Lee, Jinho;Jun, Dongsan;Kang, Jungwon;Ko, Hyunsuk;Kim, Hui Yong;Choi, Jin Soo
ETRI Journal
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제38권5호
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pp.858-867
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2016
A high dynamic range (HDR) video service is an upcoming issue in the broadcasting industry. For compatibility with legacy devices receiving a non-constant luminance (NCL) signal, new tools supporting an HDR video service are required. The current pre-processing chain of HDR video can produce color noise owing to the chroma component down-sampling process for video encoding. Although a luma adjustment method has been proposed to solve this problem, some disadvantages still remain. In this paper, we present an adaptive color noise reduction method for an NCL signal of an HDR video service. The proposed method adjusts the luma component of an NCL signal adaptively according to the information of the luma component from a constant luminance signal and the level of color saturation. Experiment results show that the color noise problem is resolved by applying our proposed method. In addition, the speed of the pre-processing is increased more than two-fold compared to a previous method.
본 논문에서는 주변의 밝기에 대한 HVS의 민감도를 모델링한 JND (Just Noticeable Difference)를 비디오 코딩에 적용함으로써, JND 모델에 따른 임계치를 기준으로 현재 코딩 유닛에 적용 가능한 최대 양자화 파라미터를 결정하여 유사한 주관적 화질에서 비트율을 절감시키는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 입력된 현재 코딩 유닛에 대하여 기준이 되는 양자화 파라미터가 적용된 복원 신호 대비 더 높은 양자화 파라미터를 적용한 복원 신호가 JND 관점에서 유사하게 인지되는 경우에 더 높은 양자화 파라미터를 선택함으로써 비트율을 절감시킨다. 제안하는 알고리즘의 성능 검증을 위하여 최신 비디오 압축 표준인 HEVC (High Efficiency Video Coding)의 참조 소프트웨어인 HM16.0에 본 알고리즘을 적용하였으며, HM16.0을 통해 압축된 영상 대비 유사한 화질에서 최대 20.21%, 평균적으로 약 6.18%의 비트율 절감을 달성하였다.
H.264 부호화 기법은 단방향 및 양방향 예측 모드를 채택하고 있으며, 가변 길이 부호화를 사용하기 때문에 비디오 부호기에서 발생되는 데 이터량은 시간에 따라 변한다. 전송채널 용량이 제한된 고정 비트율 부호기에서는 출력 비트량을 제어하기 위해 버퍼가 사용되는데, 버퍼가 넘치거나(overflow) 고갈되는 것(underflow)을 막기 위해 발생 비트량을 적절한 영역 내에서 제한해야 한다. 기존의 비트량 제어방법 에서는 영상데이터의 왜곡 값과 양자화 계수간의 $\lambda_{MODE}$가 정규 값을 벗어나기 때문에 화질이 열화 된다. 본 논문에서는 H.264 동영상의 왜곡 값에 대한 새로운 양자화 계수론 도출하여 피드백 함으로써 버퍼의 넘침이나 고갈을 방지할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 기법을 6개의 실험데이터에 적용한 견과 PSNR 값은 기존 방법에서와 비슷하면서도 비트율은 최대 8%까지 감소하였다.
ATSC (Advanced Television System Committee)에서는 18가지의 DTV (Digital Television)를 위한 동영상 포맷들을 제정하였다. ATSC 포맷들은 스캔 포맷, 크기 포맷, 프레임율 포맷 등의 적당한 조합들이다. 효과적인 MPEG-2 트랜스코딩을 위해서는 이런 포맷들 간의 변환도 지원할 수 있어야 한다. 여러 포맷 변환들 중에서 특히 스캔 포맷 변환은 프레임율과 크기 변화가 함께 일어나기 때문에 상대적으로 구현하기가 힘들다. 스캔포맷 변환으로 픽쳐 타입도 함께 변하기 때문에 트랜스코더의 움직임 추정부 (motion estimation; ME)에 상당한 연산량 부담을 주게 된다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 논문은 스캔포맷 변환을 지원하는 MPEG-2 동영상 트랜스코딩을 위한 고속 움직임 추정 알고리즘을 제안한다. 먼저, 트랜스코더의 수신단은 입력 비트열로부터 재 부호화(re-encoding)에 적합한 후보 움직임 벡터들을 추출한다. 그런 다음. 가중치 중간값 선택기(weighted median selector)를 이용하여, 여러 후보 움직임 벡터들 중에서 최적의 움직임 벡터를 선택한다. 모의 실험 결과는 제안한 움직임 추정 알고리즘이 전역 탐색 기법(Full Search Algorithm: FSA)에 비해 현저하게 적은 연산량을 가지면서, FSA와 거의 동일한 PSNR 성능을 가짐을 증명한다.
