Digital waveshaping filter for Teletext transmission

Kiho Kim(김기호),Changseob Park(박창섭),Sanghoon Sull(설상훈) 대한전자공학회 1985 대한전자공학회 학술대회 Vol.1985 No.9

경계 방향성을 고려한 스테레오 동영상의 움직임-변이 동시추정 기법

김용태(Yongtae Kim),서형갑(Hyunggap Seo),박창섭(ChangSeob Park),이재호(JaeHo Lee),손광훈(Kwanghoon Sohn) 한국방송·미디어공학회 2004 방송공학회논문지 Vol.9 No.3

This paper presents an efficient joint disparity-motion estimation algorithm for stereo sequence CODEC. Disparity vectors are estimated by the left and right motion vectors and previous disparity vectors for every frame. In order to obtain more accurate disparity vectors, we include a spatial prediction process after the joint estimation. From joint estimation and spatial prediction, we can obtain accurate disparity vectors and then increase coding efficiency. Finally, we proposed the backward quadtree decomposition, which helps the encoder to have a more detailed disparity vector map without transmitting additional coding bits for quadtree information. We confirmed superior performance of the proposed method through computer simulation.

한국 문자다중방송의 개발 현황

이상길(SangGil Lee),조문재(MoonJae Cho),정제창(JeChang Jeong),김기호(KiHo Kim),박창섭(ChangSeob Park),설상훈(SangHoon Sull) 대한전자공학회 1985 대한전자공학회 학술대회 Vol.1985 No.9

다시점 동영상 부호화를 위한 가변형 다시점GOP 예측 구조

윤재원(Jaewon Yoon),서정동(Jungdong Seo),김용태(Yongtae Kim),박창섭(Changseob Park),손광훈(Kwanghoon Sohn) 한국방송·미디어공학회 2006 방송공학회논문지 Vol.11 No.4

In this paper, we propose a flexible GGOP prediction structure to improve coding efficiency for multi-view video coding. In general, reference software used for MVC uses the fixed GGOP prediction structure. However, the performance of MVC depends on the base view and numbers of B-pictures between I-picture(or P-picture) and P-picture. In order to implement the flexible GGOP prediction structure, the location of base view is decided according to the global disparities among the adjacent sequences. Numbers of B-pictures between I-picture(or P-picture) and P-picture are decided by camera arrangement such as the baseline distance among the cameras. The proposed method shows better result than the reference software of MVC. The proposed prediction structure shows considerable reduction of coded bits by 7.1%.

공간적 스케일러블 비디오 부호화에서 계층간 모드 고속 결정 방법

이범식(Bumshik Lee),김문철(Munchurl Kim),함상진(Sangjin Hahm),박창섭(Changseob Park),박근수(Keunsoo Park) 한국방송·미디어공학회 2007 방송공학회논문지 Vol.12 No.4

We propose a fast inter-layer mode decision method by utilizing coding information of base layer upward its enhancement layer inscalable video coding (SVC), also called MPEG-4 part 10 Advanced Video Coding Amendment 3 or H.264 Scalable Extension (SE) which is being standardized. In this paper, when the motion vectors from the base layer have zero motion (0, 0) in inter-layer motion prediction or the Integer Transform coefficients of the residual between current MB and the motion compensated MB by the predicted motion vectors from the base layer are all zero, the block mode of the corresponding block to be encoded at the enhancement layer is determined to be the 16x16 mode. In addition, if the predicted mode of the MB to be encoded at the enhancement layeris not equal to the 16x16 mode, then the rate-distortion optimization is only performed on the reduced candidated modes which are same or smaller partitioned modes. Our proposed method exhibits the complexity reduction in encoding time up to 72%. Nevertheless, it shows negligible PSNR degradation and bit rate increase up to 0.25㏈ and 1.73 %, respectively.

H.264|MPEG-4 AVC 비디오 부호화에서 움직임 벡터 정보와 16×16 및 4×4 화면 내 예측 최종 모드간 통계적 연관성을 이용한 화면 간 프레임에서의 4×4 화면 내 예측 고속화 방법

나태영(Taeyoung Na),정윤식(Yunsik Jung),김문철(Munchurl Kim),함상진(Sangjin Hahm),박창섭(Changseob Park),박근수(Keunsoo Park) 한국방송·미디어공학회 2008 방송공학회논문지 Vol.13 No.2

