• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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• pp.278-279
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• 2013

최근에 완료된 HEVC(High Efficiency Video Coding) 비디오 압축 표준은 H.264/AVC에 비해 2배 이상 향상된 압축 효율을 제공한다. 현재 진행 중인 HEVC 확장 (extension) 작업에서는 손실 및 무손실 부호화에서 4:2:2 및 4:4:4 색차 포맷과 최대 12비트 깊이를 지원하는 고급 프로파일을 개발하고 있다. 현재까지 개발된 HEVC의 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)은 손실 부호화 환경에 적합하게 설계되었기 때문에 무손실 부호화 환경에서 최적의 부호화 성능을 제공하지 못한다. 본 논문에서는 4:4:4 색차 포맷 영상의 무손실 화면내 부호화 환경에서 잔여 신호의 통계적 특성을 고려한 향상된 CABAC 잔여 데이터 부호화 방법을 제안한다. 실험 결과를 통해, 본 논문에서 제안하는 향상된 CABAC 방법이 무손실 화면내 부호화에서 기존의 CABAC 방법에 비해 평균 약 2.41% 의 비트 수를 감소시키는 것을 확인했다.

• 방송공학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.495-502
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• 2018

HEVC(High Efficiency Video Coding) 보다 뛰어난 압축 성능을 갖는 차세대 비디오 부호화 표준 후보 기술에 대한 탐색과 검증을 진행한 JVET(Joint Video Exploration Team)은 기술 검증을 위한 참조 SW 코덱인 JEM(Joint Exploration Model)을 공개하였다. JEM은 HEVC의 35개 보다 증가한 67개의 화면내 예측 모드를 사용하고 있으며, 이에 따른 예측 모드 부호화에 대한 부담으로 부호화 성능 개선에 제한이 따른다. 본 논문에서는 화면내 예측 모드의 선택 확률을 분석하고, 이를 바탕으로 보다 효율적인 화면내 예측 모드 부호화 기법과 그 기법의 효율적인 엔트로피 부호화를 위한 문맥 모델링 기법을 제안한다. 실험결과 제안 기법은 AI(All Intra) 부호화 구조에서 JEM 7.0 대비 0.02%의 BD-rate 이득을 보였으며, 향후 추가적인 성능 향상을 위한 문맥 모델링 최적화에 대한 연구가 필요하다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.31-40
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• 2016

In this paper, we analyse the characteristics of the edge image and propose a new entropy coding optimized to the compression of the edge image. The pixel values of the edge image have the Gaussian distribution around '0', and most of the pixel values are '0'. By using this analysis, the Zero Block technique is utilized in spatial domain. And the Intra Prediction Mode of the edge image is similar to the mode of the surrounding blocks or likely to be the Planar Mode or the Horizontal Mode. In this paper, we make use of the MPM technique that produces the Intra Prediction Mode with high probability modes. By utilizing the above properties, we design a new entropy coding method that is suitable for edge image and perform the compression. In case the existing compression techniques are applied to edge image, compression ratio is low and the algorithm is complicated as more than necessity and the running time is very long, because those techniques are based on the natural images. However, the compression ratio and the running time of the proposed technique is high and very short, respectively, because the proposed algorithm is optimized to the compression of the edge image. Experimental results indicate that the proposed algorithm provides better visual and PSNR performance up to 11 times than the JPEG.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.254-259
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• 2015

CABAC은 문맥 기반 적응적 이진 산술 부호화 방식으로, 이전까지 부호화 된 심볼들의 정보를 이용하여 확률을 업데이트하여 부호화 효율을 높이는 기법이다. 문맥 모델러는 통계적 상관성을 고려하여 심볼에 따라 확률 모델을 설계하는 CABAC의 핵심 블록으로서, 본 논문에서는 문맥 모델러의 효율적인 하드웨어 아키텍쳐를 제안한다. Verilog HDL로 기술되어 0.18 um 공정으로 설계된 문맥 모델러는 메모리를 포함하여 29,832개의 게이트로 이루어져 있으며, 최대 동작속도는 200 MHz, 최대 처리율은 200 Mbin/s이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권2C호
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• pp.181-188
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• 2007

