• 방송공학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.948-955
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• 2019

360도 VR(Virtual Reality) 비디오 서비스에 대한 관심이 증가함에 따라서 대용량의 VR 비디오 데이터를 압축하여 전송하기 위한 기술이 빠르게 발전하고 있다. QER(Quality Emphasized Region) 기반의 전송 기법은 360도 VR 영상을 영역별로 나누고 차별화된 화질의 영상으로 전송함으로써 몰입감을 유지하고 대역폭의 낭비를 줄이는 뷰포트 적응적 360도 비디오 스트리밍 시스템(Viewport-Adaptive 360-Degree Video Streaming System)의 일종으로 개발되었다. 사용자 시점에 해당하는 특정 QER을 선택하기 위해서는 QEC(Quality Emphasis Center) 거리 계산 과정과 QER 전환을 요청하는 시그널링 과정이 필요하다. QEC 거리계산은 QER의 개수만큼 계산을 반복하기 때문에 클라이언트에게 높은 계산 복잡도를 요구한다. 또한 QER 전환 요청을 위한 시그널링 메시지의 전송 주기는 효율적 대역폭 사용과 원활한 QER 전환 사이에서 서로 절충적인(trade off) 관계를 갖는다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 MMT 프로토콜 기반의 개선된 QER 선택 알고리듬을 제안한다. 개선된 QER 선택 알고리듬은 미리 준비된 QER_ID_MAP을 사용하여 시스템 계산 복잡도를 줄이는 동시에, 시그널링 주기를 적응적으로 수정하여 네트워크의 부담을 최소화하고 적시에 적절하게 QER 변환이 가능하도록 제안된 방법이다.

• 방송공학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.216-227
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• 2022

MPEG-I (Immersive) 그룹에서는 6자유도(DoF: degrees of freedom)를 제공하는 몰입형 비디오의 표준화 프로젝트를 진행 중에 있다. MPEG Immersive Video (MIV) 표준화 기술에서는 사용자에게 움직임 시차(parallax)를 제공하기 위해 취득한 다수의 영상을 깊이 맵 기반 이미지 렌더링(depth map-based image rendering, DIBR)을 바탕으로 임의의 사용자 시점의 뷰를 렌더링하게 된다. 현재 MIV에서는 효율적인 부호화를 위한 기술들이 많이 논의된 바 있지만, 전송 측면에 대해서는 여전히 논의가 필요하다. 본 논문은 사용자 시점에 적응적인 몰입형 비디오 스트리밍을 위한 품질 할당 기법을 제안한다. 현재 MIV에서 지원하고 있는 그룹 분할 기법을 통하여 독립적으로 전송, 복원이 가능한 시점 그룹 단위를 생성하여 이를 사용자 시점에 기반한 품질 할당 기법을 통해 효율적인 전송이 가능하도록 한다. 제안하는 적응적 전송 기법은 Test Model for Immersive Video (TMIV) 시험모델을 통해 구현되었으며, 주어진 합성 시점 위치에 따라 렌더링 과정에서의 기여도를 그룹별로 계산하고 우선 시점 그룹을 판단하여 고품질로 전송한다. 사용자 시점에 대한 렌더링 비교 결과를 통해 제안하는 기법이 기존 TMIV 대비 PSNR 지표에서 평균 17.0%, IV-PSNR 지표에서 14.6%의 BD-rate 감소율을 보여 효율적인 전송이 가능함을 보였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.230-232
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• 2019

최근 360 미디어 콘텐츠의 수요가 높아지면서 360 영상을 효율적으로 전송하기 위한 다양한 압축 및 전송 기법들이 연구되고 있다. 360 영상의 스트리밍 기법 중 하나인 타일 기반 적응적 스트리밍 기법은 360 비디오를 타일 그리드로 나누어 부호화 하고, 뷰포트(Viewport)에 해당하는 타일만 스트리밍 할 수 있도록 한다. 기존의 타일 기반 스트리밍 기법은 뷰포트가 전환될 때 서버에 새로운 인트라 프레임을 요구하고, 지연 시간을 줄이기 위해 빈번한 RAP(Random Access Point)가 요구된다는 단점이 있다. 본 논문은 기존의 타일 기반 스트리밍 방법에서 인트라 프레임의 공유를 통해 비트율의 효율을 높이는 IFS(Intra Frame Sharing) 알고리즘을 제안한다. 제안된 IFS 방법은 낮은 화질의 인트라 프레임을 높은 화질의 인트라 프레임 부호화 시 공유하여, 뷰포트 스위칭 시점에서 다른 화질 간의 뷰포트 전환 작업이 필요 없어 비트율의 증가를 최소화한다. 실험에서, IFS 방법은 기존의 MCTS 기반의 적응적 스트리밍 방식과 비교했을 때 BD-rate(%)가 약 13% 절감되었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 하계학술대회
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• pp.176-177
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• 2019