초당 24프레임으로 제작된 영화나 광고물 등을 TV로 방영하거나 비디오테이프로 제작할 때에는 몇 개의 필드를 반복하여 사용함으로써 초당 60 필드로 만드는데 이를 텔레시네 또는 3:2 풀다운이라 한다. 비디오테이프나 TV 방송을 MPEG으로 인코딩할 때 텔레시네 영상물에 대해서는 이를 다시 초당 24 프레임의 순차주사 영상으로 바꾸어 인코딩하면 일반적으로 60 필드를 모두 인코딩하는 경우에 비하여 20% 정도의 비트를 절약할 수 있다. 본 논문에서는 텔레시네 영상의 특성을 이용하여 인버스 텔레시네를 수행하는 알고리듬을 제안하였다. 구체적으로, 본 방법은 텔레시네 과정에서 다른 시간에 촬영된 필드가 합쳐지면 홀수줄과 짝수줄의 불일치가 생기고 이는 나이퀴스트 주파수 부근에서 큰 성분을 갖는다는 것을 이용한다. 실험결과, 기존의 움직임을 이용하는 방법은 계산량이 많고 VHS와 같이 화질이 높지 않은 경우에는 잘 동작하지 않는 반면에 제시된 방법은 화질에 관계없이 더 높은 신뢰도와 간단한 계산으로 인버스 텔레시네를 수행함을 확인하였다.
본 논문에서는 동영상에 효과적으로 적용 가능한 정점 기반 모양 정보 부호화 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 영상 사이에 존재하는 시간적 중복성을 해결하기 위해 현재 영상의 외곽선으로부터 정점을 선택 할 뿐 아니라 이미 근사화 되어 부호화된 이전 영상으로부터도 정점을 선택하여 상대적으로 부호화하였으며 고정된 오차 한계 이내에서 비트 발생량이 최소가 되도록 정점을 선택한다. 이는 코드표현 방법이 정해져 있을 때 비율-왜곡 측면에서 최적이다. 쟁점 선택은 가중치를 갖는 방향그래프에서의 최단 경로 탐색으로 모델링되어 최적의 정점을 선택하도록 하였으며 실험 결과 기존의 모양 정보 부호화 방법보다 적은 비트율을 요구하였다. 제안한 방법은 실시간 부호화를 필요로 하지 않는 저장 매체를 위한 객체 기반 부호화 시스템 및 웹을 통한 동영상 전송에 이용될 수 있다.
MPEG-1/2/4, H.264/AVC와 같은 영상압축표준에서 사용되는 부호화 기술 중 움직임 추정 및 보상은 부호기의 복잡도에 가장 큰 영향을 끼친다. 영상 코덱에서 일반적으로 사용되는 전역탐색(Full Search) 방식은 최적의 정합블록을 찾기 위해 탐색 영역내의 모든 위치에서 SAD값을 비교하기 때문에 부호화 시간을 다량으로 소비하게 된다. 이런 문제를 개선하기 위해 초기에는 TSS, NTSS, DS, HEXBS 등 다양한 형태의 탐색 패턴을 활용한 고속 움직임 탐색 기법들이 개발되었고, 이후에는 움직임 벡터의 시 공간적 상관도를 이용한 DS기반의 MVFAST, PMVFAST, MAS, FAME 등이 개발되었다. 하지만 부정확한 움직임 벡터 탐색으로 인해 화질이 열화되는 문제와 알고리즘의 복잡도가 높아지는 문제는 여전히 해결해야 할 과제로 남아있다. 본 논문에서는 움직임 벡터 탐색시작점을 보다 정확히 결정하고, 각 프레임들의 움직임 특성을 고려한 단순화된 일차원 탐색 패턴들을 사용하여 탐색속도를 극대화하고 화질열화를 최소화시키는 알고리즘을 제안한다.
International standard specification, H.264/SVC improved from H.264/AVC, is set up so as to promote free use of huge multimedia data in various channel environments.;H.264/AVC is a international standard speicification for video compression, adopted and commercialized as standard for DMB broadcasting by JVT of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG. SVC standard uses 'intra/inter prediction' in AVC as well as 'inter-layer intra prediction', 'inter-layer motion prediction' and 'inter-layer residual prediction' to improve efficiency of encoding. Among prediction technologies, 'inter-layer intra prediction' is to use co-located block of up sampled sublevels as a prediction signal. At this time, application of interpolation is one of the most important factors to determine encoding efficiency. SVC's currently using poly-phase FIR filter of 4-tap and 2-tap respectively to luma components. This paper is written for the purpose of analyzing encoding performance according to the interpolation. For this purpose, we applied poly-phase FIR filter of '2-tap', '4-tap' and '6-tap' respectively to luma components and then measured bit-rate, PNSR and running time of interpolation filter. We're expecting that the analysis results of this paper will be utilized for effective application of interpolation filter. SVC standard uses 'intra/inter prediction' in AVC as well as 'inter-layer intra prediction', 'inter-layer motion prediction' and 'inter-layer residual prediction' to improve efficiency of encoding.
Alarood, Alaa Abdulsalm;Alghamdi, Ahmed Mohammed;Alzahrani, Ahmed Omar;Alzahrani, Abdulrahman;Alsolami, Eesa
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권7호
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pp.427-442
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2022
MP3 is one of the most widely used file formats for encoding and representing audio data. One of the reasons for this popularity is their significant ability to reduce audio file sizes in comparison to other encoding techniques. Additionally, other reasons also include ease of implementation, its availability and good technical support. Steganography is the art of shielding the communication between two parties from the eyes of attackers. In steganography, a secret message in the form of a copyright mark, concealed communication, or serial number can be embedded in an innocuous file (e.g., computer code, video film, or audio recording), making it impossible for the wrong party to access the hidden message during the exchange of data. This paper describes a new steganography algorithm for encoding secret messages in MP3 audio files using an improved least significant bit (LSB) technique with high embedding capacity. Test results obtained shows that the efficiency of this technique is higher compared to other LSB techniques.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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