• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권7호
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• pp.47-52
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• 2009

H.264 영상 압축 표준은 높은 압축률과 화질로 널리 이용되고 있다. 이러한 H.264 복호기에서 움직임 보상기는 가장 연산 시간이 오래 걸리고 복잡한 유닛이다. 이러한 움직임 보상기의 성능은 보간 연산기와 참조 픽셀을 외부에서 읽어 오는 동작의 효율성에 의해 결정된다. 따라서 고성능 보간 연산기를 설계하고 참조 메모리와 데이터의 관리를 통해 데이터 재활용을 늘려 외부 메모리 접근 횟수를 줄이는 것이 필요하다. 본 논문에서는 2 차원 회전 레지스터 파일과 움직임 벡터 예측기, 그리고 저복잡도 고성능의 보간 연산기를 이용한 효율적인 움직임 보상기 구조를 제안한다. 2 차원 회전 레지스터는 참조 메모리에서 읽어 온 픽셀 데이터를 보관하면서 보간 연산기에 필요한 픽셀 데이터를 신속하게 공급하고 재활용될 데이터를 효과적으로 처리할 수 있는 기능을 가지고 있다. 제안된 구조에 따라 움직임 보상기를 설계하고 인트라 예측기와 통합하여 예측 연산기를 구현하여 동작과 성능을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.953-958
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• 2013

본 논문에서는 고성능 HEVC 복호기를 위한 효율적인 $32{\times}32$ 역변환기 하드웨어 구조를 제안한다. HEVC는 4k, 8k 이미지와 같이 기존의 이미지코덱에 비해 훨씬 더 큰 크기의 이미지를 처리할 수 있는 새로운 영상 압축 표준이다. 큰 이미지의 데이터를 효과적으로 처리하기 위해 다양한 새 블록 구조를 채택하였으며, 이 블록들은 $4{\times}4$, $8{\times}8$, $16{\times}16$, $32{\times}32$으로 구성되었다. 이 논문에서는 $32{\times}32$ 역변환기의 효과적인 구조를 제안하며, 역변환기의 구조는 $32{\times}32$ 행렬을 $16{\times}16$ 행렬로 재구성하고 쉬프트와 덧셈기로 구성된 곱셈기를 사용하여 연산을 단순화 하였으며 멀티 사이클 패스를 구현하여 낮은 주파수에서도 동작이 가능하도록 설계하였다. 또한 HEVC 코덱의 다양한 크기의 변환이나 순방향 변환 블록에 쉽게 적용할 수 있다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권5C호
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• pp.536-541
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• 2007

동영상 압축 표준안 H.264/AVC에서 다중 참조 픽처를 이용한 움직임 추정은 압축 효율을 향상 시켰으나 그 효율은 참조 픽처의 수가 아닌 영상 내용에 의존적이다. 그래서 이 움직임 추정은 영상에 따라 많은 무의미한 계산을 포함하고 있다. 본 논문은 다중 참조 픽처를 이용한 움직임 추정의 무의미한 계산을 제거하는 고속 움직임 추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 영상 복잡도와 예측 움직임 벡터를 이용하여 다중 참조 픽처가 유효한 블록과 무효한 블록을 구분하고 무효한 블록에 단일 참조 픽처를 적용하여 무의미한 계산을 제거한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 참조 소프트웨어 JM 9.5에서 화질, 비트율, 움직임 추정 시간이 기존 알고리즘과 비교되었다. 실험 결과는 제안된 알고리즘이 평균 움직임 추정 시간을 약 38.67%로 크게 감소시키며 화질과 비트량을 각각 기존 알고리즘 정도인 -0.02dB와 -0.77% 정도로 유지시킬 수 있는 것을 보여주고 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5C호
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• pp.454-463
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• 2010

