• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.409-418
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• 1999

프랙탈 영상 압축은 영상의 일부 영역이 같은 영상의 다른 영역과 거의 유사한 모양을 하고 있다는 자기유사성에 기초하고 있다. 이 압축 방법은 높은 압축률과 빠른 복원력을 제공하지만 매우 긴 압축 시간을 갖는 단점이 있다. 압축 시간을 단축하기 위해, 가장 많은 시간이 소요되는 레인지 블록과 도메인 블록간의 비교탐색 과정을 줄이 는 연구가 꾸준히 이루어 져 왔다. 이 연구들은 도메인 블록과 레인지 블록의 유사성에 기초한 탐색시간의 단축 연구가 주를 이루고 있고, 레인지 블록들간에 존재하는 유사성을 적절히 이용하지 못하고 있다. 그리하여 본 연구에서는 레인지 블록간의 유사성을 이용한 압축 알고리즘의 개발을 위해 레인지 영역간의 유사성에 대한 분석을 수행할 것이다. 레인지 블록의 유사성을 결정하는 유사성 척도와 문턱치에 따른 유사성 정도를 비교 및 분석할 것이다. 이 제안방법은 다른 프랙탈 영상 압축 기법의 사전 작업으로 활용되어 더욱 큰 효과를 볼 것으로 기대된다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.305-312
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• 2020

기존 동영상 부호화 표준보다 더 높은 효율의 표준에 대한 수요가 커지면서, 최근 MPEG과 VCEG에서 Versatile Video Coding(VVC)이라는 차세대 동영상 부호화 프로젝트를 개발하고 표준화하고 있다. 압축 효율 증대를 위하여 다양한 화면간 부호화 기법이 등장하였으며, 특히 움직임 벡터의 적응적인 해상도 부호화가 등장하여 VVC의 압축 효율을 올리는데 기여하였다. 다만, 최적의 움직임 벡터 해상도를 결정하기 위해 부호화기에서 다양한 율-왜곡 비용을 계산해야 했기에, 부호화기 시간 복잡도가 높아지게 되었다. 실시간 동영상 방송 및 스트리밍 서비스를 위해서는 부호화기의 복잡도를 줄이는 것이 필요하나, 아직 적응적 움직임 벡터 해상도 결정기법에 대한 복잡도 감소 연구는 미개척분야이다. 따라서, 본 논문에서는 이 움직임 벡터 해상도 결정을 위한 부호화 복잡도를 줄이는 연구를 제안한다. 이를 위해, VVC의 특별한 트리 구조인 multi-type tree 구조 내에서의 부호화된 문맥을 활용한 고속 결정기법을 고안한다. 실험 결과, 본 고속결정 기법은 VVC 참조 소프트웨어 대비 약간의 압축효율 감소 내에서 10%의 전체 부호화 시간을 줄임을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.179-187
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• 2000

프랙탈을 이용한 영상압축기법들은 놓은 압축률과 빠른 복호화 시간의 장점을 가지나 부호화과정에서 최적의 윳사 변환점을 얻기 위해 장시간을 소모하는 단점으로 인해 응용에 많은 제한을 받는다. 본 논문에서는 부호화에 소요되는 시간을 줄이기 위해 신경회로망을 이용한 고속블록분류기를 제안한다. 제안된 방법은 정의역에서 블로데 대한 탐색 시간을 줄이기 위아혀 각 정의역을 화소의 분포형태에 따라 신경망을 이용하여 4가지의 부류로 구분하고 각 치역 블록과 비교할 때 해당 치역 블록의 부류를 판단하여 전체에 대해서 탐색을 행하지 않고 해당하는 부루에 대해서만 탐색하는 방법을 사용한다. 또한 블록의 크기를 가변적으로 할당하여 화소의 분포형태에 따라 고르게 분포되어 있는 경우에는 블록의 크기를 크게 할당하고 복잠한 형태의 블록에 대해서는 블록의 크기를 작게 할당하는 방법을 사용한다. 다양한 특성을 갖는 영상들에 대한 실험결과는 허용 가능한 수준의 화질인 PSNR 30dB정도의 화질을 유지하면서 기존의 방법들에 비해 압축속도가 평균 40%가량 개선됨을 보였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.35-42
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• 2000

