• 제목/요약/키워드: frame-layer rate control

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가변 프레임 구조를 지원하는 국경 감시/정찰용 통신 단말 및 프레임 구조 가변 방법 (Border Guard/Reconnaissance Communication Terminal for Providing Variable Frame Structure and Method for Altering the Frame Structure)

  • 김장훈;한철희;서봉용
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.50-56
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    • 2016
  • This paper is about the implementation of the OFDM-based border guard/reconnaissance communication terminal systems. We have implemented Real-time Dynamic DL/UL symbol rate control function using the DL-MAP message, and proposed error detection method caused by malfunctioning and timing optimization method. The proposed scheme detects the variable rate symbol decoding timing without increasing additional physical layer logic, and also provides a wide variety of DL/UL data transfer rate. Furthermore, the proposed scheme applies to the current border guard/reconnaissance equipment and confirms a operation performance through field tests and demonstration at home and abroad.

A Simple One-pass Variable Rate Control Method for Fixed-Size Storage Systems

  • Kyungheon Noh;Jeong, Seh-Woong;Park, Jeahong;Byeungwoo Jeon
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.289-292
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    • 2002
  • This paper provides a frame-layer method for controlling bit rate of compressed video data in real time. Our approach is easy to operate and can store encoded video data in real time without deteriorating the quality of an image. To provide ameliorated and consistent visual quality, a new concept named SOP (Set Of Pictures) and a new quantization parameter variation control algorithm based on a second-order rate-distortion model 〔2〕 are introduced. The total bit-budget is allocated efficiently to cope with unpredictable recording time by using the proposed algorithm and it is distributed to each frame. In the end, we show improved and consistent video quality with experimental results obtained from C-model of a MPEG-4 (simple-profile) encoder.

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피드백을 이용한 영상 품질 변화 최소화 방법 (Video Quality Minimizing Method Using Feedback Information)

  • 박상현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.332-335
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    • 2007
  • 본 논문에서는 버퍼를 이용한 가변적인 트래픽을 제어에서 영상의 품질 변화를 최소화 하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 반복적인 최적화 방법을 사용하지 않고 프레임 레이어에서 전송률을 제어하는 방법으로 영상 프레임간의 왜곡의 변화를 최소화한다. 그리고 버퍼의 정보를 비트율에 효과적으로 반영하기 위하여 제어 시스템에서 많이 사용되는 PID 제어를 하였다. PID 제어는 많은 계산량을 필요로 하지 않기 때문에 제안하는 알고리즘은 낮은 계산량을 필요로 하는 실시간 영상코덱에 적당한 알고리즘이다. 제안하는 알고리즘과 기존의 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

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PID 제어기를 이용한 영상 품질 변화 최소화 방법 (Video Quality Variation Minimizing Method using PID Controller)

  • 박상현;강의성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.2009-2014
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    • 2007
  • 본 논문에서는 버퍼를 이용한 가변적인 트래픽을 제어에서 영상의 품질 변화를 최소화 하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 반복적인 최적화 방법을 사용하지 않고 프레임 레이어에서 전송률을 제어하는 방법으로 영상 프레임간의 왜곡의 변화를 최소화한다. 그리고 버퍼의 정보를 비트율에 효과적으로 반영 하기 위하여 제어 시스템에서 많이 사용되는 PID 제어를 하였다. PID 제어는 많은 계산량을 필요로 하지 않기 때문에 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.

영상 품질 변화를 최소화하는 프레임 생략 알고리즘 (Frame Skipping Algorithm for Minimization of Video Quality Variation)

  • 박상현;이성근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1582-1588
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    • 2007
  • 3GPP에서는 이동망에서 QoS를 관리하기 위하여 트래픽 조절기가 포함된 QoS 구조에 대해서 정의하고 있다. 본 논문에서는 3GPP에서 정의하는 트래픽 조절기에 적용 가능한 영상 전송 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 프레임 스키핑을 이용하여 가변적인 트래픽을 제어하는 트래픽 조절기에서 영상의 품질 변화를 최소화한다. 제안하는 알고리즘은 가변 대역폭에 맞게 프레임 수를 조절하여 프레임 레이어에서 전송률을 제어하는 방법으로 영상 프레임간의 왜곡의 변화를 최소화한다. 그리고 제안하는 알고리즘은 전처리가 필요하지 않기 때문에 영상을 압축할 때 추가적인 지연을 발생시키지 않는다. 따라서 제안하는 알고리즘은 낮은 계산량을 필요로 하는 실시간 영상 코덱에 적당한 알고리즘이다.

저 비트율 장면 전환 영상에 대한 향상된 H.264 프레임 단위 데이터율 제어 알고리즘 (Frame-Layer H.264 Rate Control for Scene-Change Video at Low Bit Rate)

  • 이창현;정윤호;김재석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권11호
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    • pp.127-136
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    • 2007
  • 급 장면 전환된 영상 프레임은 이전 프레임들과의 상관관계가 거의 없다. 이러한 경우에 인터 코딩 (inter coding) 보다는 인트라 코딩이 (intra coding) 영상 왜곡이 작으므로 프레임 내 거의 모든 매크로블럭이 인트라코딩을 수행한다. 이는 기존의 데이터율 제어의 흐림을 깨뜨리고 코딩에 필요한 비트수를 증가시킨다. H.264 참조 소프트웨어는 장면 전환을 고려치 않았기 때문에 이차 율-왜곡 모델을 사용하여 이러한 문제를 해결하려는 여러 연구가 있었다. 하지만 이차 율-왜곡 모델은 인터 코딩에 적합하게 설계되어 급장면 전환된 인트라 프레임의 양자화 파라미터를 (quantization parameter) 계산하기에는 적절치 않다. 이 논문에서는 급장면 전환시 인트라 코딩의 특징을 고려한 데이터율 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 범용적으로 많이 사용하는 16개의 테스트 영상에서 검증하였으며, 기존 H.264 알고리즘 대비 PSNR 측면에서는 평균 0.4-0.6 dB, 최대 1.1-1.6 dB 향상되었으며, 프레임에 따른 PSNR 변화 측면에서는 평균 18.6 % 향상되었다.

