation and motion compensation, discrete cosine transform and quantization, and variable length coding and decoding, while intra refresh, rate control, error resilience, error concealment, etc. are implemented by software. MoVa has a pipeline structure and its operation is performed in four stages at encoding and in three stages at decoding. It meets the requirements of MPEG-4 SP@L2 and can perform either 30 frames/s (fps) of QCIF or SQCIF, or 7.5 fps (in codec mode) to 15 fps (in encode/decode mode) of CIF at a maximum clock rate of 27 MHz for 128 kbps or 144 kbps. MoVa can be applied to many video systems requiring a high bit rate and various video formats, such as videophone, videoconferencing, surveillance, news, and entertainment.
Under limited transmission conditions, many factors affect the efficiency of video transmission. During the flight of an unmanned aerial vehicle (UAV), frequent network switching often occurs, and the channel transmission condition changes rapidly, resulting in low-video transmission efficiency. This paper presents an efficient video coding flow for UAVs working in the 5G nonstandalone network and proposes two bit controllers, including time and spatial bit controllers, in the flow. When the environment fluctuates significantly, the time bit controller adjusts the depth of the recursive codec to reduce the error propagation caused by excessive network inference. The spatial bit controller combines the spatial bit mask with the channel quality multiplier to adjust the bit allocation in space to allocate resources better and improve the efficiency of information carrying. In the spatial bit controller, a flexible mini graph is proposed to compute the channel quality multiplier. In this study, two bit controllers with end-to-end codec were combined, thereby constructing an efficient video coding flow. Many experiments have been performed in various environments. Concerning the multi-scale structural similarity index and peak signal-to-noise ratio, the performance of the coding flow is close to that of H.265 in the low bits per pixel area. With an increase in bits per pixel, the saturation bottleneck of the coding flow is at the same level as that of H.264.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제2권2호
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pp.86-96
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2013
VP8, an open web media video format, has recently attractedmuch attention, particularly from major web browser companies, as a video codec for HTML5 on internet due to its good coding efficiency and royalty-free policy. Compared to other video compression schemes such as H.264/AVC, it has several distinctive coding tools that help to ensure good coding efficiency and low decoding complexity. In this paper, we investigate its coding techniques and analyze its rate-distortion (R-D) coding performance as compared to that of H.264/AVC.
본 논문에서는 버스안전을 위한 다중 HD 카메라 기반의 IP통신망 AVB(Audio Video Bridge) 이더넷 케이블을 연동한 FPGA(Xilinx Zynq702)로 멀티뷰어 플랫폼을 제안하였다. 이러한 AVB(IEEE802.1BA) 시스템은 차량용 네트워크에서 다중 HD 비디오와 오디오 디지털 신호의 실시간 전송이 가능하다. 제안한 멀티뷰어 플랫폼은 기존 이더넷 케이블 1Gbps전송과 2-선 100Mbps 스트림 전송방식을 통해 4개의 초광각 HD 카메라로 부터 H.264 비디오 신호를 다중화하기 위한 지연속도의 개선을 위해 FPGA로 설계하였다. 아울러, 차량용 HD 동영상 전송망에서 시간지연을 최소화하기 위한 AVB 플랫폼은 Zynq 702기반의 H.264 AVC 저지연 코덱의 설계 방안을 제안하였다. 이러한 H.264 AVC 코덱의 부호화/복호화 결과확인을 위해 JM 모델을 참조한 PSNR(Peak Signal-to-noise-ratio)을 분석하였다. 설계한 Zynq 702기반의 H.264 AVC CODEC은 다중 HD 카메라의 다중뷰어 동영상 손실 압축에서 화질 손실에 대한 PSNR은 이론 값과 유사한 HW 결과 값을 확인하였다. 이로서 제안한 AVB기반의 다중 HD 카메라 연동형 멀티뷰어 플랫폼은 H.264 AVC CODEC의 저지연 특성이 차량용 특성에 만족함으로서 버스안전을 위한 주변의 오디오와 비디오 영상감시가 가능할 것이다.
