• 제목/요약/키워드: scalable coding

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스케일러블 비디오 부호화의 개요 및 성능 분석 (Overview and Performance Analysis of the Emerging Scalable Video Coding)

  • 최해철;이경일;강정원;배성준;유정주
    • 방송공학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.542-554
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    • 2007
  • 근래의 무선망 및 인터넷의 초고속화에 따라 풍부한 멀티미디어에 대한 사용자의 요구가 증대되고 있으며, 이동 통신의 활성화 및 DMB(Digital Media Broadcasting)와 같은 통방융합 서비스의 등장으로 여러 네트워크 망을 통해 다양한 성능을 가진 단말로의 멀티미디어 서비스가 이루어지고 있다. 이러한 환경 변화에 따라 비트율을 줄이기 위한 비디오 압축 부호화 기술뿐만 아니라 시변의 전송 조건, 전송망 특성, 다양한 단말 성능, 사용자 선호도 등에 대한 비디오의 적응 기술에 관심이 모아졌으며, 그 결과 ISO/IEC MPEG(Moving Picture Experts Group) 및 ITU-T VCEG(Video Coding Experts Group)의 JVT(Joint Video Team)에서는 비디오 부호화의 스케일러빌러티(scalbility)를 제공하기 위한 SVC(Scalable Video Coding) 표준화를 진행하였다. 본 논문에서는 공간/시간/화질적 스케일러빌러티를 지원하기 위한 SVC의 대표적 표준 기술들에 대해 설명하고, 기존의 단일 계층(single layer) 부호화 방식과 비교하여 SVC의 부가 비트 요구량 및 부호화 효율에 대해 성능 평가를 하였다.

초협대역 비디오 전송을 위한 심층 신경망 기반 초해상화를 이용한 스케일러블 비디오 코딩 (Scalable Video Coding using Super-Resolution based on Convolutional Neural Networks for Video Transmission over Very Narrow-Bandwidth Networks)

  • 김대은;기세환;김문철;전기남;백승호;김동현;최증원
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.132-141
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    • 2019
  • 매우 제한된 전송 대역을 이용하여 비디오 데이터를 전송해야 하는 필요성은, 광대역을 통한 비디오 서비스가 활성화되어 있는 현 시점에서도 꾸준히 존재한다. 본 논문에서는 초협대역 네트워크를 통한 저해상도 비디오 전송을 위해, 공간 확장형 스케일러블 비디오 코딩 프레임워크에서 기본 계층의 부호화된 프레임을 심층 신경망 기반 초해상화 기법을 이용하여 업스케일링 하여 향상 계층 부호화 시에 예측 영상으로 활용하여 부호화 효율을 높이는 방법을 제안한다. 기존의 스케일러블 HEVC (High efficiency video coding) 표준에서는 고정된 필터로 업스케일링을 하는데 비해, 본 논문에서는 초해상화 수행을 위해 학습된 심층신경망을 기존의 고정 업스케일링 필터를 대체하여 적용하는 스케일러블 비디오 코딩 프레임워크를 제안한다. 이를 위해 스킵 연결과 잔차 학습 기법 등이 적용된 심층 콘볼루션 신경망 구조를 제안하고, 비디오 코딩 프레임워크의 실제 응용 상황에 맞추어 학습시켰다. 입력 해상도가 $352{\times}288$이고 프레임율이 8fps인 영상을 110kbps로 부호화 하는 응용 상황에서, 기존의 스케일러블 HEVC 프레임워크에 비해 제안하는 스케일러블 비디오 코딩 프레임워크의 화질이 더 높고 부호화 효율이 우수함을 확인할 수 있었다.

