• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.513-520
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• 2006

In this paper, we propose a novel real-time frame-layer rate control algorithm using sliding window method for low bit rate video coding. The proposed rate control method performs bit allocation at the frame level to minimize the average distortion over an entire sequence as well as variations in distortion between frames. A new frame-layer rate-distortion model is derived, and a non-iterative optimization method is used for low computational complexity. In order to reduce the quality fluctuation, we use a sliding window scheme which does not require the pre-analysis process. Therefore, the proposed algorithm does not produce time delay from encoding, and is suitable for real-time low-complexity video encoder. Experimental results indicate that the proposed control method provides better visual and PSNR performance than the existing TMN8 rate control method.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권6호
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• pp.77-82
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• 2007

기존 H.264 프레임 단위 데이터율 제어는 버퍼 상태와 영상의 복잡도를 효율적으로 사용치 못하여 움직임이 많은 영상에 있어 영상 품질의 변화가 심한 단점이 있다. 특히 인코딩시 설정된 비트율이 낮고 (19.2 kbps 이하) 프레임율이 높아 (30 fps), 영상 프레임당 사용할 수 있는 비트가 작아지면 영상 품질의 변화는 더욱 심해진다. 본 논문에서는 안정된 영상품질과 버퍼상태를 얻기 위해 향상된 H.264 프레임 단위 데이터율 제어 알고리즘을 제안한다. 실험 결과, 제안한 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 향상된 결과를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권9B호
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• pp.1755-1766
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• 1999

A region-based video codec based on the H.263+ standard is examined and its associated novel rate control scheme is proposed in this work. The region-based coding scheme is a hybrid method that consists of the traditional block DCT coding and the object-based coding. Basically, we adopt H.263+ as the platform, and develop a fast macroblock-based segmentation method to implement the region-based video codec. The proposed rate control solution includes rate control in three levels: encoding frame selection, frame-layer rate control and macroblock-layer rate control. The goal is to enhance the visual quality of decoded frames at low bit rates. The efficiency of proposed rate control scheme applied to the region-based video codes is demonstrated via several typical test sequences.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권1호
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• pp.54-58
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• 2007

A real-time frame-layer rate control algorithm with a token bucket traffic shaper is proposed for distortion variation minimization. The proposed rate control method uses a non-iterative optimization method for low computational complexity, and performs bit allocation at the frame level to minimize the average distortion over an entire sequence as well as variations in distortion between frames. The proposed algorithm does not produce time delay from encoding, and is suitable for real-time low-complexity video encoder. Experimental results indicate that the proposed control method provides better visual and PSNR performances than the existing rate control method.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.868-874
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• 2007

본 논문은 영상 품질의 변화를 최소화하는 압축 알고리즘을 제안한다. 영상 품질의 변화를 일정하게 하기 위해서는 영상 트래픽의 가변적인 특성을 망에서 수용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 전송망이 토큰 버킷을 이용하여 가변적인 트래픽을 제어한다는 가정 하에서 영상의 품질 변화를 최소화 하였다. 제안하는 알고리즘은 반복적인 최적화 방법을 사용하지 않고 프레임 레이어에서 전송률을 제어하는 방법으로 영상 프레임간의 왜곡의 변화를 최소화한다. 그리고 전처리가 필요하지 않은 슬라이딩 윈도우 기법을 사용하기 때문에 영상을 압축할 때 추가적인 지연을 발생시키지 않는다. 따라서 제안하는 알고리즘은 낮은 계산량을 필요로 하는 실시간 영상 코덱에 적당한 알고리즘이다. 제안하는 알고리즘과 기존의 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.2315-2320
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• 2006

낮은 대역폭을 가지는 네트웍을 통해 비디오를 전송하기 위해 개발된 H.263과 같은 낮은 비트율 비디오는 대역폭에 맞게 출력 데이터를 조절하여야 한다. 본 논문에서는 토큰 버킷 알고리즘을 사용하여 입력 트래픽을 관리하는 네트웍에 적합한 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 계산의 복잡도를 줄이기 위해 반복 연산을 수행하지 않는 최 적화 방법을 사용하였고, 전체 시퀀스의 평균 왜곡을 최소화하면서도 인접 프레임 사이의 왜곡 차이를 최소화하도록 알고리즘을 설계하였다. 비디오 품질의 변동을 감소시키기 위하여 제안된 방법은 슬라이딩 윈도우 개념을 도입하였으며, 이 방법은 선분석(pre-analysis) 처리를 요구하지 않는 특징이 있다. 따라서, 제안된 알고리즘은 비디오를 압축할 때 추가적 인 지연을 필요로 하지 않게 되어 실시간 처리와 낮은 복잡도를 요구하는 비디오 압축기에 적용될 수 있다. 실험 결과에서 제안된 방법은 기존의 비트율 제어 알고리즘에 비해 영상의 품질이 우수한 것을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권4호
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• pp.50-57
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• 2009

