• ETRI Journal
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• 제36권4호
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• pp.528-536
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• 2014

High Efficiency Video Coding (HEVC) is the most recent video coding standard to achieve a higher coding performance than the previous H.264/AVC. In order to accomplish this improved coding performance, HEVC adopted several advanced coding tools; however, these cause heavy computational complexity. Similar to previous video coding standards, motion estimation (ME) of HEVC requires the most computational complexity; this is because ME is conducted for three inter prediction modes - namely, uniprediction in list 0, uniprediction in list 1, and biprediction. In this paper, we propose an efficient inter prediction mode (EIPM) decision method to reduce the complexity of ME. The proposed EIPM method computes the priority of all inter prediction modes and performs ME only on a selected inter prediction mode. Experimental results show that the proposed method reduces computational complexity arising from ME by up to 51.76% and achieves near similar coding performance compared to HEVC test model version 10.1.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.185-195
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• 2010

본 논문은 H.264/AVC의 빠른 부호화를 위해 인터 및 인트라 예측에서 효율적인 알고리즘을 제안한다. 첫째, 인터 예측모드 결정 방법은 시 공간적 상관성 정보와 픽셀 방향성을 이용하여 빠른 시점에 예측모드를 결정한다. 둘째, 인트라 예측모드 결정 방법은 매크로블록 내 외부의 픽셀값 변화량으로 Smoothness 정도를 판단하여 블록크기를 선택하고, 대표픽셀과 참조픽셀을 이용하여 예측모드를 결정한다. 마지막으로 가변적인 움직임 탐색영역 제한은 주변 블록의 모드 정보와 예측 움직임 벡터를 이용하여 가변적인 탐색영역을 설정하는 방법이다. 실험결과, 제안하는 방법이 기존 JM 14.1과 비교하여 부호화 시간 감소율은 최소 약 18~53% 정도를 보였다. RD 성능 면에서는 PSNR 값의 감소는 거의 없으면서 비트율이 평균 약 4% 정도 근소하게 증가하는 결과를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권1A호
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• pp.51-56
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• 2012

HEVC는 성능 향상과 더불어 복잡도 또한 크게 증가했다. 본 논문은 깊이 영상의 복잡도를 줄이기 위해 깊이 영상의 특성을 이용한 조기 SKIP과 인터 예측의 고속 모드 결정 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 동차 영역에서 SKIP 모드가 자주 발생한다는 점을 이용해 설계됐다. 동차 영역의 SKIP에서 발생한 비용값이 양자화 매개변수에 적응적인 문턱값과, 평균 SKIP의 비용값의 곱보다 작다면 조기 SKIP 모드를 발생시킨다. 그렇지 않은 경우 인터 $2N{\times}2N$의 비용값을 구한 뒤 인터 $2N{\times}2N$의 움직임 벡터가 0이고 부호화 단위의 분산이 인터 예측을 위한 문턱값보다 작다면 인터 $2N{\times}N$과 인터 $N{\times}2N$의 탐색을 수행하지 않는다. 조기 SKIP과 인터 예측을 위한 문턱값은 실험을 통해 결정이 됐고, 실험 결과는 기존의 HEVC와 비교하였을 때 BDBR이 0.24%, BDPSNR이 -0.011 dB로 비트율과 화질의 큰 변화 없이 부호화 시간은 최소 39%에서 최대 82%까지 줄였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권8호
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• pp.793-797
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• 2008

멀티미디어 서비스의 다양한 재생장치와 네트워크 환경에 적용 가능한 멀티미디어 코덱을 위해 ISO/IEC MPEG와 ITU-T VCEG의 JVT팀에서는 계층구조를 가지는 H.264/AVC Scalable Video Coding(SVC)을 제안하였다. H.264/AVC SVC는 향상계층의 비트율과 왜곡에 관한 효율을 높이기 위해 계층 간 예측, 계층적 B 구조 등 다양한 기법이 적용하며 이로 인해 계산복잡도가 증가하여 부호화 시간이 길어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 부호화 시간을 단축시키기 위해 예측모드를 분석하고 그 결과에 따라 기준 값을 선정하여 단계적으로 예측모드를 선택하는 기법을 제안한다. 실험결과 제안하는 기법이 계산복잡도를 감소시켜 평균 38%의 부호화 시간을 단축시키며 화질의 저하는 평균 0.01dB로 무시할 수 있을 정도로 작음을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.859-869
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• 2012