3차원 텍스춰 매핑은 얇은 종이를 부자연스럽게 물체에 붙이는 것과는 달리 마치 원래의 재료로부터 조각을 한 것과 같은 매우 자연스러운 시각적 효과를 내는 장점이 있다. 하지만 빠른 텍스춰 매핑을 위하여 샘플링을 통하여 생성한 3차원 텍스춰를 실시간 계산을 위하여 메모리에 올리는 것은 일반적으로 텍스춰의 방대한 크기 때문에 실용적이지 못하다. 최근 [11]에서는 실용적인 실시간 3차원 텍스춰 매핑 기법을 제안하였는데 여기서는 웨이블릿에 기반한 압축 기법을 사용하여 메모리 문제를 해결하려 하였다. 이 논문에서는 이러한 압축 기반 실시간 3D 텍스춰 매핑에 사용될 수 있는 또 다른 압축 기법에 대하여 살펴보았다. 특히 벡터양자화 방법과 FXT1 방법을 3차원 텍스춰 압축에 적합하도록 확장을 하고 그 성능을 비교 분석을 하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.19-27
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• 2001

기존의 웨이브릿 기반 프랙탈 압축 방법은 전 영역에 대하여 최적의 정의역을 탐색하므로, 부호화 과정에서 많은 탐색시간이 소요되는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 웨이브릿 변환영역에서 SAS(Self Affine System) 기법을 이용한 웨이브릿 변환 기반 프랙탈 영상 압축 방법을 제안한다. 웨이브릿 변환영역에서 정의역과 치역을 구성하고, 각각의 정의역과 치역에 대해 모든 블록을 탐색하는 것이 아니라, 공간적으로 같은 위치에 있는 블록을 정의역으로 선택한다. 이와 같이 웨이브릿 변환 영역에 정의역 탐색과정이 필요 없는 SAS 기법을 도입하여 부호화 과정에서 곱셈 계산량을 감소시켜 고속 부호화를 가능하게 하였다. 그리고 복호화 과정에서 각 레벨과 서브-트리별로 서로 다른 스케일 인자를 사용하여 압축률과 화질을 조절할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권6호
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• pp.130-136
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• 2016

HEVC (High Efficiency Video Coding) 비디오 국제표준 확장기술은 스크린 콘텐츠를 주요 부호화 대상 영상 중 하나로 고려하는 스크린 콘텐츠용 비디오 압축 기술을 포함하고 있다. 표준화가 완료된 HEVC 버전 1에 이미 포함되어 있는 변환생략 기술은 변환을 생략하고 양자화만을 수행하는 기술로 스크린 콘텐츠와 같이 고주파 에너지를 많이 포함하는 영상에서 큰 압축률 향상을 보인다. 하지만 변환생략이 가능한 모든 $4{\times}4$ 변환블록에 대하여 변환생략 모드까지 포함한 선택가능한 모드 중에서 최적의 모드를 결정하여야 하므로 부호화기의 복잡도가 증가한다. 본 논문에서는 스크린 콘텐츠 부호화에 특히 효과적인 IBC(Intra block copy) 기술과 변환생략 기술간의 통계적 상관성을 이용한 고속 변환생략 모드 결정과, $4{\times}4$ 변환블록 마다 변환생략 여부를 나타내는 transform_skip_flag를 CU단에서 하나의 대표 플래그로 묶어 표현하는 변환생략 통합 시그널링 방법을 제안한다. 모의 실험을 통하여 제안 방법을 적용한 경우, $4{\times}4$ 변환 블록 부호화 시간을 약 32%를 절감할 수 있는 것을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.596-610
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• 2007

본 논문에서는 스케일러블 비디오 부호화기의 복잡도 감소를 위해, 공간 계층간 잔차 신호 부호화를 선택적으로 수행하고 그 정보를 바탕으로 향상 계층에서 모드를 고속으로 결정하는 방법에 대해 소개한다. 계층간 잔차 신호 부호화는 스케일러블 비디오 부호화에서 공간 계층간 상관도를 이용하여 계층간의 두 잔차 신호에 대한 차 신호를 부호화하는 방법으로서 부호화 효율을 증대 할 수 있는 장점이 있으나 향상 계층의 모든 화면간 모드에 대해 율-왜곡 비용을 계산하기 때문에 부호화기의 복잡도를 크게 증가시키는 주요 요인이 된다. 제안 알고리듬은 하위 계층으로부터 업샘플된 잔차 신호와, 하위 계층의 움직임 벡터, 참조 화면 정보를 이용하여 향상 계층에서 얻은 잔차 신호의 SAD값을 통해 정수 변환 계수의 특징을 미리 판별하여 계층간 잔차 신호 부호화를 선택적으로 수행하는 방법이다. 제안 알고리듬에서는 계층간 잔차 영상의 차 신호에 대한 SAD값에 양자화 계수와 시간 계위에 따라 문턱치 값을 적응적으로 적용시키면서 SAD가 적응적으로 설정된 문턱치 보다 작을때는 잔차 블록에 대한 정수변환 계수가 매우 작다고 판단하여 그 블록에 대해서는 선택적으로 계층간 잔차 부호화를 수행하고 역시 공간적 향상 계층에서 $16{\times}16$블록에 대해서만 율-왜곡 최적화를 수행한다. 따라서 계층간 차분 신호에 대한 SAD값만으로 정수변환계수의 특성을 양자화 계수와 시간 계위에 따라 분류하여 고속의 부호화를 달성함으로써 SVC 부호화기의 복잡도 및 부호화 시간을 크게 감소 시켰다. 제안 알고리듬을 적용하면 다양한 특성을 갖는 영상에 대하여 부호화 시간을 원래의 SVC 참조 소프트웨어 대비 평균 51.5%의 부호화 속도를 향상하였음에도 이에 따른 PSNR의 감소는 평균 0.03dB, 비트율의 증가는 0.64%로 무시할 수 있을 정도로 작았다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권11호
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• pp.9-17
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• 2011