3G 통신 기술의 상용화로 모바일 단말기 상에서 영상통화 서비스가 활발히 제공되고 있다. 하지만, 단말기 상에서 비디오 시스템은 안정성과 성능 면에서 사용자들의 요구를 충족시키지 못하고 있으며, 이 때문에 영상통화 서비스에 대한 사용자들의 불만이 증가하는 것이 현 실정이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 제한된 모바일 영상통화 환경에서 향상된 품질의 영상통화 서비스를 제공하기 위한 비디오 압축 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 매 프레임마다 중요 객체와 비중요 객체를 분리하며, 분리된 객체는 다른 비트율과 화질을 갖도록 각 객체에 적합한 변환 커널을 적용하여 부호화 절차를 달리한다. 중요 객체는 고화질을 가지도록 부호화하며, 비중요 객체에 대해서는 저화질을 가지도록 부호화함으로써 제한된 대역폭 내에서 중요 객체에 대한 화질을 보장하도록 한다. 실험 결과에서 동일 비트율에서 제안한 방법이 기존 방법보다 중요객체 영역에 대한 화질이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation)는 현재 개발 중인 JPEG2000의 기본압축 코덱으로 본 논문에서는 EBCOT를 이용하여 하나의 압축 코덱에서 나온 이미지를 밴드 폭이 상이한 여러채널에 전송할 수 있는 방식에 대해 알아보고 이를 바탕으로 동영상에 적용하여 다채널 영상 전송 시스템을 제안한다. 또한 본 논문에서 사용되는 EBCOT가 JPEG에 쓰이는 RLC와 Huffman Coding 통한 VLC보다 압축 성능이 뛰어나다는 것을 실험적 결과를 통해 알 수 있고 JPEG에 적용할 경우 구조적으로 Paralleling의 증가와도 Error Resilience가 높다는 것을 알 수 있다. 다음으로 MPEG구조에 대해 알아보고 다 채널 영상 전송 시스템을 MPEG으로 구현 할 때의 Rate-Control이 힘든 문제와 원하는 Bit-Rate마다 코덱이 각각 있어야 하는 문제점 을 EBCOT를 적용시켜 해결할 수 있는 방법에 대해 제시한다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제12권2호
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pp.117-126
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2012
This paper provides a method for compression transmission of on-chip bus data. As the data traffic on on-chip buses is rapidly increasing with enlarged video resolutions, many video processor chips suffer from a lack of bus bandwidth and their IP cores have to wait for a longer time to get a bus grant. In multimedia data such as images and video, the adjacent data signals very often have little or no difference between them. Taking advantage of this point, this paper develops a simple bus data compression method to improve the chip performance and presents its hardware implementation. The method is applied to a Video Codec - 1 (VC-1) decoder chip and reduces the processing time of one macro-block by 13.6% and 10.3% for SD and HD videos, respectively
현재 급속히 성장하고 있는 다양한 멀티미디어 응용 분야들은 기존의 MPEG-1 및 MPEG-2에서는 제공할 수 없는 객체 기반의 영상 표현 및 조작 등의 새로운 기능들을 요구하고 있다. 이러한 기능들을 수용하기 위해 표준화가 진행 중인 MPEG-4 비디오는 하나의 영상을 여러개의 객체들로 분할한 뒤 각각의 영상 객체들을 독립적으로 부호화 함으로써 각 객체에 대한 사용자의 용이한 조작을 허용한다. 반면에 MPEG-4 비디오의 복잡하고 융통성 있는 구조는 VLSI 기술을 이용한 전용 하드웨어의 구현을 매우 어렵게 하며, 프로그램이 가능한 범용 DSP로 구현할 경우에도 높은 압축율을 제공하기 위해 요구되는 많은 계산량으로 인해 성능면에서 큰 제약을 받는다. 본 논문에서는 많은 계산량을 요구하는 동시에 융통성 있는 구조를 갖는 MPEG-4 비디오 코덱을 구현하기 위한 방법으로 프로그램이 가능한 고성능 DSP와 많은 계산량이 요구되는 움직임추정 및 보상을 수행하기 위한 전용 칩으로 구성된 하드웨어 아키텍쳐를 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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