다시점 영상 부호화는 시점 간에 변이 정보를 활용하여 부호화 효율을 향상시키기 위해 개발되었다. 하지만 다시점 영상 부호화는 변이 예측 때문에 높은 계산복잡도를 가진다. 본 논문은 다시점 영상 부호화의 계산 시간을 감소시키기 위한 비기준 화면의 빠른 모드결정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 2단계 과정을 수행한다. 계층적인 B 화면 구조의 기준 화면은 비기준 화면의 예측모드 선택과 높은 상관성을 가진다. 따라서 첫 번째 단계에서, 비기준 화면의 예측모드는 기준 화면의 매크로블록 영역을 이용함으로써 선택된다. 두 번째 단계에서, 우리는 7개 블록 크기의 Inter 예측모드의 참조 방향에서 높은 상관성을 이용하여 Inter 예측모드의 참조방향을 선택한다. 제안하는 기법으로 실험한 결과는 부호화 효율에 큰 손실 없이 부호화 시간에서 평균 약 44% 감소시킬 수 있었다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제5권4호
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• pp.231-234
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• 2016

The next-generation video coding standard known as High-Efficiency Video Coding (HEVC) was developed with the aim of doubling the bitrate reduction offered by H.264/Advanced Video Coding (AVC) at the expense of an increase in computational complexity. Mode decision with motion estimation is still one of the most time-consuming computations in HEVC, as it is with H.264/AVC. Several schemes for a fast mode decision have been presented in reference software and in other studies. However, a possible speed-up in conventional schemes is sometimes insignificant for videos that have inhomogeneous spatial and temporal characteristics. This paper proposes a bypass algorithm to skip large-block-size predictions for videos where small block sizes are preferred over large ones. The proposed algorithm does not overlap with those in previous works, and thus, is easily used with other fast algorithms. Consequently, an independent speed-up is possible.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11C호
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• pp.925-931
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• 2008

동영상 표준안 H.264/AVC에서 가변 블록 모드 알고리즘은 압축 성능을 향상시키나 다양한 블록 모드와 모드 결정을 위해 방대한 계산을 필요로 한다. 한편, 결정된 인터 블록 모드들은 블록 영상의 복잡도에 의존하여 복잡한 매크로블록일수록 블록 크기는 더 작아지고 있다. 본 논문은 고속 인터 블록 모드 결정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 영상 복잡도를 이용해 유효 인터 블록 모드를 결정 가능성이 큰 블록 모드로 제한하고, 유효블록 모드들에서만 움직임 추정 및 율-왜곡 최적화를 수행한다. 거기에 $16{\times}16$ 블록 모드만을 갖는 유효 블록 모드들에는 고속 움직임 추정 알고리즘인 PDE (partial difference elimination)를 적용시키고 있다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 참조 소프트웨어 JM 9.5에서 화질, 비트율, 부호화 시간이 기존 알고리즘과 비교되었다. 실험 결과는 제안된 알고리즘이 평균 움직임 추정 시간의 약 24.12%를 감소시키며 화질과 비트량을 각각 -0.02dB와 -0.12% 정도로 유지시킬 수 있는 것을 보여주었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.997-1003
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• 2007