360 도 VR (Virtual Reality) 영상을 기존의 비디오처럼 재생하고 전송하기 위해서는 아직까지도 논의 되어야할 많은 문제들이 존재한다. 특히 보는 장면에 비하여 전방위의 영상을 보내야하는 VR 영상은 매우 큰 용량을 가질 수 밖에 없다. 그럼에도 불구하고 사용자의 불편함을 덜기 위해서는 HMD (Head-Mounted Displays) 의 빠른 반응 속도가 필요하다. 따라서 QER (Quality Emphasized Region)기반의 전송 기법은 영역별로 차별화된 화질의 영상을 전송하여 실감미디어의 몰입감을 유지하고 대역폭의 낭비를 줄이는 뷰포트 적응적 360 도 비디오 스트리밍 시스템 (Viewport-Adaptive 360-Degree Video Streaming System)의 일종으로 제안되었다. 그러나, 사용자의 시점 정보를 계산하기 위해서는 매 프레임마다 차원 변환을 위한 복잡하고 많은 계산이 필요하고, 이러한 중복된 계산은 시스템의 성능을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 차원 변환에 따른 자원낭비를 줄이기 위하여 QER 선택을 위한 개선 방법을 제안한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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• pp.839-842
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• 2022

실감적인 가상 현실을 위해서는 고화질의 360 도 영상 스트리밍이 필요하다. 그러나 이는 높은 대역폭과 연산량을 요구하기 때문에 일반적인 가상 현실 기기로는 감당하기 힘들다. 이를 보완하기 위한 360 도 영상 부호화 및 전송 기술이 활발히 연구되고 있으며, 대표적으로 사용자 시점 기반 타일 스트리밍 기법 등이 있다. 본 논문은 기존의 CTU 기반 스트리밍과 타일 기반 스트리밍과 함께 복호기 적응적인 단일 계층 타일 바인딩을 활용한 타일기반 스트리밍의 부호화 및 복호화 성능을 비교한다. 수행된 실험결과, 단일 계층 타일 바인딩을 활용한 타일 스트리밍 방법이 기존의 타일 스트리밍 기법에 비해 유사한 비트율 성능에 대비하여 복호화 시간에서 큰 이득을 볼 수 있음을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.77-80
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• 2018

360 VR 콘텐츠는 기존의 선형적인 일반 영상에 비해 사용자에게 더 많은 정보와 높은 몰입감을 제공할 수 있어 의학, 군사, 교육, 게임 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 최근에는 모바일 기기의 성능 향상과 통신기술의 발달에 힘입어 모바일 네트워크를 사용한 360 VR 콘텐츠 소비가 증가하는 추세이다. 모바일 네트워크는 대역폭이 한정적이고 가변적인 특성이 있어 이를 통해 용량이 큰 360 VR 콘텐츠 전송 시 초기 접속 지연 및 재생 끊김이 발생하여 사용자의 만족도를 감소시킬 수 있다. 이에 본 논문은 위에 언급한 문제를 해결하기 위해 360 VR 콘텐츠 전송 시 전체 요구대역폭을 감소시키고 사용자 초기 접속 속도를 향상시키는 것을 목표로, 360 VR 콘텐츠의 지오메트리 값과 사용자의 요(i.e. yaw)값을 활용하여 각도 기반으로 사용자의 현재 시점에 해당하는 타일을 확인하고 해당 타일에 높은 비트율을 할당하는 방법 및 웹 기반 전송에 대해 연구 개발하였다. 이를 위하여 웹 기반 3D 렌더링 API 인 WebVR API, HTTP Adaptive Streaming 기술의 표준 MPEG-DASH의 dash.js API를 활용하여 개발하고, 성능 확인 실험을 통해 요구대역폭 감소, 클라이언트 접속 속도 향상을 제시한다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.743-754
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• 2019

사용자 움직임 적응적 360 비디오 스트리밍을 지원하는 three degrees of freedom plus (3DoF+), 6DoF를 위한 시스템은 여러 위치에서 촬영된 다수의 고화질 360 비디오 전송을 요구한다. 이를 위해 본 논문에서는 사용자 시점에 대응하는 고화질 360 비디오 제공을 위해 3DoF+ 360 비디오 중복성 제거 기법을 적용하고 잔여 비디오를 하나의 영상으로 병합하여 압축 후 전송하는 시스템을 구현한다. 3DoF+ 360 비디오 간 중복성 제거를 위한 3D warping을 기반으로 하는 뷰 간 중복성 제거 기술과 비디오 복원에 필요한 타일들만 추출 및 병합해주는 잔여 뷰 병합 기술에 대한 구현 내용을 설명한다. 제안된 시스템을 기반으로 3DoF+ 360 비디오 전송을 수행하면, 기존 high-efficiency video coding (HEVC)을 사용하여 전송했을 때 대비 최대 20.14%의 BD-rate 감소가 가능함을 확인하였다.