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MPEG Immersive Video 를 위한 그룹 기반 적응적 스트리밍
정종범(Jong-Beom Jeong),이순빈(Soonbin Lee),최재열(Jaeyeol Choi),이광순(Gwangsoon Lee),곽상운(Sangwoon Kwak),정원식(Won-Sik Cheong),이봉호(Bongho Lee),류은석(Eun-Seok Ryu) 한국방송·미디어공학회 2022 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2022 No.11
다수의 색상 및 거리 정보로 구성된 몰입형 영상 부호화를 위한 MPEG immersive video (MIV) 표준은 각 시점의 영상 간 중복성 제거 및 잔여 영상 병합을 통한 압축률 향상을 목표로 한다. 시점에 따른 카메라 그룹핑을 통해 압축률 향상이 가능하나, 그룹 기반 MIV 부호화 기술은 최근 활발히 논의되고 있지 않다. 따라서 본 논문은 최신 버전의 MIV 참조 소프트웨어에 그룹 기반 부호화 기술을 이식하고 적응적 스트리밍을 위한 그룹 기반 부호화 기술의 효율을 검증하였다.
6 자유도 몰입형 영상을 위한 TMIV Geometry Packing 구현
정종범(Jong-Beom Jeong),이순빈(Soonbin Lee),최이현(YiHyun Choi),류은석(Eun-Seok Ryu) 한국방송·미디어공학회 2022 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2022 No.6
실사 영상 기반의 메타버스 환경을 구축하기 위한 다수의 카메라를 통한 영상 취득 및 부호화, 전송 기술이 활발히 연구되고 있고, 이를 위해 영상 압축 표준화 단체인 moving picture experts group (MPEG) 에서는 MPEG immersive video (MIV) 표준을 개발하였다. 하지만, 현재 널리 사용되는 가상 현실 영상을 스트리밍 가능한 장비의 연산 능력으로는 MIV 기반 몰입형 영상을 스트리밍 시 복호기 동기화 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문은 저사양 및 고사양 장비에서 적응적으로 복호기 개수를 조절 가능한 geometry packing 기법을 MIV 의 참조 소프트웨어인 test model for immersive video (TMIV)에서 구현한다. 제안하는 패킹 기법은 지오메트리 영상을 패킹하여 텍스쳐 영상과 같은 높이를 가지도록 한 후 각각 단일 서브픽쳐 (subpicture) 로 부호화한다. 이후 부호화된 서브픽쳐들에 적응적으로 비트스트림 병합이 적용되어 장비의 복호기 사양에 대응한다.
사용자 시점 기반 360 도 영상 스트리밍을 위한 다중 타일 추출기 구현
정종범(Jong-Beom Jeong),이순빈(Soonbin Lee),김인애(Inae Kim),류은석(Eun-Seok Ryu) 한국방송·미디어공학회 2020 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2020 No.11
몰입감 있는 가상 현실 영상을 제공하기 위한 360 도 영상 부호화 및 전송 기술이 활발히 연구되고 있으나, 현재 가상현실 장비가 사용가능한 연산 능력 및 대역폭으로는 몰입감 있는 영상을 전송 및 재생하기에 한계가 있다. 따라서 본 논문은 고화질 360 도 사용자 시점 영상 제공을 위해 사용자 시점 타일을 추출하는 움직임 제한 타일 셋 기반 타일 추출기를 구현한다. 기존의 high-efficiency video coding (HEVC) 에서 구현되었던 타일 추출기와 달리 제안하는 추출기는 360 도 영상에 대한 비트스트림에서 여러 개의 타일을 추출한다. 이후 추출된 타일들은 전체 360 도 영상에 대한 저화질 비트스트림과 동시 전송되어 예상치 못한 사용자 시점 변경에 대응한다.