2차원 비트율-왜곡 모델을 이용한 매크로블록 단위 비트율 제어 (A Macroblock-Layer Rate Control for H.264/AVC Using Quadratic Rate-Distortion Model)

  • 손남례;이귀상;임창훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권9C호
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    • pp.849-860
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    • 2007
  • H.264/AVC부호화 방식이 압축성능이 뛰어나더라도 가변길이부호화방식을 따르기 때문에 동영상을 부호화할 때 발생하는 데이터량은 시간의 흐름에 따라 큰 폭으로 변할 수 밖에 없다. 따라서 부호화된 비디오 비트스트림을 고정된 저대역폭의 네트워크를 통해 실시간으로 전송하고자 할 경우에는 부호기로부터 출력되는 비트율을 반드시 제어할 필요가 있다. 기존의 비트율 제어 알고리즘은 각 프레임당 목표 비트를 결정하는 2차원 비트율-왜곡 모델을 채택하고 있다. 본 논문에서는 전송율이 고정된 비디오 채널에서 H.264/AVC 부호화 기법으로 압축된 동영상을 전송할 때 움직임이 많은 영상의 비트율을 보다 효율적으로 제어하는 알고리즘을 제시한다. 제안된 비트율 제어 알고리즘은 2차원 비트율-왜곡 모델식을 이용하여 이전 프레임의 매크로블록과 현재 프레임의 매크로블록간에 움직임 변화량을 예측함으로써 매크로블록 단위로 비트율을 제어한다. 움직임이 많고 장면전환이 빈번한 동영상 샘플을 대상으로 비교 실험한 결과, 비트율 제어의 경우 기존의 알고리즘은 채널전송 환경에 부적합하게 비트율을 초과하지만, 새롭게 제안한 알고리즘은 채널전송에 적합하게 부호화됨을 확인할 수 있었다. 화질 또한 제안한 방법이 기존의 비트율 제어 방법보다 평균적으로 $0.4{\sim}0.9\;dB$로 높게 나타남을 확인하였다.

가변비트율 MPEG-2 비트열의 합성과 QoS를 고려한 다중화 이득에 관한 연구 (A study on strategical statistical multiplexing of VBR MPEG bit streams and QoS based multiplexing gains)

  • 장승기;서덕영;경문현;박섭형;정재일
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.2836-2849
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    • 1996
  • Over ATM network, variable bit rate(or VBR) traffic is allowed. Control of VBR traffic is allowed. Control of VBR traffic becomes difficult if it is bursty. VBR video traffic becomes so much bursty during intra frame period that much cell loss would occur when satistical multiplexed in ATM swich. To aviod cellloss, extra communication resources should be allocated, which reduces the capability of an ATM channel. In this paper, we propose two methods which enable a channel limited in resources to serve more VBR MPEG video bit streams. Firstly, we could redue the bitrate fluction of a statiscally multiplexed bundle of VBR video bit streams by reducing the number of intra frames overlapped at the same frame period. This method can be used in ATM switch which controls multiple video sources. Secondary, in two layer enoding, statistical multiplexing gains can be icreased by letting peak bit rate durations of both layers not be overlapped. This results in more smooth traffic. The performance of proposed methods are demonstrated by a proposed calculation method of statistical multiplexing gains(or SMGs.) The proposed SMG is based on both delay and cell loss QoS requirements at the same time.

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차세대 이동망에서 영상 품질을 보장하기 위한 전송 방법 (Video Transmission Method for Constant Video Quality in Next-Generation Wireless Networks)

  • 박상현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.175-178
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    • 2007
  • 3GPP에서는 이동망에서 QoS를 관리하기 위하여 트래픽 조절기가 포함된 QoS 구조에 대해서 정의하고 있다. 본 논문에서는 3GPP에서 정의하는 트래픽 조절기에 적용 가능한 영상 전송 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 토큰 버킷을 이용하여 가변적인 트래픽을 제어하는 트래픽 조절기에서 영상의 품질 변화를 최소화 한다. 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.

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GOP 레이어 비트율 제어를 위한 초기 QP 모델링 (Initial QP Modeling for GOP Layer Rate Control)

  • 박상현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1377-1383
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    • 2012
  • 비디오 코딩에서 GOP의 첫 번째 프레임은 많은 비트를 발생시키는 인트라 모드로 압축되고 다음 프레임의 인터 모드 압축에 사용되기 때문에 첫 프레임을 위한 초기 QP 값은 첫 프레임뿐만 아니라 이후 프레임에도 영향을 주게 된다. 일반적으로 초기 QP 값은 bpp 값에 따라 4가지 값 중에 하나로 설정된다. 이렇게 설정하는 것은 간단한 반면 부정확한 문제가 있다. 정확한 초기 QP 값 예측을 위해서는 bpp 뿐만 아니라 영상의 복잡도와 전송률도 함께 고려하여야 한다. 본 논문에서는 GOP의 인코딩 특성을 분석하여 전체 GOP의 PSNR 값을 최대로 하는 초기 QP 값을 찾기 위한 트래픽 모델과 실시간 영상 압축에서 모델 파라미터를 실시간으로 구하는 방법을 제안한다. 실험 결과는 제안하는 모델이 초기 QP 계산에 필요한 트래픽 특성을 잘 반영하고 있으며 또한 실시간으로 모델 파라미터를 구하는 방법도 효과적으로 작동함을 보여준다.