H.264| MPEG-4 AVC is a new video codingstandard defined by JVT (Joint Video Team) which consists of ITU-T and ISO/IEC. Many techniques are adopted for the compression efficiency: Especially, an intra prediction in an inter frame is one example but it leads to excessive amount of encoding time due to the decision of a candidate mode and a RDcost calculation. For this reason, a fast determination of the best intra prediction mode is the main issue for saving the encoding time. In this paper, by using the result of statistical relation between intra 16×16 and 4×4 intra predictions, the number of candidate modes for 4×4 intra prediction is reduced. Firstly, utilizing motion vector obtained after inter prediction, prediction of a block mode for each macroblock is made. If an intra prediction is needed, the correlation table between 16×16 and 4×4 intra predicted modes is created using the probability during each I frame-coding process. Secondly, using this result, the candidate modes for a 4×4 intra prediction that reaches a predefined specific probability value are only considered in the same GOP. For the experiments, JM11.0, the reference software of H.264|MPEG-4 AVC is used and the experimental results show that the encoding time could be reduced by 51.24% in maximum with negligible amounts of PSNR drop and bitrate increase.

영상 내용 특성과 주위 블록 모드 상관성을 이용한 H.264|AVC 화면 간 프레임에서의 화면 내 예측 부호화 결정 방법과 화면 내 예측 고속화 방법

나태영(Taeyoung Na),이범식(Bumshik Lee),김문철(Munchurl Kim),함상진(Sangjin Hahm),박창섭(Changseob Park),박근수(Keunsoo Park) 한국방송·미디어공학회 2007 방송공학회논문지 Vol.12 No.6

H.264|AVC 영상 압축부호화 국제 표준은 영상의 효율적인 압축을 위하여 화면 내 프레임뿐만 아니라 화면 간 프레임에서도 다양한 블록 크기로 화면 내 예측을 수행할 수 있도록 설계되어 있다. 그러나 이는 영상 부호화 처리 시간의 급격한 증가를 초래하여 부호화기의 실시간 응용에 걸림돌이 될 수 있다. 본 논문에서는 먼저 화면 내 예측 부호화 수행 여부에 대한 조기 결정 방법과 화면 내 예측 부호화 수행 시 부호화하고자 하는 블록의 영상 내용 특성과 QP값의 변화에 따른 부호화 대상 주변 블록 모드 정보를 이용하여 만들어진 조건부 확률을 이용하여 화면 내 예측 부호화를 고속화하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 기본적으로 화면 간 프레임 부호화에 있어서 화면 내 예측 수행 여부에 대한 조건을 결정하고, 화면 내 예측이 사용될 경우 부호화 하고자 하는 블록의 내용 특성과 부호화된 주변 블록의 결정 모드를 고려하여 화면 내 예측을 고속화 하는 것이다 본 논문의 실험은 H.264|AVC의 참조 소프트웨어인 JM 11.0을 사용하여 검증하였으며 제안된 방법을 사용하였을 경우 무시할 수 있을 정도의 PSNR 감소와 비트율 증가를 가져 왔으며 전체 부호화 시간은 최대 41.63%가 단축되는 효과를 얻을 수 있었다. The H.264|AVC standard incorporates an intra prediction tool into inter frame coding. However, this leads to excessive amount of increase in encoding time, thus resulting in the difficulty in real-time implementationof software encoders. In this paper, we first propose an early decision on intra prediction coding and a fast intra prediction method using the characteristics of block contents and the context of neighboring block modes for the intra prediction in the inter frame coding of H.264|AVC. Basically, the proposed methods determine a skip condition on whether the 4x4 intra prediction is to be used in the inter frame coding by consideringthe content characteristics of each block to be encoded and the context of its neighboring blocks. The performance of our proposed methods is compared with the Joint Model reference software version 11.0 of H.264|AVC. The experimental results show that our proposed methods allow for 41.63% reduction in the total encoding time with negligible amounts of PSNR drops and bitrate increases, compared to the original Joint Model reference software version 11.0.

스케일러브 비디오 부호화에서 선택적 계층간 차분 신호 부호화 및 공간적 향상 계층에서의 모드 결정

이범식(Bumshik Lee),김문철(Munchurl Kim),함상진(Sangjin Hahm),박창섭(Changseob Park),박근수(Keunsoo Park) 한국방송·미디어공학회 2007 방송공학회논문지 Vol.12 No.6

