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- 저자 : 손남례 ( Nam-rye Son ) (검색결과 30 건)
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화면간 영상 변화량을 고려한 H.264/AVC 비트율 제어 방법
손남례,이귀상,Son Nam-Rye,Lee Guee-Sang 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지B Vol.13 No.3
In this work, a new rate control algorithm for transmission of H.264/AVC video bit stream through CBR(constant bit rate) channel is proposed. The proposed algorithm predicts target bit rate and MAD(mean of absolute difference) for current frame considering image complexity variance between neighboring backward and current images. In details, respective linear regression analysis for MAD and encoded bit rate against image complexity variance produce correlation parameters. Additionally, it uses frame skip technique to maintain bit stream within a manageable range and protect buffer from overflow or underflow. Implementation and experimental results show that the proposed algorithm can provide accurate bit allocation, and can effectively visual degradation after scene changes. Also our proposed algorithm encodes the video sequences with less frame skipping compared to the existing rate control for H.264/AVC. H.264/AVC 표준은 기존의 부호화 기법보다 뛰어난 압축성능 때문에 비디오 데이터의 압축과 전송에 널리 응용될 것으로 전망된다. 그러나 H.264/AVC 표준도 기존의 비디오 압축표준과 마찬가지로 가변길이부호화방식을 따르기 때문에, 동영상을 부호화할 때 발생하는 데이터 량은 시간의 흐름에 따라 큰 폭으로 변할 수 있다. 이 때문에 PSTN이나 ISDN 망과 같이 대역폭이 고정된 네트워크를 통해 비디오 스트림을 전송하고자 할 경우에는 부호기로부터 출력되는 비트량을 제어할 필요가 있다. 본 논문에서는 전송율이 고정된 비디오 전송채널 환경에서 H.264/AVC 부호화 기법으로 압축된 영상 데이터를 전송할 때 필요한 새로운 비트율 제어방식을 제안한다. 제안하는 비트율 제어방식은 우선 화면간 영상 변화량 따른 프레임당 목표비트량과 MAD간의 관계를 선형회귀분석기법을 이용하여 분석한 다음, 이를 기반으로 프레임 단위로 효율적인 비트율 제어 방법을 제안한다. 실험결과 화면간 움직임이 많은 영상의 경우 기존의 비트율 제어 방법이 채널 전송에 부적합할 정도로 비트량을 초과하지만, 제안한 방법은 채널 전송에 적합하게 효율적으로 부호화한다. 또한 프레임 스킵 방법은 기존의 비트율 제어 방법에 비하여 제안한 방법이 평균 $1{\sim}15%$ 감소하였다.
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손남례,이귀상,Son, Nam-Rye,Lee, Guee-Sang 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지B Vol.10 No.2
이동 통신 채널과 같은 저대역 통신망에서는 비디오 전송을 위해서는 높은 압축율을 갖는 부호화 방법들이 사용된다. 본 논문에서는 저대역 폭 통신을 위한 비디오 부호화 표준인 H.263 부호화를 기반으로 전송도중 손상된 움직임 벡터의 복원기법을 제안하고 실험하였다. 공간적으로 인접한 블록간에는 움직임 벡터의 상관성이 높기 때문에 손실블록 또한 이 블록들과 움직임이 비슷할 가능성이 높다. 이러한 특성을 이용하여 손실블록의 주변블록 중에서 같은 방향으로 움직임을 갖는 블록들로 구성된 동일 움직임 영역을 추출하고, 이 블록들을 이용하여 손실블록의 움직임벡터를 복구한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 정확한 손실블록의 움직임 벡터를 찾아 거의 완벽하게 복원하기도 하지만 정확한 움직임벡터를 찾지 못한 경우에는 주변블록과 가장 비슷한 움직임벡터를 찾아서 에러를 은닉하는 효과가 있다. 제안한 방법으로 복원한 영상은 전체적으로 눈에 거슬리는 오류가 생기지 않으므로 주관적인 화질이 좋았다. 또한 객관적인 척도인 PSNR 측면에서는 영상의 움직임 정도에 따라 기존 BMA 방법보다 약 0.5㏈∼l㏈까지의 향상이 있었다. In transmitting compressed video bit-stream over Internet, packet loss causes error propagation in both spatial and temporal domain, which in turn leads to severe degradation in image quality. In this paper, a new approach for the recovery of lost or erroneous Motion Vector(MV)s by classifying the movements of neighboring blocks by their homogeneity is proposed. MVs of neighboring blocks are classified according to the direction of MVs and a representative value for each class is determined to obtain the candidate MV set. By computing the distortion of the candidates, a MV with the minimum distortion is selected. Experimental results show that the proposed algorithm exhibits better performance in many cases than existing methods.
