• Title/Summary/Keyword: coding efficiency

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Parallel Deblocking Filter Based on Modified Order of Accessing the Coding Tree Units for HEVC on Multicore Processor

  • Lei, Haiwei;Liu, Wenyi;Wang, Anhong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권3호
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    • pp.1684-1699
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    • 2017
  • The deblocking filter (DF) reduces blocking artifacts in encoded video sequences, and thereby significantly improves the subjective and objective quality of videos. Statistics show that the DF accounts for 5-18% of the total decoding time in high-efficiency video coding. Therefore, speeding up the DF will improve codec performance, especially for the decoder. In view of the rapid development of multicore technology, we propose a parallel DF scheme based on a modified order of accessing the coding tree units (CTUs) by analyzing the data dependencies between adjacent CTUs. This enables the DF to run in parallel, providing accelerated performance and more flexibility in the degree of parallelism, as well as finer parallel granularity. We additionally solve the problems of variable privatization and thread synchronization in the parallelization of the DF. Finally, the DF module is parallelized based on the HM16.1 reference software using OpenMP technology. The acceleration performance is experimentally tested under various numbers of cores, and the results show that the proposed scheme is very effective at speeding up the DF.

프로그래머블 멀티 포맷 비디오 디코더 (A Programmable Multi-Format Video Decoder)

  • 김재현;박구만
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.963-966
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    • 2015
  • 본 논문에서는 최신 압축 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)를 포함한 다양한 비디오 압축 표준을 처리할 수 있는 프로그래머블 멀티 포맷 복호기(Multi-Format video Decoder: MFD)를 제안한다. 제안한 MFD는 DTV(Digital Tele-Vision) SoC(System on Chip)에 필요한 고사양의 FHD(Full High Definition) 비디오 복호기를 목표로 하였다. 다양한 동영상 압축 표준과 방대한 연산 능력을 지원하기 위하여 제안된 플랫폼에서는 재구성형 프로세서(reconfigurable processor)와 하드웨어 가속기의 하이브리드 구조를 사용하였다. 실험결과 HEVC로 압축된 초당 30장의 FHD 영상을 300MHz에서 디코딩 가능함을 확인하였다.

HDB-3 스크램블링과 HDLC 프로토콜에서 효율적 문자부호 전송을 위한 문자부호 작성 규칙 (Composition Rule of Character Codes to efficiently transmit in HDLC Protocol with HDB-3 Scrambling)

  • 홍완표
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.831-838
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    • 2012
  • 정보 기기 내에서 문자를 어떠한 규칙에 의해 부호화하는가에 따라 데이터 전송효율을 제고시킬 수 있다. 본 논문은 데이터 전송 효율면에서 OSI 표현계층에서 이루어지는 문자부호화 원칙을 제시하였다. 본 논문에서 제시하는 문자부호화 원칙은 두가지점을 고려하여 제시되었다 첫째는 OSI 데이터링크 계층의 HDLC와 PPP 프로토콜의 플래그 필드를 구성하는 비트열이다. 둘째는 OSI 물리계층에서 이루어지는 HDB-3 스크램블링 방식이다. 첫 번째 고려사항에서는 원천부호에 비트"1"이 연속하여 다섯 개 이상 발생치 않도록 하는 것이다. 두번째 고려사항에서는 원천부호에 비트"0"이 연속하여 네 개 이상 발생치 않도록 하는 것이다. 본 논문에서 제시하고 있는 원천부호화 규칙에 의하여 문자를 원천부호화 할 때에 데이터의 전송효율을 제고시키게 된다.