H.264표준으로 압축된 동영상들은 IPTV, DMB, 디지털콘텐츠서비스 등 다양한 응용분야에 사용되고 있다. 기존 MPEG-2표준으로 압축된 동영상들은 H.264표준을 따르는 디바이스에 적합한 트랜스코딩 방법들이 연구되어왔다. 반대로 H.264표준으로 압축된 동영상은 MPEG-2표준 디바이스를 사용하고 있는 사용자들은 시청할 수 없게 되었다. 따라서 본 논문에서는 MPEG-2표준 디바이스를 사용하고 있는 사용자들은 H.264표준을 이용할 수 있는 H.264 to MPEG-2 트랜스코딩을 제안한다. 제안한 알고리즘은 H.264부호기의 특징인 가변블록의 움직임벡터를 MPEG-2의 매크로블록에 적합한 한 개의 움직임벡터를 예측하여 MPEG-2부호기의 계산량을 향상시키는 방법을 제안한다. 이때 H.264표준의 매크로블록안에 존재하는 다양한 움직임벡터들 간의 거리에 따라 MPEG-2부호기에서 최적의 움직임벡터를 예측한다. 실험결과, 제안한 방법의 PSNR은 MPEG-2 부호기의 "전역탐색"과 거의 비슷하면서, 부호화 계산 시간은 평균적으로 약 68% 감소하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.791-799
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• 2008

영상전송에 있어서 주변 환경에 대한 영상인식은 대단히 중요하다. 최근 정보인프라의 대중화에 따라 모바일 환경에까지 유, 무선을 통한 대상의 상태를 영상으로 확인하려는 사용자 중심적 욕구가 증가하였다. 하지만 기존의 모바일용 솔루션은 저대역폭을 가지는 모바일 단말기 기반의 네트워크 특성상 소프트웨어 코덱만을 지원함으로써 소프트웨어적인 처리의 한계로 인한 고화질의 영상은 기대 할 수 없었다. 이러한 단점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 모바일 환경에서 적용할 수 있는 고화질 지원과 실시간적 요소를 고려하여 높은 압축률을 가지는 국제비디오 압축 표준인 MPEG-4 기반 하드웨어 코덱 설계에 관하여 기술하였다. 이를 위한 시스템의 최적화된 설계를 위하여 임베디드용 전용 CPU를 채용하였으며 구현된 시스템은 모바일 환경에서도 고기능을 서비스하고 전송속도 및 해상도 등에 있어서 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.175-178
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• 2009

H.264/AVC는 ITU-T와 ISO/IEC의 최신 동영상 압축 코덱 규격으로 MPEG-2보다 2배 이상의 압축률과 고화질로 최근 그 적용 영역을 넓혀 가고 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC에서 압축 성능을 높이기 위해 사용된 기법중 하나인 인트라 예측에 대해 설명하고 인트라 예측 모드 연산을 효율적으로 수행하기 위한 인트라 예측기의 구조를 제안하다. 제안된 인트라 예측기는 공통 연산기와 전처리 연산기를 사용하여 연산량을 줄이고, 효율적인 레지스터를 사용하여 외부 메모리와의 접근을 최소화 하였다. 제안된 인트라 예측기는 Verilog-HDL을 이용하여 설계하였으며 적합한 테스트 벡터를 이용하여 검증 되었다. 제안된 인트라 예측기는 기존에 비해 약 60%의 향상된 결과를 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제38권3호
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• pp.258-268
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• 2001