실감형 미디어를 위한 다시점 360 비디오 압축 시스템 구현
정종범(Jong-Beom Jeong),이순빈(Soonbin Lee),장동민(Dongmin Jang),류일웅(Il-Woong Ryu),Tuan Thanh Le,유재성(Jaesung Ryu),류은석(Eun-Seok Ryu) 한국방송·미디어공학회 2019 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2019 No.6
본 논문에서는 사용자 시점에 대응하는 고화질 360 비디오 제공을 위해 다시점 360 비디오 중복성 제거기법을 적용하고 잔여 비디오를 하나의 영상으로 병합하여 압축 후 전송하는 시스템을 구현한다. 사용자 움직임 적응적 360 비디오 스트리밍을 지원하는 three degrees of freedom plus (3DoF+)를 위한 시스템은 다시점에서 촬영된 다수의 고화질 360 비디오 전송을 요구한다. 이에 대한 방안으로 다시점 비디오 간 중복성 제거를 위한 3D warping 을 기반으로 하는 뷰 간 중복성 제거 기술과 비디오 복원에 필요한 타일들만 추출 및 병합해주는 잔여 뷰 병합 기술에 대한 구현 내용을 설명한다. 제안된 시스템을 기반으로 다시점 360 비디오 전송을 수행하면, 기존 high-efficiency video coding (HEVC)을 사용하여 전송했을 때 대비 최대 20.14%의 BD-rate 감소가 가능함을 확인하였다.
16K 초고화질 360도 영상에서의 사용자 시점 기반 타일 스트리밍 성능 검증
정종범 ( Jong-beom Jeong ),이순빈 ( Soonbin Lee ),김인애 ( Inae Kim ),류은석 ( Eun-seok Ryu ) 한국인터넷정보학회 2021 인터넷정보학회논문지 Vol.22 No.3
가상 현실 공간에서 head-mounted display(HMD)를 통한 실감형 미디어를 제공하기 위해서는 초고화질 및 초고해상도의 전방위 360도 영상 전송이 필요하고, 이는 높은 대역폭 및 연산량을 요구한다. 이를 극복하기 위해 360도 영상에 대한 타일 기반 분할 기법을 사용하여 사용자 시점 기반 선택적 스트리밍 기법이 사용될 수 있다. 본 논문은 16K 초고화질 360도 영상 및 종래에 널리 쓰이는 4K 360도 영상에서의 사용자 시점 기반 타일 스트리밍 기법의 성능 평가를 소개한다. 16K 초고화질 360도 영상에 타일 스트리밍 기법을 적용하였을 때, 영상 전체 부호화 및 전송 방법 대비 42.47%의 bjotegaard delta rate(BD-rate) 절감을 확인하였고, 4K 360도 영상 타일 스트리밍 시 26.41%의 BD-rate 절감이 이루어지는 것을 확인하였다. 따라서, 타일 스트리밍이 초고해상도 영상에 더 효율적임을 확인하였다. Ultra high-quality and ultra high-resolution omnidirectional 360-degree video streaming is needed to provide immersive media through head-mounted display(HMD) in virtual reality environment, which requires high bandwidth and computational complexity. One of the approaches avoiding these problems is to apply viewport-dependent selective streaming using tile-based segmentation method. This paper presents a performance analysis of viewport-dependent tiled streaming on 16K ultra high-quality 360-degree videos and 4K 360-degree videos which are widely used. Experimental results showed 42.47% of bjotegaard delta rate(BD-rate) saving on 16K ultra high-quality 360-degree video tiled streaming compared to viewport-independent streaming while 4K 360-degree video showed 26.41% of BD-rate saving. Therefore, this paper verified that tiled streaming is more efficient on ultra-high quality video.
VVC 에서의 움직임 제한 타일 셋 기반 타일 추출기 구현
정종범(Jong-Beom Jeong),이순빈(Soonbin Lee),류일웅(Il-Woong Ryu),김성빈(Sungbin Kim),김인애(Inae Kim),류은석(Eun-Seok Ryu) 한국방송·미디어공학회 2020 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2020 No.7
최근 몰입형 가상 현실을 제공하기 위한 360 도 영상 전송 기술이 활발히 연구되고 있다. 그러나 현재 가상현실 기기가 가지는 연산 능력 및 대역폭으로는 고화질의 360 도 영상을 전송 및 재생하기에 한계가 있다. 해당 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 사용자 시점의 고화질 360 도 영상 제공을 위해 사용자 시점 타일을 추출하는 움직임 제한 타일 셋 기반 타일 추출기를 구현한다. Versatile video coding (VVC) 기반 타일 인코더를 이용해 360 도 영상에 대한 비트스트림을 생성한 후, 사용자 시점에 해당하는 타일들을 선택한다. 이후 선택된 타일들은 제안하는 타일 추출기에 의해 추출되고 전송된다. 또한, 전체 360 도 영상에 대한 저화질 비트스트림을 전송하여 갑작스러운 사용자 시점 변경에 대응한다. 제안된 타일 추출기를 기반으로 360 도 영상 전송을 수행하면, 기존 VVC 기반 시스템 대비 대비 평균 24.81%의 bjontegaard delta rate (BD-rate) 감소가 가능함을 확인하였다.