DST 기반 보간 필터를 이용한 인터 코딩 (Inter Coding using DST-based Interpolation Filter)

  • 김명준;이영렬
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.321-326
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    • 2017
  • HEVC 표준은 정수 화소로 표현된 신호에 DCT-II를 기반으로 하는 보간 필터를 사용하여 부화소 신호를 생성한다. 이러한 방법으로 생성된 신호는 움직임 보상 및 예측의 성능 향상을 가져온다. HEVC 표준은 부화소를 생성하기 위해서 길이가 다른 각각의 DCT 보간 필터를 사용하고 있다. 1/2-화소를 생성할 땐, 필터의 길이가 8인 DCT 기반 보간 필터를 사용하며, 1/4-화소와 3/4-화소의 경우에는 필터의 길이가 7인 DCT 기반 보간 필터를 사용한다. 본 논문에서는 DST-VII을 기반으로 하는 보간 필터를 제안하여, 움직임 보상 및 예측의 성능 향상을 가져온다. 본 논문에서 제안하는 방법은 HEVC 표준보다 BD-rate가 Random Access와 Low Delay B configurations에서 각각 0.45%와 0.5%의 성능 향상을 가져온다.

A Fast Intra-Prediction Method in HEVC Using Rate-Distortion Estimation Based on Hadamard Transform

  • Kim, Younhee;Jun, DongSan;Jung, Soon-Heung;Choi, Jin Soo;Kim, Jinwoong
    • ETRI Journal
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    • 제35권2호
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    • pp.270-280
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    • 2013
  • A fast intra-prediction method is proposed for High Efficiency Video Coding (HEVC) using a fast intra-mode decision and fast coding unit (CU) size decision. HEVC supports very sophisticated intra modes and a recursive quadtree-based CU structure. To provide a high coding efficiency, the mode and CU size are selected in a rate-distortion optimized manner. This causes a high computational complexity in the encoder, and, for practical applications, the complexity should be significantly reduced. In this paper, among the many predefined modes, the intra-prediction mode is chosen without rate-distortion optimization processes, instead using the difference between the minimum and second minimum of the rate-distortion cost estimation based on the Hadamard transform. The experiment results show that the proposed method achieves a 49.04% reduction in the intra-prediction time and a 32.74% reduction in the total encoding time with a nearly similar coding performance to that of HEVC test model 2.1.

H.264/AVC의 고속 인트라 모드 결정을 위한 효과적인 인트라 모드 (Efficient Intra Modes for Fast Intra Mode Decision of H.264/AVC)

  • 이웅호;이정호;조익환;정동석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권12C호
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    • pp.1144-1152
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    • 2005
  • 인트라 예측 코딩은 H.264/AVC에 제시된 여러 가지 효율적인 코딩 도구 중 하나이지만 그 결정과정에서 많은 계산량을 요구하는 단점이 있다. 이러한 과도란 계산량을 줄이기 위하여 인트라 예측 모드 결정을 위한 많은 고속화 알고리즘이 제안되었다. 이전 대부분의 연구가 모드 결정 과정에 집중된 반면 본 논문에서는 비트율-왜곡 최적화를 통한 인트라모드의 결정시 연산 수행 대상의 인트라 예측 모드 중 여러 개의 인트라 예측 모드를 한두 개의 효율적인 인트라 예측 모드로 대체하여 고속화를 이루었다. 추 논문에서 제안한 알고리즘을 참조소프트웨어로 구현한 실험결과 눈에 띄는 화질의 저하 없이 전체 부호화에 약 $49\%$의 계산량을 줄이는 효과를 보였다.

Reusable HEVC Design in 3D-HEVC

  • Heo, Young Su;Bang, Gun;Park, Gwang Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제38권5호
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    • pp.818-828
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    • 2016
  • This paper proposes a reusable design for the merging process used in three-dimensional High Efficiency Video Coding (3D-HEVC), which can significantly reduce the implementation complexity by eliminating duplicated module redundancies. The majority of inter-prediction coding tools used in 3D-HEVC are utilized through a merge mode, whose extended merging process is based on built-in integration to completely wrap around the HEVC merging process. Consequently, the implementation complexity is unavoidably very high. To facilitate easy market implementation, the design of a legacy codec should be reused in an extended codec if possible. The proposed 3D-HEVC merging process is divided into the base merging process of reusing HEVC modules and reprocessing process of refining the existing processes that have been newly introduced or modified for 3D-HEVC. To create a reusable design, the causal and mutual dependencies between the newly added modules for 3D-HEVC and the reused HEVC modules are eliminated, and the ineffective methods are simplified. In an application of the proposed reusable design, the duplicated reimplementation of HEVC modules, which account for 50.7% of the 3D-HEVC merging process, can be eliminated while maintaining the same coding efficiency. The proposed method has been adopted as a normative coding tool in the 3D-HEVC international standard.

