HEVC(High Efficiency Video Coding)는 현재 표준화가 진행되고 있는 새로운 비디오 부호화 표준의 가칭이다. 이 표준화에서는 H.264/AVC를 넘어선 높은 부호화 성능을 갖기 위해서 다양한 방법들이 논의되고 있으며, 그 중에서 deblocking filter 및 adaptive loop filter 기술에 대해 본 고에서 설명하고자 한다. 기술적으로 deblokcing 필터와 adaptive loop filter는 양자화 및 부호화 연산과 정에서 손실되는 정보를 줄이기 위해 복원된 영상에 필터링을 수행함으로써주관적화질을향상시키기위한기술이다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제6권6호
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pp.948-953
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2008
In high dynamic situations, the GPS carrier tracking loop requires a wide bandwidth to track a carrier signal because the Doppler frequency changes more rapidly with time. However, a wide bandwidth allows noises within the bandwidth of the tracking loop to pass through the loop filter. As these noises are used in the numerical controlled oscillator(NCO), the carrier tracking loop of a GPS receiver shows a degraded performance in high dynamic situations. To solve this problem, an adaptive two-stage Kalman filter, which offers the NCO a less noisy phase error, can be used. This filter is based on a carrier phase dynamic model and can adapt to an incomplete dynamic model and a quickly changed Doppler frequency. The performance of the proposed tracking loop is verified by several simulations.
본 논문에서는 HEVC in-loop filter 부분에 CNN 기반 기술을 사용한 알고리즘들을 소개하고, 이들 기술들의 성능을 비교실험을 통해 분석한다. 현재 HEVC 의 in-loop filter 에는 잡음을 제거하는 deblocking filter 와 오프셋을 보상하는 sample adaptive offset 필터가 적용되어 있는데, 두 알고리즘이 수행하고 있는 역할을 CNN 기반 filter 로 대체한 기술들을 선택적으로 선별하여 비교실험을 진행하고, 그 결과를 비교 및 분석한다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제15권1호
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pp.74-81
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2014
This article documents the design of a novel two-loop acceleration autopilot based on $\mathcal{L}_1$ adaptive output feedback control for tail-controlled missiles. The inner loop is an adaptive angle-of-attack tracking loop and the outer loop is the traditional PI controller for error compensation. A systematic low-pass filter design procedure is provided for minimum phase system and is applied to the inner loop design while the parameters of the outer loop are obtained from the multi-objective optimization problem. The effectiveness of the proposed autopilot is verified through numerical simulations under various conditions.
In this letter, we present an enhanced block-based adaptive loop filter (E-BALF) with multiple filter symmetric structures. The E-BALF adapts various filter symmetric structures in a rate-distortion optimization sense, reflecting the statistical properties of each image in a video sequence. Experimental results show that the proposed method achieves a reduction in the Bj${\phi}$ntegaard delta (BD)-bitrate by an average of 9.60% compared with Joint Model 11.0 of H.264/AVC. Compared to the state-of-the-art BALF, a reduction of up to 1.13% in BD-bitrate is achieved.