본 논문에서는 스케일러블 비디오 부호화기의 복잡도 감소를 위해, 공간 계층간 잔차 신호 부호화를 선택적으로 수행하고 그 정보를 바탕으로 향상 계층에서 모드를 고속으로 결정하는 방법에 대해 소개한다. 계층간 잔차 신호 부호화는 스케일러블 비디오 부호화에서 공간 계층간 상관도를 이용하여 계층간의 두 잔차 신호에 대한 차 신호를 부호화하는 방법으로서 부호화 효율을 증대할 수 있는 장점이 있으나 향상 계층의 모든 화면간 모드에 대해 율-왜곡 비용을 계산하기 때문에 부호화기의 복잡도를 크게 증가시키는 주요 요인이 된다. 제안 알고리듬은 하위 계층으로부터 업샘플된 잔차 신호와, 하위 계층의 움직임 벡터, 참조 화면 정보를 이용하여 향상 계층에서 얻은 잔차 신호의 SAD값을 통해 정수 변환 계수의 특징을 미리 판별하여 계층간 잔차 신호 부호화를 선택적으로 수행하는 방법이다 제안 알고리듬에서는 계층간 잔차 영상의 차 신호에 대한 SAD값에 양자화 계수와 시간 계위에 따라 문턱치 값을 적응적으로 적용시키면서 SAD가 적응적으로 설정된 문턱치 보다 작을때는 잔차 블록에 대한 정수변환 계수가 매우 작다고 판단하여 그 블록에 대해서는 선택적으로 계층간 잔차 부호화를 수행하고 역시 공간적 향상 계층에서 16×16블록에 대해서만 율-왜곡 최적화를 수행한다. 따라서 계층간 차분 신호에 대한 SAD값 만으로 정수변환계수의 특성을 양자화 계수와 시간 계위에 따라 분류하여 고속의 부호화를 달성함으로써 SVC 부호화기의 복잡도 및 부호화 시간을 크게 감소 시켰다. 제안 알고리듬을 적용하면 다양한 특성을 갖는 영상에 대하여 부호화 시간을 원래의 SVC 참조 소프트웨어 대비 평균 51.5%의 부호화 속도를 향상 하였음에도 이에 따른 PSNR의 감소는 평균 0.03㏈, 비트율의 증가는 0.64%로 무시할 수 있을 정도로 작았다. In order to reduce the complexity of SVC encoding, we introduce a fast mode decision method in the enhancement layers of spatial scalability by selectively performing the inter-layer residual prediction of SVC. The Inter-layer residual prediction coding in Scalable Video Coding has a large advantage of enhancing the coding efficiency since it utilizes the correlation between two residuals from a lower spatial layer and its next higher spatial layer. However, this entails the dramatical increase in the complexity of SVC encoders. The proposed method is to analyze the characteristics of integer transform coefficients for the subtracted signal for two residuals from lower and upper spatial layers. Then it selectively performs the inter-layer residual prediction coding and rate-distortion optimizations in the upper spatial enhancement layer if the SAD values of residuals exceed adaptive threshold values. Therefore, by classifying the residuals according to the properties of integer-transform coefficients only with SAD of residuals between two layers, the SVC encoder can perform the inter-layer residual coding selectively, thus significantly reducing the total required encoding time. The proposed method results in reduction of the total encoding time with 51.5% in average while maintaining the RD performance with negligible amounts of quality degradation.

스케일러블 비디오 부호화에서 공간 계층간 움직임 벡터 예측을 이용한 고속 모드 결정

이범식(Lee Bumshik),김문철(Kim Munchurl),함상진(Hahm Sangjin),이근식(Lee Keunsik),박창섭(Park Changseob) 한국방송·미디어공학회 2007 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2007 No.-

스케일러블 비디오 코딩(SVC, Scalable Video Coding)은 MPEG(Moving Picture Expert Group)과 VCEG (Video Coding Expert Group)의 JNT(Joint VIdeo Team)에 의해 현재 표준화 되고 있는 새로운 압축 표준 기술이며 시간, 공간 및 화질의 스케일러빌리티를 지원하기 위해 계층 구조를 가지고 있다. 공간적 스케일러빌리티를 위해 기본 계층으로부터 텍스처, 움직임 그리고 잔차신호 정보를 예측하여 사용한다. 그러나 고효율의 압축효과를 얻기 위해 기존의 방식에서는 기본계층에서 얻은 세가지 정보이외에 현재 향상 계층에서 자체적으로 얻은 부호화 정보를 비교하여 최소의 RD(Rate Distortion) 비용을 가지는 정보를 이용하여 부호화 하도록 되어 있다. 하지만 이러한 방식은 향상 계층에서 인터 모드 결정 시 l6x16, 16x8, 8x16, 8x8, 8x4, 4x8, 4x4 블록 모드에 대한 움직임 벡터 예측 및 보상 과정을 거쳐야 하기 때문에 향상 계층에서의 부호화 복잡도는 기본 계층에 비해 상당히 증가하게 된다. 본 논문에서는 기본계층에서 예측한 움직임 벡터 정보를 이용하여 향상 계층에서 모드 결정을 고속화하는 방법에 대해 소개한다. 제안된 방법은 기본 계층에서 예측한 블록모드 중에서 큰 블록인 16x16 블록에서 움직임 벡터가 (0, 0) 일 경우에 대하여 향상 계층에서는 16x16 매크로 블록에 대해서만 움직임 예측 및 보상을 수행함으로써 향상 계층에서 움직임 모드 결정을 조기에 완료하게 된다. 이것은 하위 공간 계층에서 예측한 움직임 벡터 정보가 아주 작을 때는 큰 블록 크기로 모드로 결정되는 일반적인 원리를 이용한 것이고 이 제안 방법을 이용하였을 경우 향상계층에의 모드 결정과정을 고속화함으로써 전체 스케일러빌 비디오 부호하기의 연산량 및 복잡도를 최대 70%까지 감소 시켰다. 그러나 연산량 감소에 따른 비트율의 증가와 화질 열화는 각각 최대 1.32%와 최대 0.11㏈로 무시할 수 있을 정도로 작음을 확인 하였다.