Adaptive Combined Scalable Video Coding over MIMO-OFDM Systems using Partial Channel State Information

  • Rantelobo, Kalvein;Wirawan, Wirawan;Hendrantoro, Gamantyo;Affandi, Achmad;Zhao, Hua-An
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권12호
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    • pp.3200-3219
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    • 2013
  • This paper proposes an adaptive combined scalable video coding (CSVC) system for video transmission over MIMO-OFDM (Multiple-Input Multiple-Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) broadband wireless communication systems. The scalable combination method of CSVC adaptively combines the medium grain scalable (MGS), the coarse grain scalable (CGS) and the scalable spatial modes with the limited feedback partially from channel state information (CSI) of MIMO-OFDM systems. The objective is to improve the average of peak signal-to-noise ratio (PSNR) and bit error rate (BER) of the received video stream by exploiting partial CSI of video sources and channel condition. Experimental results show that the delivered quality using the proposed adaptive CSVC over MIMO-OFDM system performs better than those proposed previously in the literature.

스케일러블 다시점 비디오 부호화를 위한 효율적인 움직임 예측구조와 DPB 설계 (Efficient Motion Prediction Architecture and Design of DPB for Scalable Multi-view Video Coding)

  • 김지훈;정태준;이홍래;서광덕;김진수;이하현;강정원
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.976-989
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    • 2012
  • 본 논문에서는 SVC와 MVC의 부호화 구조를 결합하여 구현된 스케일러블 다시점 비디오 부호화를 위한 효율적인 움직임 추정 기법과 DPB 설계 메카니즘에 대해 제안한다. 제안된 움직임 추정 기법에서는 부호화 과정에서 필요한 예측 부호화의 성능 향상을 위해서 서로 다른 시점 (view)의 픽처 정보를 참조픽처의 후보로서 활용한다. 제안된 움직임 예측 구조에 의해서 압축된 비디오 데이터의 크기를 감소시켜 압축 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 스케일러블 다시점 비디오 부호화를 수행할 때 SVC와 MVC의 DPB (Decoded Picture Buffer)를 통합한 통합형 DPB 설계 메카니즘에 대해 제안한다. 다양한 실험을 통해서 제안된 예측 구조를 적용함으로써 스케일러블 다시점 비디오 부호화에서의 압축 효율의 향상을 얻어낼 수 있음을 확인하였다.

Computation Controllable Mode Decision and Motion Estimation for Scalable Video Coding

  • Zheng, Liang-Wei;Li, Gwo-Long;Chen, Mei-Juan;Yeh, Chia-Hung;Tai, Kuang-Han;Wu, Jian-Sheng
    • ETRI Journal
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    • 제35권3호
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    • pp.469-479
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    • 2013
  • This paper proposes an efficient computation-aware mode decision and search point (SP) allocation algorithm for spatial and quality scalabilities in Scalable Video Coding. In our proposal, a linear model is derived to allocate the computation for macroblocks in enhancement layers by using the rate distortion costs of the base layer. In addition, an adaptive SP decision algorithm is proposed to decide the number of SPs for motion estimation under the constraint of the allocated computation. Experiment results demonstrate that the proposed algorithm allocates the computation resource efficiently and outperforms other works in rate distortion performance under the same computational availability constraint.

3차원 웨이블릿 기반의 스케일러블 비디오 부호화를 위한 효과적인 움직임 예측 및 보상 방법 (Efficient motion estimation and compensation methods for scalable video coding using 3D wavelet transform)

  • 김종호;이준재;정제창
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 신호처리소사이어티 추계학술대회 논문집
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    • pp.433-436
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    • 2003
  • In this paper, the efficient motion estimation and compensation method for 3 dimensional wavelet transform is proposed. Recently, since the compression performance and scalable functionality are provided by wavelet transform, many researches have been carried out for applying to the video compression. For the temporal filtering, motion estimation and compensation techniques are used, but the unconnected pixels, which are produced by motion compensation result into the degradation of coding performance and quality of the picture. For the efficient motion compensated temporal filtering by reducing the number of these unconnected pixels, we propose the variable block size motion estimation and compensation method. Also we propose a method that determines the block size using rate-distortion optimization technique according to the local characteristics of the frame. The simulation results show the improved performances than the MPEG-4 scalable coding methods and the 3 dimensional wavelet coding methods using fixed block size motion estimation and compensation.

