• ETRI Journal
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• 제27권5호
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• pp.511-524
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• 2005

In this paper, we propose a novel hardware architecture for an intra-prediction, integer transform, quantization, inverse integer transform, inverse quantization, and mode decision module for the macroblock engine of a new video coding standard, H.264. To reduce the cycle of intra prediction, transform/quantization, and inverse quantization/inverse transform of H.264, a reduction method for cycle overhead in the case of I16MB mode is proposed. This method can process one macroblock for 927 cycles for all cases of macroblock type by processing $4{\times}4$ Hadamard transform and quantization during $16{\times}16$ prediction. This module was designed using Verilog Hardware Description Language (HDL) and operates with a 54 MHz clock using the Hynix $0.35 {\mu}m$ TLM (triple layer metal) library.

• ETRI Journal
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• 제28권5호
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• pp.668-671
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• 2006

In this letter, an adaptive scanning that improves intra coding efficiency in the H.264/AVC standard is proposed. The proposed adaptive scanning utilizes the prediction directions (modes) that include the horizontal and vertical edge information in a block. Depending on the prediction directions, the proposed method uses three scanning methods: zigzag scanning, horizontal scanning, and vertical scanning. In the proposed method, horizontal and vertical scanning are used in vertical and horizontal prediction modes, respectively, and the normal zigzag scanning in the H.264 standard is used in all other intra prediction modes. The proposed method reduces the bit rate by approximately 2.5% compared with H.264/AVC, without the degradation of video quality.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권12C호
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• pp.1144-1152
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• 2005

인트라 예측 코딩은 H.264/AVC에 제시된 여러 가지 효율적인 코딩 도구 중 하나이지만 그 결정과정에서 많은 계산량을 요구하는 단점이 있다. 이러한 과도란 계산량을 줄이기 위하여 인트라 예측 모드 결정을 위한 많은 고속화 알고리즘이 제안되었다. 이전 대부분의 연구가 모드 결정 과정에 집중된 반면 본 논문에서는 비트율-왜곡 최적화를 통한 인트라모드의 결정시 연산 수행 대상의 인트라 예측 모드 중 여러 개의 인트라 예측 모드를 한두 개의 효율적인 인트라 예측 모드로 대체하여 고속화를 이루었다. 추 논문에서 제안한 알고리즘을 참조소프트웨어로 구현한 실험결과 눈에 띄는 화질의 저하 없이 전체 부호화에 약 $49\%$의 계산량을 줄이는 효과를 보였다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.353-361
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• 2020

VVC (Versatile Video Coding)는 기존 HEVC에 비해 약 2 배 높은 부호화 효율을 목표로 HD / UHD / 8K 및 HDR (High Dynamic Range) 비디오를 지원하기 위하여 개발되어 현재 표준화의 막바지에 이른 새로운 최신 비디오압축 국제표준기술이다. 또한 스크린 컨텐트 부호화, 적응적인 해상도 변경 및 독립적인 서브 픽처와 같은 다양한 기능의 지원도 목표로 한다. 본 논문에서는 VVC의 색차 인트라 예측모드를 위한 효과적인 부호화 방법을 개발하기 위해 색차신호의 인트라부호화 모드를 위한 신호방법을 조사하고, 이중 DM모드 (Derived Mode) 가 사용되는 경우 휘도블록의 각도 (angular) 모드 참조 시 단순화된 방향을 적용하여 색차블록에 적용되는 화면 내 예측모드를 간략화 시킬 수 있는 방식을 제안한다. 이 기술은 시스템의 복잡도는 낮추면서 DM모드의 선택확률을 높여 부호화 효율을 높일 수 있으며, 이때, 블록의 크기까지 고려할 경우, 부호화 효율을 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권11호
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• pp.1502-1506
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• 2016

HEVC (High Efficiency Video Coding)는 최근에 제안된 비디오 압축 표준으로서 이전의 비디오 압축 표준보다 두 배 이상의 부호화 효율을 가진다. 다양한 종류의 인트라 예측 블록과 모드는 HEVC의 높은 압축 성능과 연산 복잡도 증가의 주요 요인이다. 본 논문은 파이프라인과 인터리빙 기술을 사용하여 하드웨어 자원의 요구조건을 줄이는 반면 효율과 성능은 향상시킨 HEVC 용 인트라 예측 하드웨어 구조를 제시한다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권8호
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• pp.86-95
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• 1998

