본 논문에서는 MPEG-2 비디오 부호화기에서의 프레임 메모리 하드웨어 구현을 위한 DRAM의 효율적인 메모리 맵과 이에 따른 하드웨어 구조를 제안한다. 논문에서 제시된 메모리 맵은 DRAM 사용 시간과 대역폭을 줄임으로써 시스템의 성능을 개선할 수 있도록 설정되었고, 개발된 하드웨어는 MPEG-2 비디오 부호화기에 구성된 타모듈과 인터페이스를 위해 하드웨어는 VHDL을 이용하여 구현하였으며, $0.5\mu\textrm{m}$, VTI, ASIC 라이브러리인 camn5a3을 이용하여 합성하였다. 개발된 하드웨어에 대한 RT (register transfer) 수준 및 게이트 수준의 검증을 위해 VHDL 시뮬레이터와 로직 합성 툴을 사용하였고, 추후 성능 개선과 기능 검증을 위해서 하드웨어 에뮬레이터를 개발하였다. 구현된 하드웨어 MPEG-2의 MP@ML에서 요구하는 전송률로 데이터를 채널에 전송할 수 있도록 하였다.
High Efficiency Video Coding (HEVC) is the newest video coding standard for improvement in video data compression. This new standard provides a significant improvement in picture quality, especially for high-resolution videos. A quadtree-based structure is created for the encoding and decoding processes and the rate-distortion (RD) cost is calculated for all possible dimensions of coding units in the quadtree. To get the best combination of the block an optimization process is performed in the encoder, called rate distortion optimization (RDO). In this work we are proposing a novel approach to enhance the overall RDO process of HEVC encoder. The proposed algorithm is performed in two steps. In the first step, like HEVC, it performs general rate distortion optimization. The second step is an extra checking where a SSIM based cost is evaluated. Moreover, a fast SSIM (FSSIM) calculation technique is also proposed in this paper.
Journal of information and communication convergence engineering
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제5권4호
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pp.339-345
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2007
Video transcoding is a technique used to convert a compressed input video stream with an arbitrary format, size, and bitrate into a different attribute video stream different attributes to provide a efficient video streaming service for the customers is dispersed in the heterogeneous networks. Specifically, frames deletion occur in a transcoding scheme that exploits the adjustment of frame rate, and at this time, the loss in temporal relation among frames due to frame deletion is compensated for the prediction of motion estimation by reusing motion vectors in the would-be deleted frames. But the processing time for transcoding don't have an improvement as much as our expectation because transcoding is done only within the transcoder. So in this paper, we propose a new transcoding algorithm based on prediction period to improve transcoding-related processing time. For this, we also modify the existing encoder so as to adjust dynamically frame rate based on the prediction period and deletion period of frames. To check how the proposed algorithm works nicely, we implement a video streaming system with the new transcoder and encoder to which it is applied. The result of the performance test shows that the streaming system with proposed algorithm improve 60% above in processing time and also PSNR have a good performance while the quality of pictures is preserved.
이동통신에서의 멀티미디어 데이터 서비스는 매우 중요한 응용으로 떠 오른지 오래이다. 예전에는 이동전화를 위한 음성서비스에 국한되었으나, 근래의 기술발전으로 동영상을 서비스하기에 충분할 정도로 대역폭이 넓어졌다. 기술경쟁이 치열하고, 발전속도가 빠른 만큼, 동영상서비스에 대한 요구는 점점 늘어갈 것으로 예상된다. 본 논문에서는 이동통신에서 라이브 동영상 서비스를 제공하기 실시간 MPEG-4 비디오 인코더와 이를 위한 통신망의 구성에 대하여 서술한다. 통신망의 구성에 대한 가정을 최소로 했기 때문에 새로운 형식의 이동통신 기술이 대두된다 하더라도 본 논문에서 기술하는 동영상 서비스 시스템은 쉽게 적용 가능하다.
Introduction of digital communication network such as Integrated Services Digital Networks(ISDN) and digital storage media have rapidly developed. Due to a large amount of image data, compression is the key techniques in still image and video using digital signal processing for transmitting and storing. Digital image compression provides solutions for various image applications that represent digital image requiring a large amount of data. In this paper, the proposed DWT(Discrete Wavelet Transform) filter bank is consisted of simple architecture, but it is efficiently designed that a user obtain a wanted compression rate as only input parameter. If it is implemented by FPGA chip, the designed encoder operates in 12MHz.