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고속 스케일러블 동영상 부호화 알고리듬 (A Fast Scalable Video Encoding Algorithm)

  • 문용호
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.285-290
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    • 2012
  • In this paper, we propose a fast encoding algorithm for scalable video encoding without compromising coding performance. Through analysis on multiple motion estimation processes performed at the enhancement layer, we show redundant motion estimations and suggest the condition under which the redundant ones can efficiently be determined without additional memory. Based on the condition, the redundant motion estimation processes are excluded in the proposed algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm is faster than the conventional fast encoding method without performance degradation and additional memory.

HDR와 SDR 비디오의 스케일러블 부호화를 위한 계층 압축 기법 (Layered Coding Method for Scalable Coding of HDR and SDR videos)

  • 임정윤;안용조;임웅;박시내;심동규;강정원
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.756-769
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    • 2015
  • 본 논문에서는 SHVC (Scalable High Efficiency Video Coding)의 계층적 부호화 구조를 기반으로 HDR (High Dynamic Range) 영상과 SDR (Standard Dynamic Range) 영상의 부호화 방법을 제안한다. 본 논문의 제안하는 방법은 SHVC 계층적 부호화 구조 중 기본 계층에서 SDR 영상을 부호화 및 복호화하여, 기존의 디스플레이 장치에 대한 하위 호환성을 제공하고, 향상 계층에서 HDR 영상에 대한 부호화 및 복호화를 수행한다. 또한, 기본 계층의 복원 영상에 전역 역 톤 맵핑 (Global inverse tone mapping)을 수행하여 향상 계층의 참조 영상으로 사용함으로써 HDR 영상의 부호화 효율을 향상시켰다. 본 논문에서 제안하는 방법을 통해 기존의 SHVC 레퍼런스 소프트웨어인 SHM7.0 대비 약 향상 계층에서 평균 43%, 최대 76.3%의 BD-Bitrate 감소를 얻을 수 있었으며, 기본 계층과 향상 계층 전체에서 평균 15.7%, 최대 31%의 BD-Bitrate 감소를 보였다.

적응 다중 참조 이동 보상을 이용한 에러에 강인한 스케일러블 동영상 전송 기법 (Robust Scalable Video Transmission using Adaptive Multiple Reference Motion Compensated Prediction)

  • 김용관;김승환;이상욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권3C호
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    • pp.408-418
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    • 2004
  • 본 논문에서는 동영상 부호화의 이동 보상 과정에서 다중의 참조 영상들을 적응적으로 이용하는 새로운 스케일러블(scalable) 부호화 기법을 제안한다. 제안 기법은 입력 신호의 특성을 고려하여. 확장계층 및 기저계층에서 다중의 이동 참조 영상들에 대한 최적 가중 값을 적응적으로 구한다. 이러한 기법을 이용하여. 확장계층의 부호화 효율 및 오류에 대한 강인성을 향상시킨다. 또한 복호기에서 전송 오류가 검출된 경우. 적응적으로 참조 영상을 선택함으로써 에러 파급(drift) 현상을 현저히 감소시킨다 실험 결과들로부터, 제안하는 적응적인 스케일러블 부호화 기법은 다양한 채널 에러(channel error) 환경에서, 기존의 스케일러블 H.263+부호화 기법에 비하여 PSNR 성능이 약 1.0㏈ 이상 향상됨을 확인할 수 있었다.

A Scalable Audio Coder for High-quality Speech and Audio Services

  • 이길호;이영한;김홍국;김도영;이미숙
    • 대한음성학회지:말소리
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    • 제61호
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    • pp.75-86
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    • 2007
  • In this paper, we propose a scalable audio coder, which has a variable bandwidth from the narrowband speech bandwidth to the audio bandwidth and also has a bit-rate from 8 to 320 kbits/s, in order to cope with the quality of service(QoS) according to the network load. First of all, the proposed scalable coder splits bandwidth of the input audio into narrowband up to around 4 kHz and above. Next, the narrowband signals are compressed by a speech coding method compatible to an existing standard speech coder such as G.729, and the other signals whose bandwidth is above the narrowband are compressed on the basis of a psychoacoustic model. It is shown from the objective quality tests using the signal-to-noise ratio(SNR) and the perceptual evaluation of audio quality(PEAQ) that the proposed scalable audio coder provides a comparable quality to the MPEG-1 Layer III (MP3) audio coder.

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