H.264/AVC는 프레임 간 움직임 추정에서 새로운 인트라 모드(intra mode)와 인터 모드(inter mode) 방식을 도입하여 프레임 간 압축률을 높이고 있다. 이들 두 모드들은 가변 크기 블록 모드를 사용하고 있으며 H.264 인코더는 이들 새로운 예측 모드들을 사용하여 이전 표준안들에 비해 뛰어난 압축률과 유연성을 제공해 준다. 그러나 압축률과 유연성에서 이득을 보는 대신, 이들 두 예측으로 인해 복잡도가 증가하고 부호화 시간을 많이 요구하게 되었다. 본 논문에서는 결과 인트라 모드, 움직임 벡터와 모드 맵의 지역 통계를 사용하여 인터 모드를 예측하는 기법을 제안한다. 인트라와 인터 모드는 선택되는 블록 크기에서 연관성을 보이고 있으며, 영상 내용의 stationary에 따라 주변 매크로 블록의 결과 모드와 움직임 벡터를 이용하여 매크로 블록의 인터 모드를 예측할 수 있다. 본 논문의 결과에서는 다양한 비트율과 여덟 개의 영상 열에서 FMD와 비교하여 PSNR과 비트 율에서 거의 비슷하면서 평균 39.43%의 부호화 시간을 감소시키는 것을 보여 주고 있다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권4호통권316호
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• pp.8-16
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• 2007

H.264/AVC 부호화 표준은 부호화 효율을 향상시키기 위하여 기존의 부호화 표준들과는 다른 새로운 부호화 기법들을 사용한다. 그러나 새로이 채택된 여러 기법들로 인해 H.264/AVC 표준 부호기 및 복호기의 복잡도는 극단적으로 증가하게 되었다. 특히 율-왜곡 최적화 기법에 의한 H.264/AVC의 인터/인트라 모드 결정 방법은 부호기의 복잡도를 증가시키는 가장 큰 원인 중 하나이다. 본 논문에서는 매크로블록 모드 결정 과정의 복잡도 감소에 주안점을 두며, 이에 대한 고속 매크로블록 모드 결정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방식에서는 간단한 구조의 $4{\times}4$ 정방형 필터와 블록 간 공간적 상관도를 이용하여 $Intra4{\times}4$ 모드 결정에 따른 율-왜곡 계산량을 줄이며, $Inter8{\times}8$ 모드 내 서브 매크로블록의 최적모드를 통해 현재 매크로블록에서 인트라 모드 결정 과정을 선택적으로 생략하도록 하는 알고리즘을 제안하였다. 또한, 선택 가능한 매크로블록 모드 중 상대적으로 복잡도와 발생 비트율이 낮은 SKIP, $Intra16{\times}16,\;Intra16{\times}16$ 모드에 대한 발생 빈도수를 높여 발생 비트율을 낮추도록 하였다. 제안한 알고리즘을 적용한 실험 결과 최대 83%의 부호화 시간을 단축시킬 수 있었으며, 미미한 PSNR의 변화량에 비해 발생 비트율을 평균 $8%{\sim}10%$ 감소시킴으로써 전체 부호화 효율을 향상시킬 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권6호
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• pp.165-173
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• 2004

최근에 표준화가 완료된 H.264 비디오 부호화 표준은 기존 표준에 비해 높은 부호화 효율을 제공한다. H.264에는 움직임 보상 부호화를 위해 블록 크기에 따른 7가지 모드가 있으며, 인트라 부호화를 위해서는 인트라 예측 방향에 따라 다양한 모드를 지원한다. 이렇게 다양한 모드 중에서 가장 부호화 효율이 높은 모드를 결정하기 위하여, H.264 참조 모델은 복잡도가 높은 비트율-왜곡(Rate distortion) 최적화 기법을 채택하고 있다. 본 논문에서 제안한 '조기 SKIP 모드 결정법'과 '선택적 인트라 모드 생략법'은, 부호화 효율의 큰 감소 없이 H.264의 모드 결정에 소요되는 비트율-왜곡치(Rate distortion cost) 계산수를 평균 72% 감소 시켰으며, 전체 부호화 시간도 평균 30% 감소시켰다.