종래의 움직임보상 변환 부호화 기술은 부호화기가 복호화기에 비해 매우 복잡한 구조를 갖는다. 하지만 센서네트워크와 같은 에너지 제한 환경을 위한 경량화 부호화기의 필요성이 대두됨에 따라 부호화기 복잡도와 에너지소비의 대부분을 차지했던 움직임 예측/보상과정을 없애기 위한 새로운 부호화 구조에 대한 연구가 이루어져 왔다. Wyner-Ziv 코딩 기술은 이를 가능하게 하는 대표적인 기술로서 터보 코드와 같은 채널 코드를 이용하여 프레임과 보조정보 사이의 잡음을 제거하여 영상을 복원한다. 이때 부호화기는 단순히 현재 프레임에 대한 패리티 정보만을 생성할 뿐 프레임간의 유사성을 이용하는 어떠한 과정도 수행하지 않기 때문에 매우 간단한 구조를 갖게 된다. 하지만 Wyner-Ziv 코딩 구조에서는 잡음이 많은 보조영상을 이용하여 복호화 할 경우 터보 코드의 복호화 오류가 발생한다. 이러한 복호화 오류는 특히 영상 간 움직임이 많거나 occlusion이 존재하는 경우 더 많이 발생하여 마치 복원된 영상에 Salt & Pepper 같은 잡음이 나타난다. 이러한 잡음은 비록 그 발생빈도는 적지만 복원된 영상의 주관적인 화질을 상당히 떨어뜨린다. 본 논문은 심볼단위의 Wyner-Ziv 코딩구조하의 초경량 부호화 기술과, 잘못된 필터 적용으로 영상의 texture를 손상시키는 경우를 최소하기 위하여 복호화 시 각 화소에 터보 코드 복호화 오류가 있는지 여부를 판단하여 선택적으로 미디언 필터를 적용시키는 기술을 제안한다. 제안된 방법은 종래의 움직임보상 변환 부호화 기술과 비교하여 현저하게 연산량이 감소된 경량화 부호화 기술로서 터보 코드 복호화 오류로 발생하는 잡음과 영상의 texture를 구분하여 필터를 적용함으로써 복원된 영상의 주관적인 화질과 PSNR을 동시에 개선한다. 실험결과 PSNR의 경우 평균 최고 약 0.8dB에 달하는 성능이득 효과를 보였다.
The modern multimedia applications which are video processor, video conference or video phone and so forth require real time processing. Because of a large amount of image data, those require high compression performance. In this paper, the prosposed image processing encoder was designed by using wavelet transform encoding. The proposed filter block can process imae data on the high speed because of composing individual function blocks by parallel and compute both highpass and lowpass coefficient in the same clock cycle. When image data is decomposed into multiresolution, the proposed scheme needs external memory and controller to save intermediate results and it can operate within 33MHz.
본 논문은 H.264 동영상 부호기를 위한 효율적인 주파수 영역 잡음 제거 기법을 제안한다. 각 변환 블록과 잡음 제거를 위해 변형된 곱셈 팩터 행렬를 내적하는 방식으로 Wiener filtering이 이루어진다. 구현 시 look-up table을 이용하면 제안한 방법에서의 곱셈 연산을 간단히 대신할 수 있기 때문에 필터링에 의한 연산량은 무시할 만하다. 또한, 실험 결과를 통해 제안한 방법이 H.264 부호기에서 두드러진 잡음 제거 성능을 보임을 알 수 있다.
In distributed video coding (DVC) systems, the complexity of encoders is greatly reduced by removing the motion estimation operations in encoders, since the correlation between frames is utilized in decoders. The transmission of parity bits is requested through the feedback channel, until the related errors are corrected to decode the Wyner-Ziv frames. The requirement to use the feedback channel limits the application of DVC systems. In this paper, we propose an efficient method to remove the feedback channel in DVC systems. First, a simple side information generation method is proposed to calculate the amount of parity bits in the encoder, and it is shown that the proposed method yields good performance with low complexity. Then, by calibrating the theoretical entropy with three parameters, we can calculate the amount of parity bits in the encoder and remove the feedback channel. Moreover, an adaptive method to determine quantization parameters for key frames is proposed. Extensive computer simulations show that the proposed method yields better performance than conventional methods.
본 논문에서는 선형 부 대역 분해를 이용하여 입력 영상을 분해하고 시각적 민감도가 낮은 고주파 영역만을 효과적으로 억제하여 지각적 동영상 부호화의 효율을 향상시킬 수 있는 전처리 기법을 제안한다. 먼저 소정의 선형 부 대역 분해로 각 입력영상을 여러 주파수 대역들로 나눈다. 그런 다음 인간의 시각적 구조에서 거의 인지가 되지 않는 고주파 대역들에만 1보다 작은 이득 값들을 적용하여 해당 주파수 대역 정보를 억제시킨다. 이와 같이 고주파가 억제된 영상들을 소정의 비디오 인코더로 압축한다. 모의 실험을 통해 제안 기법의 적용 전후 압축 결과를 비교하여 시각적 차이 없음을 확인하였다. 또한, 제안 기법을 H.264 인코더의 전처리로 적용하였을 때 적용 전 대비 평균 13.12%의 데이터 감소 효과를 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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