비디오 코팅시 Lagrage 승수를 조정하여 적응 모드 선택에 따른 비트율의 제어

류철,김승필,Ryu, Chul,Kim, Seung P. 한국통신학회 2000 韓國通信學會論文誌 Vol.25 No.1

본 논문은 블록 단위의 비디오 코더 (Video coder)에서 최적 모드들을 적절하게 선택할 수 있는 방법을 설명한다. 비트율의 제어에 관한 문제는 버퍼가 차 있는 양에 따라 양자화 레벨이 변하는 방법이 여러 학자들로부터 연구되어 왔다. 제시된 방법은 각각의 매크로블록(macroblock)에 관한 최적 모드를 검색하지 않고 최적 결정 곡선을 검색한다는 점에서 이전의 것, 즉[4]와는 다르다. 제시된 방법은 비트율의 제어를 위하여 운동보상 또는 비 운동 보상 및 intra/inter 코딩에 관한 결정 방법까지 포함된다. 이러한 결정 방법은 주어진, 즉 고장된 결정 곡선을 이용하는 것 보다 주어진 프레임에서 설정된 비트율(bit-rate)에 따른 총체적인 왜곡을 최소화시키는 유동적인 결정 곡선을 이용하는 것이 더 바람직하다. 가열냉각 최적화기술 (annealing optimization technique)의 모의실험을 통해 곡선을 도출할 수 있다. 알고리즘은 H.261 비디오 코텍(video codec)범위에서 수행되고 모의실험 또한 그 범위에서 결과들을 보여주고 이들을 여타의 접근방법들과 비교한다. This paper presents an approach for rate control by adaptively selecting macroblock modes in video coding.The problem of rate control has been investigated by many authors where quantizer level is adjustedbased on the buffer fullness. The proposed approach is different fron the previous ones [4] id that it finds the optimal decision curve rather than finding a set of the modes. Proposed algorithm extends the coding decision options for rate control to motion/no-motion compensation as well as inter/intra decisions. Instead of having a fixed motion/no-notion compensation or inter/intra decision curve, one can utilize an adaptive decision curvebased on the characteristics of input frames so that the PSNR at a given bit rate is maximized. Therefore, the proposed approach provides better rate control than simple quantizer feedback approach interns of visual quality. The curve is obtained by utilizing simulated annealing optimization technique. Thealgorithm is implemented and simulations are compared with other approaches within H.261 video codec.

서브 블록을 이용한 MPEG-2 인트라 프레임의 시간적 오류 은닉

류철(Chul Ryu),김원락(Wonrak Kim) 대한전기학회 2005 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2005 No.1

지역사회 애착심과 메가 이벤트 개최 인식과의 관계 연구

류철(Ryu, Chul),박정하(Park, Jung-Ha) 한국외식산업학회 2012 한국외식산업학회지 Vol.8 No.1

시공간적 정보를 이용한 인트라 코딩 프레임의 에러 은닉

류철(Chul Ryu),강민정(Minjung Kang) 한국통신학회 2002 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2002 No.4

H.264 화면 내 예측 고속 모드결정

류철(Chul Ryu),정현주(Hyun Joo Jung) 한국통신학회 2005 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2005 No.4

MPEG-2의 GOP 구조를 이용한 I 프레임의 시공간적 오류 은닉

강민정,류철,Kang, Min-Jung,Ryu, Chul 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.1C

본 논문은 MPEG-2 인트라 (I) 프레임의 더욱 강화된 오류 은닉 기술을 제안한다. MPEG-2 소스 부호화 알고리즘은 가변장 부호화를 사용하기 때문에 채널 오류에 매우 민감하다. 채널에서 발생된 전송 오류는 오류 정정 기술을 사용하여 보정되지만 제대로 보정되지 않은 오류는 디코더에서 오류 은닉 기술을 사용함으로써 시각적 왜곡이 최소화될 수 있다. 또한 GOP의 시작 프레임인 I 프레임의 오류는 움직임 보상 예측 부호화 방식으로 인하여 다른 인터 프레임에 전달되어 더욱 심각한 화질 저하를 가져온다. 본 논문에서 제안하는 오류 은닉 방식은 I 프레임에 발생된 연속적인 슬라이스 오류를 인접한 인터 프레임의 시공간적 정보를 이용하여 기존 방식보다 효과적으로 처리하는 방식이다. 이 방식은 기존의 방식들이 갖는 시간적 그리고 공간적에서 발생하는 단점을 효율적으로 개선할 수 있으며, 전송 오류가 심한 망에서 발생되는 극심한 슬라이스 오류에서도 좋은 시각적 효과를 얻을수 있다. 알고리즘은 MPEG-2 비디오 코덱 범위에서 수행되었으며 모의실험을 통하여 제안된 방식이 다른 방식들보다 높은 PSNR과 개선된 시각적 효과를 확인할 수 있었다. This paper proposes more robust error concealment techniques (ECTs) for MPEG-2 intra coded frame. MPEG-2 source coding algorithm is very sensitive to transmission errors due to the use of variable-length coding. The transmission errors are corrected by error correction scheme, however, they cannot be revised properly. Error concealment (EC) is used to conceal the errors which are not corrected by error correction and to provide minimum visual distortion at the decoder. If errors are generated in intra coded frame, that is the starting frame of GOP, they are propagated to other inter coded frames due to the nature of motion compensated prediction coding. Such propagation of error may cause severe visual distortion. The proposed algorithm in this paper utilizes the spatio-temporal information of neighboring inter coded frames to conceal the successive slices errors occurred in I-frame. The proposed method also overcomes the problems that previous ECTs reside. The proposed algorithm generates consistent performance even in network where the violent transmission errors frequently occur. Algorithm is performed in MPEG-2 video codec and we can confirm that the proposed algorithm provides less visible distortion and higher PSNR than other approaches through simulations.