고해상도 비디오에 대한 압축 성능 향상을 위해 ITU-T VCEG에서는 H.264/AVC 표준을 근간으로 다양한 압축 성능 개선 기법들을 추가해 왔는데, 그중 ALF 기법은 양자화에 의해 발생한 오류를 제거할 수 있는 필터링 방법을 제공함으로써, 고해상도 영상에서 평균 9%의 매우 높은 성능 개선 능력을 보이는 핵심 기술이다. 하지만 기존의 ALF는 한 프레임 내에서 하나의 Wiener 필터만을 사용하므로, 다수의 서로 다른 통계적 특성을 가진 영역이 존재하는 경우에는 능률적인 오류 복원 성능을 제공하기 어려운 한계를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 한 복호 프레임에 존재하는 다양한 영역 별 통계적 특성을 반영하여 보다 유연한 율-왜곡 관점에서의 ALF 선택이 가능할 수 있도록, 적응적 율-왜곡 최적 다중 루프 필터 기법을 제안한다. 제안 알고리즘을 통해 다양한 영상에 대하여 기존 알고리즘의 성능을 안정적으로 개선할 수 있었으며, 영상에 뚜렷한 특성 차이를 지닌 복수의 오브젝트가 존재할 경우에는 더욱 높은 비트율 감소 이득을 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 고효율의 비디오 부호화를 위한 적응적인 인-루프 필터 방법을 제안한다. 최근 비디오 부호화 표준화 단체에서는 영상의 부호화 후 복원된 영상과 원본 영상과의 평균 제곱 오차(mean square error) 관점에서 오차를 최소화하는 Wiener 필터기반의 post-filter hint SEI 메시지 방법과 블록 기반의 필터 제어 방법 (block-based adaptive filter control, BAFC)에 대한 연구가 있었다. Post-filter hint SEI 메시지 방법은 후처리 필터로서 프레임간의 예측 오차를 줄이지 못하는 문제점이 있으며, BAFC 방법은 기존 H.264/AVC의 디블록킹 필터와 독립적으로 동작하기 때문에 인코더 및 디코더 영역에서 높은 연산 복잡도를 차지하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 기존 H.264/AVC의 디블록킹 필터와 문맥 기반으로 설계한 인-루프 필터를 적응적으로 사용함으로써 복잡도를 낮추고 부호화 효율을 높이는 인-루프 필터 방법(Low-complexity adaptive in-loop filter, LCALF)을 제안한다. 실험결과에서 제안하는 방법은 기존 방법보다 평균적으로 약 1% 정도의 비트 감소를 보이고, 동시에 디코더 영역에서 약 22% 정도의 낮은 연산 복잡도를 보인다.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제6권2호
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pp.93-101
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2017
This paper proposes an algorithm for adaptive loop filter (ALF) complexity reduction in the decoding process. In the original ALF algorithm, filtering for I frames is performed in the frame unit, and thus, all of the pixels in a frame are filtered if the current frame is an I frame. The proposed algorithm is designed on top of the local gradient calculation. On both the encoder side and the decoder side, homogeneous areas are checked and skipped in the filtering process, and the filter coefficient calculation is only performed in the inhomogeneous areas. The proposed algorithm is implemented in Joint Exploration Model (JEM) version 3.0 future video coding reference software. The proposed algorithm is applied for frame-level filtering and intra configuration. Compared with the JEM 3.0 anchor, the proposed algorithm has 0.31%, 0.76% and 0.73% bit rate loss for luma (Y) and chroma (U and V), respectively, with about an 8% decrease in decoding time.
This paper presents a new orthogonal signals generator (OSG) with DC Offset rejection for implementing a phase locked loop (PLL) in single-phase grid-connected power systems. An adaptive filter (AF) based on the least mean square (LMS) algorithm is used to constitute the OSG in this study. The DC offset in the measured grid voltage signal can be significantly rejected in the developed OSG technique. This generates two pure orthogonal signals that are free from the DC offset. As a result, the DC offset rejection performance of the presented single-phase phase locked loop (SPLL) can be enhanced. A mathematical model of the developed OSG and the principle of the adaptive filter based SPLL (AF-SPLL) are presented in detail. Finally, simulation and experimental results demonstrate the feasibility of the proposed AF-SPLL.
본 논문에서는 UHD급 영상의 실시간 처리를 위한 고성능 HEVC(High Efficiency Video Coding) In-loop Filter 부호화기의 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. HEVC는 양자화 에러로 발생하는 화질 열화 문제를 해결하기 위해 Deblocking Filter와 SAO(Sample Adaptive Offset)로 구성된 In-loop Filter를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 In-loop Filter 부호화기 하드웨어 구조에서 Deblocking Filter와 SAO는 수행시간 단축을 위해 $32{\times}32CTU$를 기준으로 2단 하이브리드 파이브라인 구조를 갖는다. Deblocking Filter는 10단계 파이프라인 구조로 수행되며, 메모리 접근 최소화 및 참조 메모리 구조의 단순화를 위해 효율적인 필터링 순서를 제안한다. 또한 SAO는 화소들의 분류와 SAO 파라미터 적용을 2단계 파이프라인 구조로 구현하고, 화소들의 처리를 간소화 및 수행 사이클 감소를 위해 두 개의 병렬 Three-layered Buffer를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 In-loop Filter 부호화기 하드웨어 구조는 Verilog HDL로 설계하였으며, TSMC 0.13um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 약 205K개의 게이트로 구현되었다. 또한 110MHz의 동작주파수에서 4K UHD급 해상도인 $3840{\times}2160@30fps$의 실시간 처리가 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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