H.264 동영상 표준 부호화 방식을 위한 변형된 가우시안 모델 기반의 저 계산량 전처리 필터 (A Modified Gaussian Model-based Low Complexity Pre-processing Algorithm for H.264 Video Coding Standard)

  • 송원선;홍민철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권2C호
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    • pp.41-48
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    • 2005
  • 본 논문에서는 H.264 표준 부호화 방식의 성능 향상 및 저 계산량을 위한 가우시안 모델 기반의 전처리 필터에 대해 제안한다. 일반적인 영상 획득 장치에서 첨가된 노이즈에 의해 훼손된 동영상은 다수의 고주파 성분으로 인하여 시각적으로 불편한 현상과 압축 효율의 저하를 초래한다. 본 논문에서는 필터링 과정에서 국부 통계적 특성과 양자화 매개변수를 이용하여, 주어진 양자화 스텝 사이즈에서 노이즈 성분을 제거하고 시각적인 효과와 비트율을 개선시켜 압축 효율을 개선하고자 한다. 또한 전처리 필터의 계산량을 줄이기 위하여 간단한 형태의 국부 통계적 특성을 재 정의하고 노이즈에 대한 매개변수를 H.264의 변환과 양자화 과정을 통하여 유추하여 적용하였다. 제안된 방식의 성능을 실험 결과로부터 확인할 수 있었다.

Data Dissemination in Wireless Sensor Networks with Instantly Decodable Network Coding

  • Gou, Liang;Zhang, Gengxin;Bian, Dongming;Zhang, Wei;Xie, Zhidong
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권5호
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    • pp.846-856
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    • 2016
  • Wireless sensor networks (WSNs) are widely applied in monitoring and control of environment parameters. It is sometimes necessary to disseminate data through wireless links after they are deployed in order to adjust configuration parameters of sensors or distribute management commands and queries to sensors. Several approaches have been proposed recently for data dissemination in WSNs. However, none of these approaches achieves both high efficiency and low complexity simultaneously. To address this problem, cluster-tree based network architecture, which divides a WSN into hierarchies and clusters is proposed. Upon this architecture, data is delivered from base station to all sensors in clusters hierarchy by hierarchy. In each cluster, father broadcasts data to all his children with instantly decodable network coding (IDNC), and a novel scheme targeting to maximize total transmission gain (MTTG) is proposed. This scheme employs a new packet scheduling algorithm to select IDNC packets, which uses weight status feedback matrix (WSFM) directly. Analysis and simulation results indicate that the transmission efficiency approximate to the best existing approach maximum weight clique, but with much lower computational overhead. Hence, the energy efficiency achieves both in data transmission and processing.

3차원 스케일러블 비디오 코덱 설계 및 성능 분석 (Design and Analysis of 3D Scalable Video Codec)

  • 이재영;김재곤;한종기
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.219-236
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    • 2016
  • 본 논문에서는 High Efficiency Video Coding(HEVC)의 확장 표준인 Scalable HEVC(SHVC)와 3D-HEVC을 통합하여 구성되는 3차원 스케일러블 비디오 코덱을 제안한다. 제안하는 3차원 스케일러블 비디오 코덱은 다시점 영상을 부호화함과 동시에 공간해상도 스케일러빌리티 기능을 지원할 수 있도록 설계하였다. 이를 위해서, 다양 종류의 스케일러빌리티를 지원할 수 있는 High Level Syntax를 사용하였고, DPB 및 참조영상 리스트 구성 방법에 대한 알고리즘을 제안하였다. 본 논문의 컴퓨터 시뮬레이션 장에서는 제안하는 3차원 스케일러블 코덱의 정합성을 확인하였고, 또한, 제안 코덱의 부호화 성능을 분석하였다.