정보량이 많은 고화질의 동영상을 실시간으로 전송하기 위하여 압축 알고리즘을 필수적으로 사용하고 있으며, 시간적 중복성을 제거하는 동영상의 압축방법은 움직임 추정 알고리즘을 사용한다. 본 연구에서 설계하고자 하는 움직임 추정기는 블록정합 알고리즘이며, MPEG 부호기에서 사용되는 DCT 연산 결과인 DC 값을 이용하여 화면의 밝기를 판단한다. 움직임 추정기는 휘도 신호 8비트 모두를 사용하지 않고, 화면 밝기에 따른 비트 플레인(bit plane)에서 3비트만 선택하는 비교선택기를 이용한다. 본 연구에서 제안한 비교 선택기는 I-Picture만을 계산한다. I-Picture에 의해 계산된 선택 비트는 I, P와 B Picture의 움직임 추정 연산에 사용함으로서 움직임 추정기의 크기를 줄일 수 있는 구조를 제안하였다. 제안된 움직임 추정기의 고찰을 위하여 실험에 사용된 표준 동영상의 해상도는 352×288이며, DCT 연산의 처리 블록은 8×8이며, 탐색 영역은 23×23이다. 제안된 알고리즘은 C언어로 모델링하였으며, 기존 완전탐색방법과 PSNR을 비교한 결과 사람의 시각으로 거의 구별할 수 없는 작은 차이(0～0.83dB)가 나타남을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 움직임 추정기의 하드웨어 크기는 기존 구조Ⅰ보다 38.3％, 기존 구조Ⅱ보다 30.7％ 줄일 수 있었고, 메모리 크기는 기존 구조Ⅰ,Ⅱ보다 31.3％ 줄일 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.268-271
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• 2017

본 논문에서는 1200만 화소의 고해상도 $360^{\circ}$ 전방위 IP 카메라의 개발을 제안한다. 제안하는 1200만 화소의 고해상도 $360^{\circ}$ 전방위 IP 카메라는 $360^{\circ}$ 전방위 시야각의 렌즈 부와 1200만 화소 고해상도 IP 카메라 부로 구성된다. $360^{\circ}$ 전방위 시야각의 렌즈 부는 등사영 렌즈 설계방식과 catadioptric 면 제작방식을 적용하여 어안 렌즈에서 필연적으로 발생되고 있는 주변부 왜곡현상이 없는 화상을 얻을 수 있도록 한다. 1200만 화소 고해상도 IP 카메라 부는 CMOS 센서 & ISP 부, DSP 부, I/O 부 등으로 구성하여 카메라에 들어온 영상을 디지털 영상으로 변환하여 영상 왜곡 보정, 영상 보정, 영상 압축 등의 기능 등을 수행한 후에, NVR(Network Video Recorder)에 전송한다. 제안된 1200만 화소의 고해상도 $360^{\circ}$ 전방위 IP 카메라의 성능을 평가하기 위하여 외부시험기관에서 실험한 결과, 1200만 화소의 영상효율, $360^{\circ}$ 전방위 렌즈 화각, 전자파 인증 규격 등이 목표값에 적합하게 측정됨이 확인되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.78-91
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• 2012

지상파 디지털방송의 표준인 ATSC 서비스가 진화하고 있다. 한국방송협회(KBA)는 2006년 독일 FIFA 월드컵방송 기간 동안 MPEG-2 압축방식을 사용한 지상파 다채널방송인 MMS(Multi Mode Service)를 시험 방송하였다. MMS는 하나의 HD채널을 제공하면서 6MHz 대역 내에서 다양한 부가서비스를 제공한다. 비디오 압축 기술(MPEG-2)을 사용하여 HDTV, SDTV, Audio 뿐만 아니라 Data신호를 전송할 수 있다. 지난 2009년 11월, KBS는 MMS서비스보다 진화한 코리아뷰(KoreaView)를 제안하였다. 코리아뷰의 압축방식은 MPEG-2와 H.264를 혼합한 방식으로 미국의 모바일방송 표준(A/153)과 동일한 방식이다. 코리아뷰는 다채널방송서비스로 6MHz대역 내에서 HD와 3개의 SD프로그램을 제공한다. 지상파 방송의 다채널 서비스는 시청자서비스 확대에 주목할 필요가 있다. 또한 지상파 방송의 다채널 서비스는 디지털 전환을 촉진시키고 시청자들의 선택권을 확대시킨다. 디지털기술의 발전으로 유료방송 채널은 수백 개로 증가하고 있다. 그러나 지상파 방송은 디지털 전환이 추진되고 있지만 다채널 서비스를 제공하지 못하고 있다. 본 연구는 지상파 다채널 서비스인 MMS와 코리아뷰의 기술적 특징과 차이를 분석하고, 향후 서비스 도입에 따른 정책적 방향을 제시하였다.