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HEVC 고성능 압축 도구들의 성능 분석을 통한 스크린 콘텐츠 응용 최적 부호화 모델
한찬희(Chan-Hee Han),이시웅(Si-Woong Lee) 한국콘텐츠학회 2012 한국콘텐츠학회논문지 Vol.12 No.12
카메라에 의해 촬영되는 자연 영상과 달리 컴퓨터나 스마트폰 등과 같은 다양한 전자기기에 의해 생성/랜더링(rendering)된 영상이나 동영상을 스크린 콘텐츠라 한다. 스크린 콘텐츠는 자연영상과는 구별되는 통계적 특성을 가지고 있기 때문에 자연 영상 혹은 동영상을 대상으로 하는 지금까지의 압축표준을 이용하는 경우 압축효율이 저하될 수밖에 없다. 스크린 콘텐츠의 효율적인 압축을 위한 연구가 최근 들어 활발히 이루어지고 있으며, 특히 현재 진행 중인 고효율 동영상 부호화(HEVC : High Efficiency Video Coding)의 표준을 위한 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding) 회의에서 스크린 콘텐츠가 가지는 특성에 적합한 압축 방식들이 지속적으로 논의 되고 있다. 본 논문에서는 HEVC 참조 소프트웨어인 HM(HEVC Test Model)의 고성능 압축 도구들에 대해 스크린 콘텐츠 압축 효율성을 분석하고, 분석을 통해 얻어진 결과를 기반으로 스크린 콘텐츠 응용에 최적화된 부호화 모델을 제시한다. 또한, 스크린 콘텐츠가 자연동영상과 구별되는 특성들과 스크린 콘텐츠 응용에서의 HEVC 적용을 위한 앞으로의 연구쟁점을 제시한다. Screen content refers to images or videos generated by various electronic devices such as computers or mobile phones, whereas natural content refers to images captured by cameras. Screen contents show different statistical characteristics from natural images, so the conventional video codecs which were developed mainly for the coding of natural videos cannot guarantee good coding performances for screen contents. Recently, researches on efficient SCC(Screen Content Coding) are being actively studied, and especially at ongoing JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding) meeting for HEVC(High Efficiency Video Coding) standard, SCC issues are being discussed steadily. In this paper, we analyze the performances of high efficient coding tools in HM(HEVC Test Model) on SCC, and present an optimized SCC model based on the analysis results. We also present the characteristics of screen contents and the future research issues as well.
다시점 영상 부호화를 위한 모형 기반 시점간 비정합 보상 알고리즘
전영일(Yeong-Il Jeon),이시웅(Si-Woong Lee) 한국콘텐츠학회 2008 한국콘텐츠학회논문지 Vol.8 No.7
본 논문에서는 다시점 비디오의 카메라 특성 불일치에 따른 시점간 비정합 문제를 해결하기 위한 보상 알고리즘을 제시한다. 시점간 비정합은 다시점 영상의 융합을 어렵게 할 뿐 아니라 압출 효율의 저하를 가져온다. 따라서 이를 보상하기 위한 전처리 기술은 다시점 부호화기의 성능 개선에 있어 필수적이다. 우선, 광-전 전달 특성의 불일치에 의한 다시점 카메라 출력신호의 비정합이 이득과 오프셋의 1차원 모형으로 근사화 될 수 있음을 보인다. 그리고 겹침 영역 검출에 기반한 새로운 시점간 비정합 파라미터 추정 및 보상 알고리즘을 제시한다. Rectify 된 다양한 스테레오 영상을 대상으로 한 모의실험을 통해 제안 알고리즘이 기존 방법에 비해 시점간 비정합을 더욱 정확하게 보상함을 보인다. In this paper, an algorithm to compensate the inter-view mismatch in the multi-view video according to the different characteristics of cameras is presented. Interview mismatches make it difficult to merge the multi-view images and decrease the coding performance. So, a preprocessing operation to compensate the mismatches is requisite in the multi-view video coding. It is shown that the mismatch in the outputs of multi-view cameras with different electro-optical transfer functions can be approximated with a linear model of a gain and an offset. In addition, a new algorithm for estimating and compensating the inter-view mismatch based on the detection of the overlapped region is presented. Experimental results using various rectified stereo images show that the proposed method compensates inter-view mismatches more accurately compared to the conventional approach.
이음매없는 모자이크 구성을 위한 단계적 잔여 움직임 추정
이청우(Cheong Woo Lee),최재각(Jae Gark Choi),이시웅(Si-Woong Lee) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.32 No.6
In this paper an algorithm of image alignments for constructing seamless mosaics is proposed. After the global alignment has been run, there may still be localized mis-registrations present in the mosaic. Due to mis-registrations, there may be seams in the mosaic, such as breaking, blurring, and doubling of lines. To solve this problem, we need an algorithm of residual motion estimation, which minimizes mis-registrations. In the conventional algorithms of residual motion estimation, computational powers are too heavy and estimators of camera parameters are additionally needed such as focal lengths. In the proposed algorithm, residual motion vectors are estimated with the adequate size of estimation and measurement windows and with adjustment of initial vectors according to the established priority. By construction of mosaics with the proposed algorithm, we demonstrate the removal of seams by mis-registrations. 본 논문에서는 이음매없는 모자이크 구성을 위한 영상 정렬 방법을 제안한다. 모자이크 구성을 위한 전역 움직임 추정 후, 전역 움직임 계수를 이용하여 모자이크를 구성하려면, 정렬이 올바르게 수행되지 않은 국부 영역이 존재하게 되고, 이러한 국부 영역에서는 선분의 끊김, 흐려짐, 겹침 현상이 일어난다. 전역 움직임 계수에 의해서 정렬되지 않은 국부 영역을 정렬하기 위해서는 잔여 움직임 추정 알고리즘이 필요하다. 그러나, 잔여 움직임 추정을 위해서는 카메라의 초점 거리나 조도 변화와 관계된 변수를 추정해야 하고, 또한 이에따른 많은 계산량을 요구하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 논문에서는 추가적인 외부 변수의 추정 과정 없이 효율적으로 잔여 움직임을 추정할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법에서는 잔여 움직임 추정 과정에서 사용되는 측정 및 추정 윈도우의 크기를 효율적으로 설정함으로써 잔여 움직임 정보를 효과적으로 추정할 수 있다. 제안된 단계적 잔여 움직임 알고리즘을 적용하여 모자이크를 구성함으로써, 전역 움직임 계수에 의해서 정렬되지 않았던 국부 영역의 흐려짐, 겹침 현상을 해결할 수 있음을 실험적으로 확인하였다.