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김동형,정제창,Kim Donghyung,Jeong Jechang 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.1C
H.264 부호화 표준은 부호화 효율을 높이기 위해 1/4 화소 단위의 움직임 추정, 다중 참조 프레임, 인트라 예측, 루프 필터, 다양한 블록 크기의 지원 등과 같은 새로운 부호화 도구들을 사용한다. 이를 통해 이전의 비디오부호화 표준들에 비해 율-왜곡(率歪曲) 관점에서 높은 성능을 보이지만 그로 인해 부호기의 복잡도는 상당히 증가한다. 본 논문은 부호기 복잡도의 증가를 초래하는 주요 부호화 도구들 중 매크로블록 모드 선택의 복잡도 감소에 주안(主眼)점을 두며, 이에 대한 복잡도 감소 알고리듬을 제시한다. 선택가능한 모든 매크로블록 모드들 중에서 $8{\times}8$ 모드와 인트라 $4{\times}4$ 모드는 다른 모드들에 비해 상대적으로 높은 복잡도를 가진다. 제안하는 알고리듬은 낮은 복잡도를 가지는 매크로블록 모드의 비용(Cost) 정보를 이용하여 $8{\times}8$ 및 인트라 $4{\times}4$의 비용을 추정함으로써 두 모드에 대한 복잡도를 감소시키고자 한다. 제안한 알고리듬을 적용한 실험은 전체 부호화 시간을 최대 $54.6{\%}$까지 감소시키는데 반해 PSNR은 단지 평균 0.012dB 감쇠(減衰)하는 것으로 나타난다. For the improvement of coding efficiency, the H.264 standard uses new coding tools such as VBS, 1/4-pel accurate ME, multiple references, intra prediction, loop filter, etc. Using these coding tools, H.264 has achieved significant improvements from rate-distortion point of view compared to existing standards. However, the encoder complexity is greatly increased due to these coding tools. We focus on the complexity reduction method of MB mode selection. Among all modes which can be selected, $8{\times}8$ and intra $4{\times}4$ mode have higher complexity than the others. So we propose the methods for reduction of the $8{\times}8$ and intra $4{\times}4$ mode complexity by using information of other modes with relatively low complexity. Simulation results show that the proposed methods save up to $54.6{\%}$ of total encoding time while keeping the average decrease about 0.012dB in PSNR.
히스토그램 손실함수와 순차적 작업을 이용한 CCTV 영상 화질 향상
정민교(Minkyo Jeong),최종인(Jongin Choi),정제창(Jechang Jeong) 한국방송·미디어공학회 2022 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2022 No.6
본 논문에서는 CCTV 영상 화질을 향상하고 해상도를 높이기 위해 딥 러닝(Deep Learning)을 이용하여 잡음 제거(Denoising) 와 초해상도(Super-resolution) 작업을 수행한다. 데이터 증강(Data Augmentation)을 통한 초해상도 성능 향상을 위해서 잡음 제거 네트워크의 출력 영상을 초해상도 네트워크의 입력으로 사용하는 순차적 작업을 사용한다. 또한 딥 러닝을 이용한 영상처리에서 발생하는 평균 밝기 오차 문제를 해결하기 위한 손실함수(Loss Function)와 두 가지 이상의 순차적인 딥 러닝 작업에서 발생하는 문제점을 극복하기 위한 손실함수를 제안한다. 제안하는 손실함수는 네트워크의 출력 영상과 타겟 영상의 밝기 오차를 줄이는 것이 가능하고, 순차적 작업에서 보다 정확한 모델 성능 판단이 가능하다.
정동진(Jung Dongjin),정제창(Jeong Jechang) 한국방송·미디어공학회 2010 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2010 No.11
영상 압축은 멀티미디어 실시간 전송에 있어서 핵심적인 기술이다. 동영상 압축 기술 중 움직임 예측 부분은 가장 계산량이 많고 가장 복잡한 부분으로 실시간 전송을 위해서는 고속 알고리즘이 필요한 부분이다. 본 논문은 기존의 움직임 예측 알고리즘의 하나인 이진 블록 정합 움직임 예측 알고리즘 중 2bit 변환을 개선하여 더욱 빠른 알고리즘을 제안한다. 기존의 2bit 변환 알고리즘은 현재 프레임과 이전 프레임의 블록에 윈도우를 씌어 각 프레임의 윈도우에서 구한 평균과 표준편차를 가지고 각각 2bit 변환을 하였다. 그러나 본 논문은 현재 프레임과 이전 프레임의 블록에 윈도우를 씌우고 현재 프레임의 윈도우에서 구한 평균과 표준편차를 이전 프레임에 적용을 시켜 같은 평균과 표준편차를 이용하여 기존의 알고리즘을 개선한다. 제안하는 알고리즘은 계산량의 감소와 동시에 화질을 유지시킨다.
고속 움직임 탐색을 위한 효율적인 탐색영역 선택 알고리듬
이원진(Wonjin Lee),정제창(Jechang Jeong) 한국방송·미디어공학회 2010 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2010 No.11
비디오 압축 기법에서 움직임 추정(Motion Estimation)은 매우 중요한 부분을 차지하는데, 그것은 움직임 추정이 화질과 인코딩 시간에 직접적으로 영향을 미치기 때문이다. 가장 기본적인 움직임 추정 기법은 전역 탐색 기법(Full Search)인데, 이는 가장 좋은 화질을 보여주긴 하지만 매우 많은 계산량이 필요하다는 단점이 있다. 따라서 좋은 화질을 유지하면서도 계산량을 낮추기 위한 많은 고속 탐색 알고리즘들이 제안되었다. 이 논문에서는 현재 프레임의 매크로블록과 이전프레임의 매크로블록간의 Sum of Absolute Difference를 이용하여 탐색영역을 변경하는 새로운 예측 방법을 제시한다. 실험결과에 따르면 우리가 제안한 알고리듬은 FS와 비슷한 PSNR을 유지하면서 속도가 크게 향상된 것을 볼 수 있었다.
MPEG 비트스트림 상의 효율적인 트랜스코딩을 위한 재양자화 기법
김종호(Jongho Kim),정제창(Jechang Jeong) 한국방송·미디어공학회 2004 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2004 No.-
??다양한 형태의 유무선 네트워크 환경에서의 비디오 서비스를 위해 컨텐츠의 비트율을 각 환경에 맞게 조절하는 트랜스코딩 기술이 필수적인 요소로 대두되고 있다. 본 논문에서는 MPEG 비트스트림의 효율적인 트랜스코딩을 위한 적응적 재양자화 기법을 제안한다. 압축된 비트스트립 상에서 비트율 변화를 위해서는 양자화 파라미터를 변화시켜야 하는데 이 과정에서 재양자화 에러가 발생하여 화질 및 비트율 조절에 큰 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 다양한 테스트 영상에 대해서 비트율 변화에 대한 왜곡 정도를 테스트한 결과 특정 양자화 파라미터 비율 구간에 대해서 왜곡 현상이 심해지는 현상에 따랴 이를 효율적으로 모델링하는 기법을 제안한다. 또한 제안한 모델에 근거하여 영상에 적응적인 재양자화 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 적은 비트율을 가지면서 화질을 유지하고 간단한 조건 및 연산에 기반하여 실시간 구현이 가능하다.