본 논문에서는 저전송률 환경에서 목표 비트량에 맞게 영상을 압축하는 모델 기반 매크로블록 레이어 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. H.264 비디오 압축 표준은 다양한 압축 모드 및 최적화 방법을 사용하여 압축률을 향상 시키지만 복잡한 인코더 구조는 저전송률 환경에서 정확한 트래픽 제어를 어렵게 한다. 제안된 알고리즘에서는 먼저 한 프레임의 모든 매크로블록에 대한 MAD 값을 예측하고 이를 바탕으로 각 매크로블록 압축 전에 목표 잔여 비트량을 설정한다. 설정된 목표 잔여 비트량과 실제 잔여 비트량의 차이가 임계치보다 크면 두 값의 차이가 감소하도록 양자화 파라미터 값을 조절하여 한 프레임에 대한 결과 비트량이 목표 비트량과 비슷하게 발생되게 한다. 제안하는 알고리즘과 기존 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해 한 프레임에 대한 목표 비트량과 실제 비트량의 차이를 66% 이상 감소시키고 있으며 동시에 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권11C호
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• pp.917-928
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• 2010

본 논문에서는 H.264/AVC를 위한 효율적이고 적응적인 프레임 단위의 비트율 제어 기법에 대해 제안한다. QP값에 의한 프레임당 발생 비트량은 영상의 특성에 따라 다양하게 발생하고 있으며, 부호화하고자 하는 프레임은 인접한 프레임들과의 일정한 상관관계를 유지하는 특성이 존재한다. 제안 방식은 이러한 통제적 특성을 이용하여, 영상의 특성별 QP값에 따른 발생 비트량을 적용시키기 위하여 예측된 영상의 복잡도에 따라 QP값에 대한 발생 비트량의 변화를 구하여 부호화하고자 하는 프레임의 예측 비트량에 적용하고 이전 프레임들의 통계 정보인 QP와 발생비트량과의 가중치를 이용하여 현재 프레임의 복잡도를 예측한다. 실험 결과를 통해, 실험에 사용된 모든 CIF 영상에서 평균 PSNR 이득이 0.02~0.43dB에 이르는 성능 향상에 있었고, 계산량 또한 기존 방식 대비 99% 이상의 감소가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2C호
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• pp.200-208
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• 2009

H.264/AVC의 매크로블록 단위의 비트율 제어 방법은 부적당한 양자화 파라미터 할당으로 인해 한 프레임에 할당된 목표 비트가 일찍 고갈되곤 하는 문제가 있다. 이 경우 잔여 매크로블록들을 부호화 하기 위해 제한 범위내의 가장 큰 양자화 파라미터가 사용되고 화질 저하로 이어진다. 또한 양자화 파라미터의 할당을 위해 사용되는 헤더 비트량 예측도 이전 프레임과 현재프레임의 부호화된 매크로블록들의 헤더 비트량의 평균으로 구해진다. 따라서 실제 발생하는 헤더 비트량과 오차가 크다. 본 논문에서는 현재 프레임에서 부호화 도중 발생하는 조기 목표 비트 고갈을 막기 위해 이전 프레임들에서 음수 목표 비트를 갖는 매크로블록의 수를 이용한 적응적 양자화 파라미터 결정 방법과 정확한 양자화 파라미터 결정을 위해 향상된 헤더 비트량 예측 방법을 제시한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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• pp.147-151
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• 1996

This paper describes two traffic shaping methods for VBR(variable bit rate) video bit streams encoded in the MPEG-2 syntax. Difficulties in control of VBR video traffic are lessened by traffic shaping. Burstness of single layer MPEG-2 video can be reduced by performing intra-refresh in more than one consecutive frames. In two layer encoding of spatial scalability, burstness can be reduced by setting the temporal locations of GOP starting frame of a layer, differently from the other. Queueing analysis shows that these two methods outperform conventional encoding schemes in terms of temporal and semantic QoS requirements.