스케일러브 비디오 부호화에서 선택적 계층간 차분 신호 부호화 및 공간적 향상 계층에서의 모드 결정

이범식(Bumshik Lee),김문철(Munchurl Kim),함상진(Sangjin Hahm),박창섭(Changseob Park),박근수(Keunsoo Park) 한국방송·미디어공학회 2007 방송공학회논문지 Vol.12 No.5

본 논문에서는 스케일러블 비디오 부호화기의 복잡도 감소를 위해, 공간 계층간 잔차 신호 부호화를 선택적으로 수행하고 그 정보를 바탕으로 향상 계층에서 모드를 고속으로 결정하는 방법에 대해 소개한다. 계층간 잔차 신호 부호화는 스케일러블 비디오 부호화에서 공간 계층간 상관도를 이용하여 계층간의 두 잔차 신호에 대한 차 신호를 부호화하는 방법으로서 부호화 효율을 증대할 수 있는 장점이 있으나 향상 계층의 모든 화면간 모드에 대해 율-왜곡 비용을 계산하기 때문에 부호화기의 복잡도를 크게 증가시키는 주요 요인이 된다. 제안 알고리듬은 하위 계층으로부터 업샘플된 잔차 신호와, 하위 계층의 움직임 벡터, 참조 화면 정보를 이용하여 향상 계층에서 얻은 잔차 신호의 SAD값을 통해 정수 변환 계수의 특징을 미리 판별하여 계층간 잔차 신호 부호화를 선택적으로 수행하는 방법이다 제안 알고리듬에서는 계층간 잔차 영상의 차 신호에 대한 SAD값에 양자화 계수와 시간 계위에 따라 문턱치 값을 적응적으로 적용시키면서 SAD가 적응적으로 설정된 문턱치 보다 작을때는 잔차 블록에 대한 정수변환 계수가 매우 작다고 판단하여 그 블록에 대해서는 선택적으로 계층간 잔차 부호화를 수행하고 역시 공간적 향상 계층에서 16×16블록에 대해서만 율-왜곡 최적화를 수행한다. 따라서 계층간 차분 신호에 대한 SAD값 만으로 정수변환계수의 특성을 양자화 계수와 시간 계위에 따라 분류하여 고속의 부호화를 달성함으로써 SVC 부호화기의 복잡도 및 부호화 시간을 크게 감소 시켰다. 제안 알고리듬을 적용하면 다양한 특성을 갖는 영상에 대하여 부호화 시간을 원래의 SVC 참조 소프트웨어 대비 평균 51.5%의 부호화 속도를 향상 하였음에도 이에 따른 PSNR의 감소는 평균 0.03㏈, 비트율의 증가는 0.64%로 무시할 수 있을 정도로 작았다. In order to reduce the complexity of SVC encoding, we introduce a fast mode decision method in the enhancement layers of spatial scalability by selectively performing the inter-layer residual prediction of SVC. The Inter-layer residual prediction coding in Scalable Video Coding has a large advantage of enhancing the coding efficiency since it utilizes the correlation between two residuals from a lower spatial layer and its next higher spatial layer. However, this entails the dramatical increase in the complexity of SVC encoders. The proposed method is to analyze the characteristics of integer transform coefficients for the subtracted signal for two residuals from lower and upper spatial layers. Then it selectively performs the inter-layer residual prediction coding and rate-distortion optimizations in the upper spatial enhancement layer if the SAD values of residuals exceed adaptive threshold values. Therefore, by classifying the residuals according to the properties of integer-transform coefficients only with SAD of residuals between two layers, the SVC encoder can perform the inter-layer residual coding selectively, thus significantly reducing the total required encoding time. The proposed method results in reduction of the total encoding time with 51.5% in average while maintaining the RD performance with negligible amounts of quality degradation.