인터 프레임의 시공간적 정보를 이용한 MPEG-2 인트라 프레임의 오류 은닉

강민정,류철,Kang, Min-Jung,Ryu, Chul 한국융합신호처리학회 2003 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.4 No.2

MPEG-2 소스 부호화 알고리즘은 가변장 부호화를 사용하기 때문에 채널 오류에 매우 민감하다. 압축 데이터가 전송되는 동안 비트 오류가 발생하게 되고, 이 오류를 정정 기술로 보정할 수 없는 경우 디코더에서는 오류 은닉 방식을 사용함으로써 영상의 화질 저하를 최소화할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 I 프레임의 연속적인 매크로블록 오류를 은닉하기 위한 방식으로 I 프레임과 시간적으로 가장 가까이 위치한 이전 GOP의 B 프레임의 시간적 정보와 P 프레임의 공간적 정보를 이용한다. 이 방식은 기존의 오류 은닉 방식들이 갖는 시간적 오류에 의한 움직임 왜곡과 공간적 오류에 의한 번짐 현상을 개선할 수 있으며, 전송 오류가 매우 심한 망에서의 심각한 슬라이스 오류를 보다 효과적으로 은닉할 수 있다. 알고리즘은 MPEG-2 비디오 코덱에서 수행되었고 모의 실험을 통하여 다른 방식들에 비하여 I 프레임의 슬라이스 오류를 효율적으로 은닉할 수 있음을 증명한다. The MPEG-2 source coding algorithm is very sensitive to transmission errors due to using of variable-length coding. When the compressed data are transmitted, transmission errors are generated and error correction scheme is not able to be corrected well them. In the decoder error concealment (EC) techniques must be used to conceal errors and it is able to minimize degradation of video quality. The proposed algorithm is method to conceal successive macroblock errors of I-frame and utilize temporal information of B-frame and spatial information of P-frame In the previous GOP which is temporally the nearest location to I-frame. This method can improve motion distortion and blurring by temporal and spatial errors which cause at existing error concealment techniques. In network where the violent transmission errors occur, we can conceal more efficiently severe slice errors. This algorithm is Peformed in MPEG-2 video codec and Prove that we can conceal efficiently slice errors of I-frame compared with other approaches by simulations.

광대역 CDMA이동통신 시스템의 결정지향 채널추정기를 위한 필터크기 결정 방법

임민중,류철,안재민,Rim, Min-Joong,Ryu, Chul,Ahn, Jae-Min 대한전자공학회 2003 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.40 No.5

CDMA(Code Division Multiple Access) 이동통신 시스템은 페이딩에 의한 왜곡을 보상하기 위해 수신기에서 정확한 채널추정을 요구한다. 순간채널추정값은 수신된 신호를 전송된 신호로 나누어 줌으로써 얻게 되며, 추정분산을 줄이기 위하여 필터를 통과함으로써 보다 정확한 채널추정값을 얻는다. 채널추정필터에서 필터 크기의 결정은 채널추정값의 정확도에 매우 큰 영향을 미치는 중요한 일이다. 기존의 논문들은 필터의 크기 결정을 위해서 일반적으로 속도 추정기만을 사용하지만, 이 논문에서는 결정지향 채널추정 방법의 채널추정필터를 위해서 단말기의 속도뿐만 아니라 심벌오류확률과 신호대잡음비를 고려한 필터 크기 결정 방법을 제안한다. 이 논문은 심벌오류확률과 신호대잡음비가 필터 크기를 결정할 때의 중요한 요소임을 보인다. CDMA(Code Division Multiple Access) mobile communication systems require accurate channel estimation in the receiver to compensate the fading distortions. Instantaneous channel estimates are obtained by dividing the received symbol by the transmitted symbol and then refined by filtering to reduce the estimation variance. In the channel estimation filter, the determination of the filter size is a very important task which greatly affects the estimation quality. While conventional methods usually use only velocity estimators to determine the channel estimation filter size, this paper proposes a filter size determination method for decision-directed channel estimators considering the symbol error rate and the signal-to-noise ratio in addition to the velocity of the mobile station. This paper shows that the symbol error rate and the signal-to-noise ratio are important factors for the determination of the channel estimation filter size.