본 논문에서는 동영상 압축 기술인 MPEG-4 Part 10 H.264/AVC의 main profile에서 사용되는 엔트로피 코더인 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coder)을 이용하여 워터마크를 삽입하고 추출하는 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 워터마크 삽입을 위한 블록과 계수는 CABAC의 주변 블록 및 주변 계수와의 관계에서 추출된 컨텍스트(context)를 기반으로 선정한다. 이렇게 선별된 계수는 그 절대값과 삽입할 워터마크에 따라 원 계수를 그대로 유지하거나 LSB(Least Significant Bit) 만을 치환하는 방법으로 워터마크를 삽입한다. 따라서 공격자가 워터마크 삽입위치를 판별하기 어렵고, DC계수에 인접 계수들에 워터마크를 삽입함으로써 그 강인성(Robustness)을 만족할 수 있다. 여러 종류 및 강도의 공격을 가한 후 워터마크를 추출했을 때 최대 에러율이 5% 정도로 높은 강인성을 보였다. 또한 제안한 알고리즘은 CABAC 엔트로피 코딩 과정에서 컨텍스트 추출과정 및 이진화과정 수행 중에 워터마크를 삽입하므로, 하드웨어 구현을 고려했을 시에 워터마크 삽입을 위한 위치선정 및 계수선정에 필요한 별도의 연산 과정이 매우 적은 것이 특징이다. 따라서 이 방법은 비디오를 획득한 후 곧바로 압축하여야 하는 응용분야에서 매우 유용하게 사용될 것이라 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권3A호
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• pp.157-162
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• 2012

본 논문에서는 후보 모드표를 이용한 새로운 화면내 모드 부호화 방법을 제안한다. 기존의 HEVC는 예측한 최고확률모드(most probable mode, MPM)가 현재 블록의 실제 모드와 동일하지 않을 경우 고정길이 부호(fixed length code, FLC)를 이용해 실제 모드 정보를 이진화한다. 하지만 HEVC는 화면내 블록은 많은 수의 모드를 사용하기 때문에 FLC를 이용해 이진화를 하면 코드워드의 길이가 길어진다. 본 논문에서는 예측한 MPM이 실제 모드와 동일하지 않은 경우 인접한 블록을 통해 생성한 후보 모드표를 이용해 부호화할 인덱스를 얻고, 이를 FLC 대신 통계적 특성을 고려한 Golomb-Rice 코드를 이용해 이진화하는 방법을 제안한다. 실험을 통해 제안한 방법이 기존의 HEVC 화면내 모드 부호화 방법에 비해 평균 약 0.5%의 비트 수를 감소시키는 것을 확인했다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.27-34
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• 2021

본 논문에서는 HEVC(High Efficiency Video Coding) 기반의 실감형 콘텐츠에 대한 실시간 스트리밍 저작권 보호 기법을 제안한다. 기존의 연구는 저작권 사전 보호와 저작권 사후 보호를 위해 암호화와 모듈러 연산을 사용하기 때문에 초고해상도의 영상에서 지연이 발생한다. 제안하는 기법은 HEVC의 CABAC 코덱만으로 스레드풀 기반에서 DRM 패키징을 하고 GPU 기반에서 고속 비트 연산(XOR)을 사용하여 병렬화를 극대화하므로 실시간 저작권 보호가 가능하다. 이 기법은 세 가지의 해상도에서 기존 연구와 비교한 결과 PSNR은 평균 8배 높은 성능을 보였고, 프로세스 속도는 평균 18배의 차이를 보였다. 그리고 포렌식마크의 강인성을 비교한 결과 재압축 공격에서 27배 차이를 보이며, 필터 및 노이즈 공격에서는 8배 차이를 보였다.