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수정된 ALA 클러스터링 알고리즘을 이용한 손실된 움직임 벡터 복원 방법
손남례,이귀상,Son, Nam-Rye,Lee, Guee-Sang 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지B Vol.12 No.7
To transmit a video bit stream over low bandwith, such as mobile, channels, encoding algorithms for high bit rate like H.263+ are used. In transmitting video bit-streams, packet losses cause severe degradation in image quality. This paper proposes a new algorithm for the recovery of missing or erroneous motion vectors when H.263+ bit-stream is transmitted. Considering that the missing or erroneous motion vectors are closely related with those of neighboring blocks, this paper proposes a temporal-spatial error concealment algorithm. The proposed approach is that missing or erroneous Motion Vectors(MVs) are recovered by clustering the movements of neighboring blocks by their homogeneity. MVs of neighboring blocks we clustered according to ALA(Average Linkage Algorithm) clustering and a representative value for each cluster is determined to obtain the candidate MV set. By computing the distortion of the candidates, a MV with the minimum distortion is selected. Experimental results show that the proposed algorithm exhibits better performance in subjective and objective evaluation than existing methods. 이동통신 채널과 같은 저대역 통신망에서는 비디오 전송을 위해서 H.263+와 같이 압축율이 높은 부호화 방법이 사용된다. 저대역폭을 통해 고압축 비디오 비트스트림을 전송할 경우, 패킷이 손실되면 영상의 품질이 심각하게 떨어진다. 본 논문에서는 H.263+ 부호화영상이 전송될 때 손상되는 움직임 벡터의 복원기법을 제안하였다. 본 논문에서는 손실된 블록의 움직임 벡터는 인접한 블록의 움직임 벡터와 높은 상관성을 갖는 다는 사실에 착안하여, 시공간적 오류은닉(Temporal-Spatial Error Concealment) 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 손실된 모션벡터를 인접한 블록의 움직임을 클러스터링하여 복원한다. 인접한 블록의 모션벡터는 ALA(Average Linkage Algorithm) 클러스터링 알고리즘에 따라 클러스터링되며, 각 클러스터의 대표값을 계산하여 후보 움직임 벡터 집합을 얻은 다음, 이들 후보의 움직임의 왜곡정도를 계산하여 왜곡이 최소인 움직임 벡터를 선택한다. 제안한 방법으로 복원한 영상의 화질에 대한 객관적, 주관적 평가에서 개선된 결과를 확인하였다.
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H.264 동영상 부호기를 위한 Feedback 버퍼 제어 방식
손남례,이귀상,Son Nam Rye,Lee Guee Sang 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지B Vol.11 No.6
Since the H.264 encoding adopts both forward prediction and hi-direction prediction modes and exploits Variable Length Coding(VLC), the amount of data generated from video encoder varies as Flaying time goes by. The fixed bit rate encoding system which has limited transmission channel capacity uses a buffer to control output bitstream It's necessary to control the bitstream to maintain within manageable range so as to protect buffer from overflow or underflow. With existing bit amount control algorithms, the $\lambda_{MODE}$ which is relationship between distortion value and quantization parameter often excesses normal value to end up with video error. This paper proposes an algorithm to protect buffer from overflow or underflow by introducing a new quantization parameter against distortion value of H.264 video data. The test results of 6 exemplary data show that the proposed algorithm has the same PSNR as and up to 8% reduced bit rate against existing algorithms. H.264 부호화 기법은 단방향 및 양방향 예측 모드를 채택하고 있으며, 가변 길이 부호화를 사용하기 때문에 비디오 부호기에서 발생되는 데 이터량은 시간에 따라 변한다. 전송채널 용량이 제한된 고정 비트율 부호기에서는 출력 비트량을 제어하기 위해 버퍼가 사용되는데, 버퍼가 넘치거나(overflow) 고갈되는 것(underflow)을 막기 위해 발생 비트량을 적절한 영역 내에서 제한해야 한다. 기존의 비트량 제어방법 에서는 영상데이터의 왜곡 값과 양자화 계수간의 $\lambda_{MODE}$가 정규 값을 벗어나기 때문에 화질이 열화 된다. 본 논문에서는 H.264 동영상의 왜곡 값에 대한 새로운 양자화 계수론 도출하여 피드백 함으로써 버퍼의 넘침이나 고갈을 방지할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 기법을 6개의 실험데이터에 적용한 견과 PSNR 값은 기존 방법에서와 비슷하면서도 비트율은 최대 8%까지 감소하였다.
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손남례(Nam-Rye Son) 한국콘텐츠학회 2008 한국콘텐츠학회논문지 Vol.8 No.5
무선채널과 같은 저 대역폭에 비디오 스트림을 전송하기 위해서 H.264와 같은 고압축 코덱이 등장하였다. 저 대역폭으로 고압축 비디오 스트림을 전송할 경우, 패킷 손실로 인하여 화질 열화를 초래한다. 본 논문에서는 H.264 부호화 영상이 전송될 때 손실된 움직임 벡터는 주변에 인접한 움직임 벡터와 높은 상관성을 갖는다는 사실에 착안하여 시-공간적 에러 은닉(temporal-spatial error concealment) 방법을 제안한다. 이때 손실된 블록의 후보 움직임 벡터들은 손실된 블록에 인접한 움직임 벡터들을 평균 연결 알고리즘의 단점을 보완하여 후보 벡터 군을 결정한다. 패킷이 손실되는 환경에서 실험한 결과, 제안한 에러은닉 방법은 H.264 복호기에서 사용하는 기존 에러 은닉 방법에 비하여 후보 벡터 개수가 평균적으로 1/3 정도 감소로 인하여 후보벡터에 대한 왜곡 측정 계산량이 크게 감소하였다. 또한 화질에 대한 객관적 평가 기준인 PSNR은 평균적으로 기존 방법들과 거의 비슷하였다. To transmit video bit stream over low bandwidth such as wireless channel, high compression algorithm like H.264 codec is exploited. In transmitting high compressed video bit-stream over low bandwidth, packet loss causes severe degradation in image quality. In this paper, a new algorithm for recovery of missing or erroneous motion vector is proposed. Considering that the missing or erroneous motion vectors in blocks are closely correlated with those of neighboring blocks. Motion vector of neighboring blocks are clustered according to average linkage algorithm clustering and a representative value for each cluster is determined to obtain the candidate motion vector sets. As a result, simulation results show that the proposed method dramatically improves processing time compared to existing H.264/AVC. Also the proposed method is similar to existing H.264/AVC in terms of visual quality.
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