VANET에서 WDGRP-based 라우팅 프로토콜 개선에 관한 연구
정종범 ( Jong-beom Jeong ),민성기 ( Sung-gi Min ),오상석 ( Sang-seock Oh ) 한국정보처리학회 2013 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.20 No.1
최근 VANET 라우팅 프로토콜에 관한 연구가 증가하는 이유는 차량에 통신장비를 장착하여 차량 간 또는 기간통신망 간에 통신수요 증가가 가까운 미래에 활성화 될 것으로 예상되어 국제적으로 현실에 적용이 가능한 VANET 라우팅 프로토콜에 관심과 중요성이 높아지고 있다. VANET 라우팅 프로토콜에서 주요한 성능을 결정하는 사항은 패킷처리율, 패킷전송지연 그리고 오버헤드이다. 이러한 조건을 만족시키는 VANET 라우팅 프로토콜로 DGRP(Directional Greedy Routing Protocol)이 있다. DGRP는 위치기반 라우팅 프로토콜로 GPSR보다 높은 패킷처리율, 낮은 패킷전송지연과 오버헤드를 갖는다. 이러한 장점을 통해서 본 논문에서는 우리는 DGRP를 개선한 WDGRP를 제안하고자 한다. WDGRP는 기존의 VANET 라우팅의 프로토콜의 장점을 포함하고 있으며 알고리즘을 개선함으로써 DGRP보다 높은 성능을 갖는다. 본 논문에서는 기존의 라우팅 프로토콜인 GPSR, DGRP 라우팅 프로토콜을 WDGRP와 함께 각각 성능비교를 하였다. 그 결과 WDGRP은 다른 라우팅 프로토콜보다 패킷전달율이 증가하였고 오버헤드와 패킷전송지연은 감소하였다.
VANET환경에서의 라우팅 프로토콜 성능 실험에 관한 연구
정종범 ( Jong Beom Jeong ) 한국정보처리학회 2012 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.19 No.1
차로에서 차량의 많은 증가는 안전과 무선통신의 가용성에 대한 필요성을 높여 왔다. Vehicular ad hoc networks(VANETs)은 다양한 차량 어플리케이션을 위한 용도와 상용분야로의 개발을 점차적으로 해오고 있다. 차량 간의 효과적인 통신범위를 제공하기 위해서 최적화된 라우팅 프로토콜이 필요하다. 지금까지 목적지까지 최적의 경로를 찾는 mobile ad hoc networks(MANETs)를 위한 많은 기존의 프로토콜들이 존재한다. 본 논문에서는 두 개의 라우팅 프로토콜들을 비교함으로써 VANET 환경을 위한 프로토콜 개선방향을 제시하였다. Multicast Ad-hoc On-Demand Distance Vector(MAODV)[1][2] 라우팅 프로토콜의 솔루션은 목적지 대상으로 최적의 경로를 탐색함으로써 더욱 향상된 결과를 보여준다. NS-2[3]는 라우팅 프로토콜 실험을 수행하고 결과를 도출하는데 사용되어 왔다. 실험을 통하여 최적의 라우팅 프로토콜에 대한 연구방향 및 개선될 사항을 찾고자 한다.
MPEG 몰입형 비디오를 위한 Geometry Packing 구현
정종범(Jong-Beom Jeong),이순빈(Soonbin Lee),류은석(Eun-Seok Ryu) 한국방송·미디어공학회 2022 방송공학회논문지 Vol.27 No.6
The moving picture experts group (MPEG) developed the MPEG immersive video (MIV) standard for efficient compression of multiple immersive videos representing natural contents and computer graphics. The MIV compresses multiple immersive videos and generates multiple output videos which are defined as atlases. However, there is a synchronization issue of multiple decoders in a legacy device when decoding multiple encoded atlases. This paper proposes and implements the geometry packing method for adaptive control of decoder instances for low-end and high-end devices. The proposed method on the recent version of the MIV reference software worked correctly.