주파수 영역에서의 움직임 예측 및 보상을 위한 재귀 방정식을 이용한 웨이브프런트 어레이 프로세서

이주흥,류철,Lee, Joo-Heung,Ryu, Chul 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.10C

본 논문은 DCT(Discrete Cosine Transform) 기반의 움직임 예측 및 보상을 위한 새로운 연산 아키텍처를 제안한다. 기존 방식들의 경우 연산 시간의 단축을 위하여 2차원 DCT 계수의 희소성을 충분히 활용하지 못하고 있다. 본 논문에서는 DCT 영역에서의 효율적인 움직임 예측을 위한 재귀 방정식을 유도하고, 이를 바탕으로 PE로 구성된 WAP를 개발한다. 또한, 재귀 방정식을 이용하여, 움직임 예측된 영상이 저주파 성분부터 고주파 성분까지 다양한 주파수 대역을 갖는 것이 가능함을 보인다. WAP는 아키텍처의 수정 없이 로그형 탐색이나 3단계 탐색과 같은 다양한 움직임 예측 알고리즘들을 수행할 수 있으며, 이러한 특성들은 비디오 부호화와 복호화에 필요한 전력 소모를 줄이기 위하여 이용될 수 있다. 본 논문에서 제안한 WAP 아키텍처는 계산의 복잡도와 연산 시간을 효과적으로 감소시키며, SAD기준을 이용한 DCT 영역에서의 움직임 예측 및 보상 방식은 SAD 또는 SSD 기준을 이용한 공간 영역에서의 움직임 예측 및 보상 방식보다 높은 PSNR과 압축률을 제공함을 보여준다. This paper proposes a new architecture for DCT-based motion estimation and compensation. Previous methods do riot take sufficient advantage of the sparseness of 2-D DCT coefficients to reduce execution time. We first derive a recursion equation to perform DCT domain motion estimation more efficiently; we then use it to develop a wavefront array processor (WAP) consisting of processing elements. In addition, we show that the recursion equation enables motion predicted images with different frequency bands, for example, from the images with low frequency components to the images with low and high frequency components. The wavefront way Processor can reconfigure to different motion estimation algorithms, such as logarithmic search and three step search, without architectural modifications. These properties can be effectively used to reduce the energy required for video encoding and decoding. The proposed WAP architecture achieves a significant reduction in computational complexity and processing time. It is also shown that the motion estimation algorithm in the transform domain using SAD (Sum of Absolute Differences) matching criterion maximizes PSNR and the compression ratio for the practical video coding applications when compared to tile motion estimation algorithm in the spatial domain using either SAD or SSD.

주파수 영역에서의 움직임 예측을 위한 8×8 크기의 DCT 스케일링 행렬 정의

김혜빈,류철,Kim, Hye-Bin,Ryu, Chul 한국인터넷방송통신학회 2019 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.19 No.6

동영상 압축 표준은 고해상도의 영상을 위한 처리 기술이 요구되면서 영상의 해상도 증가에 맞춰 부호화 크기를 증가시켰다. 정확한 움직임 예측과 증가된 부호화 크기는 높은 정확도와 압축률을 제공하지만 계산량 증가 문제가 발생한다. 본 논문에서는 복잡도를 줄이기 위해 주파수 영역에서 이동 행렬을 이용한 DCT 기반 움직임 예측을 사용한다. 하지만 일반적인 동영상 부호화기에 사용되는 DCT와 양자화 과정을 주파수 영역의 부호화기에 그대로 적용했을 때 스케일링 과정으로 인한 문제점이 발생함을 발견하였다. 따라서 본 논문에서는 DCT 단계에서 적용할 수 있는 스케일링 행렬을 추출하여 이를 해결하고, 증가된 부호화 크기를 이용해 움직임 예측의 성능을 높였다. The video compression standard required a processing technique for a high resoluion image and increased the coding size to increase the resolution of the image. Accurate motion estimation and increased coding size provide high accuracy and compression rate, but there is a problem of increased computational complexity. In this paper, we use DCT - based motion estimation in the frequency domain to reduce complexity. However, we found that the DCT and quantization process used in a general video encoder are applied to the frequency domain encoder, resulting in problems caused by the scaling process. Therfore, in this paper, we extract the scaling matrix that can be applied in the DCT step and resolve the, and improve the performance of motion estimation using increased coding size.