반도체 공정의 발달로 인해 칩의 집적도가 높아졌으며, 연결선 사이의 간격 또한 좁아지게 되었다. 그로 인해 연결선 내에 존재하는 커패시턴스와 인덕턴스가 증가하게 되었고, 특히 전역 연결선들에서는 자신의 그라운드 커패시턴스보다 인접한 다른 연결선과의 결합 커패시턴스가 더욱 커지는 경향을 보이게 되었다. 이러한 현상으로 인해 발생하는 유도성 결합과 용량성 결합은 인접한 연결선의 신호 간섭으로 심각한 문제를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 추가적인 연결선을 이용하여 신호 무결성을 저해시키는 누화잡음을 제거하면서, 입력 데이터의 확률을 고려하여 동적 전력 소모를 최소화하는 코드워드 생성 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 성능평가를 위해 FastCap 및 FastHenry 프로그램과 HSPICE를 이용하여 실험한 결과, 소모 전력에서 기존 기법보다 평균 15% 정도의 감소를 보임을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.541-547
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• 2017

차세대 비디오 부호화 표준 기술 탐색을 진행하고 있는 JVET(Joint Video Exploration Team)의 참조 SW 코덱인 JEM(Joint Exploration Model)은 재귀적 QTBT(Quadtree plus Binary Tree) 분할 구조의 부호화단위(CU)를 제공한다. QTBT를 통하여 새로운 블록 형태를 추가하여 부호화 효율 이득을 얻을 수 있는 반면, 부호화 복잡도 또한 크게 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 JEM 부호화기의 복잡도 감소를 위해 상위 분할 깊이(depth)와 현재 분할 깊이의 율-왜곡(Rate-Distortion: RD) 비용을 사용하는 고속 블록 분할 깊이 결정 기법을 제안한다. 실험결과 JEM 5.0 대비 AI(All Intra) 부호화 구조에서 0.7%의 BD-rate 증가에 21.6%의 부호화 시간 감소를 보였고, RA(Random Access)에서는 1.2%의 BD-rate 증가에 11.0%의 시간 감소 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.849-857
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• 2011

주문형 게임 서비스는 서버에서 실행하는 게임을 동영상 부호화하여 클라이언트에 전송하고, 클라이언트에서 비디오 복호화를 통해 게임을 즐길 수 있게 해 준다. 다수의 사용자가 네트워크상에서 실시간 게임 서비스를 즐기기 위해서는 초고속 게임 인코더가 필요하다. 본 논문에서 제안한 방법은 장면 기술자를 정의하고, 이를 게임 영상을 부호화하는 부호화기에 부가적인 정보로 입력함으로써 움직임 예측, 율 왜곡 최적화와 같은 복잡도가 높은 부호화 과정을 생략하여 부호화기를 고속화한다. 장면 기술자를 움직임 벡터로 사용하고, 장면 기술자를 이용하여 매크로블록 모드를 결정해 부호화기를 고속화한다. 제안하는 방법의 성능 평가를 위해 H.264/AVC의 오픈 소프트웨어인 x264와 비교한 결과, x264에 어셈블리 코드가 포함되지 않은 경우에 대해서 약 192%의 부호화 속도 향상을 확인하였고, x264에서 일부 모듈에 대해서 어셈블리 최적화를 반영한 결과에 대해서는 86%의 부호화 속도가 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 부호화기의 고속화 결과 60 FPS의 부호화 속도를 넘어 주문형 게임을 실시간으로 수행할 수 있게 되었다.