시간 방향 예측을 사용할 수 없는 Intra-프레임 부호화는 Inter-프레임 부호화에 비해 상당히 높은 비트율을 필요로 한다. 이러한 Intra-프레임의 비트율 감축을 위하여 최근 표준화가 진행중인 MPEG-4에서는 DCT영역에서의 화면내 예측 부호화 방식에 관한 연구를 진행해 왔다. 본 논문에서는 기존 방식들에 비해 약간의 복잡도가 추가된 DCT 영역에서의 화면내 예측 부호화 방식들을 제안한다. 제안 방식은 DC 계수 예측 방식과 2가지의 AC 계수 예측 방식들로 구성된다. DC 계수 예측 방식으로는, 이웃 블록들의 DC 계수간 기 울기를 이용하여 부가 정보없이 선택적으로 예측 방향을 결정하는 방식을 제안한다. AC 계수 예측 방식으로는, 현재 블록의 DC 계수를 고려하여 MPEG-4의 AC 계수 예측 방향을 개선한 방식을 제안하며, 또한, AC 계수 단위로 예측 여부를 결정하는 방식을 제안한다. 실험을 통하여 제안 방식에 의해 상당한 비트율 감축을 얻을 수 있음을 보인다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.200-213
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• 2008

H.264|MPEG-4 AVC는 ITU-T와 ISO/IEC 공동으로 결성된 JVT (Joint Video Team)에 의해서 정의된 가장 최신의 영상 압축 표준이다. H.264|MPE6-4 AVC는 효율적 부호화를 위하여 여러 방법이 제안되었는데, 화면 간 프레임(P-frame)에서의 화면 내 예측(Intra Prediction)의 경우 매크로블록마다 후보 모드 결정 및 율-왜곡 비용 계산에 따른 부호화 시간의 급격한 증가를 초래하여 고속화 방법의 필요성이 대두되고 있다 본 논문에서는 $16{\times}16$과 $4{\times}4$ 화면 내 예측 부호화 결과를 바탕으로, 두 예측 결과의 통계적 상관관계를 규정한 후, 이를 활용한 $4{\times}4$ 화면 내 예측의 후보 모드 수를 감소시키는 방법을 제안한다. 구체적으로는 화면 간 예측(Inter Prediction) 단계에서 결정된 움직임 벡터 정보를 이용하여 현재 매크로블록의 화면 내 예측이 필요한지를 미리 판정한 후, 매 화면 내 프레임(I-frame)의 $16{\times}16$ 화면 내 예측의 최종 후보 모드에 따른 $4{\times}4$ 화면 내 예측의 최종 결정 모드들의 발생분포를 누적 확률 순으로 배열하여 특정 누적 확률에 도달하기까지 만의 후보 모드들만을 예측에 포함하는 참조 테이블을 부호화 과정 중에 생성한 후 동일 GOP 내에 위치하는 모든 화면 간 프레임의 화면 내 예측 시 활용하게 된다. 제안하는 방법은 H.264|MPEG-4 AVC의 참조 소프트웨어인 JM11.0을 사용하여 실험하였으며, 총 부호화 시간을 최대 51.24% 감소시킬 수 있었으며 PSNR 감소와 비트율 증가는 무시할 정도의 작은 변화만 있었다.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.102-109
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• 2014

HEVC의 화면내 예측 부호화는 예측 모드를 기존 H.264/AVC에 비해서 최대 35개까지 확장함으로써 향상된 부호화 효율을 갖는다. 반면 화면내 부호화의 복잡도 또한 크게 증가하여 복잡도 감소를 위한 고속 부호화 기법이 요구된다. 본 논문에서는 HEVC의 참조모델인 HM에 화면내 고속 부호화를 위하여 채택된 RMD(Rough Mode Decision)에 추가적으로 복잡도 감소를 위하여 고속 화면내 예측 모드 결정 기법을 제시한다. 본 기법은 후보 모드를 결정하기 위한 RMD 과정에서의 탐색 모드 수와 선택된 후보 모드로부터 최종 모드를 결정하기 위한 탐색 모드 수를 제한하는 방법을 결합하여 모드 결정을 위한 복잡도를 감소한다. 본 제안 기법은 실험결과 HM 12.0에서 다양한 테스트시퀀스에서 HM 대비 1.0%의 비트 증가로 13.2%의 복잡도를 감소시킬 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.109-112
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• 2020

VVC는 화면 내 예측에서 67가지의 모드를 사용한다. 이때 화면 내 예측 모드 표현을 위한 데이터를 감소시키기 위하여 MPM(Most Probable Mode)을 사용한다. 시그널링 되는 모드가 MPM 후보 내에 존재하는 경우 MPM 리스트의 해당 index를 송신하는 방법을 사용하고 MPM 후보 내에 존재하지 않는 경우에는 TBC 부호화를 적용한다. 화면 내 예측에서 TBC가 적용될 때 MPM 후보를 제외하고 낮은 번호의 모드 순서대로 3가지가 선택되어 5비트로 부호화되고 나머지 모드는 6비트로 부호화된다. 본 논문에서는 VVC의 화면 내 예측에서 사용하는 TBC 기술의 한계점을 알아보고 화면 내 예측에서 TBC를 사용할 때 기존의 방법보다 효율적으로 부호화 할 수 있는 적응적인 방법을 제안한다. 그 결과 기존의 부호화 방법과 비교해서 overall 부호화 성능이 AI와 RA에서 각각 0.01%, 0.04%의 부호화 효율이 증대되었다.