주파수 특성의 제약 조건들을 이용한 H.264/AVC를 위한 고속 화면 내 모드 선택 방법

진순종,박상준,정제창 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.4

공간적 디인터레이싱을 위한 컨텐츠 기반 적응적 보간 기법

진순종,김원기,정제창 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.10

그리워할 수 있는 이 시간도 내겐 소중해

진순종 샘터사 2003 월간 샘터 Vol.34 No.11

H.264의 인터/인트라 예측을 위한 적응적 고속 알고리즘

진순종,김원기,정제창,Jin, Soon-Jong,Kim, Won-Ki,Jeong, Je-Chang 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.12C

가장 최근에 표준화된 H.264 동영상 압축 부호화 방식은 이전의 비디오 부호화 방식에 비해 율-왜곡 관점에서 높은 성능을 보이지만 더불어 부호기의 복잡도가 상당히 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 H.264 비디오 부호화에서 인터/인트라 예측을 위한 적응적이고도 효율적인 복잡도 감소 알고리즘을 제시한다. 제안하는 인터 예측 알고리즘은 효율적이고 간단한 모드 결정 방법을 제시하며 그에 따른 움직임 추정 기법을 적응적으로 적용하여 복잡도를 감소시킨다. 또한 인트라 예측에서 기존에 계산된 최소 율-왜곡 비용을 인트라 $16{\times}16$과 인트라 $4{\times}4$ 모드 결정에 이용하여 복잡도를 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 전체 부호화 시간을 최대 $60.9\%$까지 감소시키는데 비해 PSNR이나 비트율에는 거의 손실을 발생시키지 않는 장점이 있다. The latest standard H.264 coding methods show better efficiency compared to the former coding standards from the rate distortion point of view, but also lead to high complexity. In this paper, we propose an adaptive and fast inter/intra prediction algorithm for H.264 video coding. In the inter prediction algorithm, an effective and simple mode selection method is proposed, which can adaptively adjust to motion estimation to reduce complexity. And proposed intra prediction algorithm reduces its complexity by using calculated Minimum Rate-Distortion costs in the prediction of Intra $16{\times}16$ and $4{\times}4$ modes. From experiment using JM8.4, our algorithm can reduce about $60.9\%$ of computation time as compared to JM, with only negligible PSNR and bitrate degradation.

고압축 JPEG 영상을 위한 블록킹 현상 제거

진순종,김원기,정제창,Jin Soon-Jong,Kim Won-Ki,Jeong Je-Chang 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.9C

현재 정지 영상 압축에 가장 많이 쓰이고 있는 JPEG 부호기는 블록 단위의 이산 여현 변환과 양자화 과정을 이용한다. 이러한 JPEG부호화 방식은 다른 정지 영상 부호화 방식에 비해서 상당히 우수한 압축 효율을 나타내지만 저 비트율에서 정지 영상을 부호화 할 경우 거친 양자화 과정으로 인해 블록내의 고주파 성분 계수들을 잃기 때문에 복호했을 때 블록 단위로 블록킹 현상이 발생한다. 본 논문에서는 높은 압축율로 정지 영상을 JPEG 부호화 하였을 때 발생하는 블록킹 현상을 간단하게 제거하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 블록의 경계에서 나타나는 블록킹 현상을 $4{\times}4$ 블록 단위의 DCT 도메인에서 효율적으로 제거하는 방법으로 먼저 블록 경계에서 나타나는 블록킹 현상의 특징을 DCT 도메인에서 관찰하고, 그 후에 $4{\times}4$ 블록 단위의 효과적인 필터링 방법을 이용하여 블록킹 현상을 제거한다. 실험 결과에서는 다른 알고리즘에 비해서 제안하는 알고리즘의 객관적이고 주관적인 화질의 우수함을 보인다. Nowadays JPEG encoder uses block based DCT and quantization to compress the size of still image. JPEG encoding method performs better compression efficiency than the other still image encoding method. However, when encoding a still image at low bit-rate, high frequency coefficients could be lost because of the coarse quantization so the blocking artifacts occur. In this paper, we propose the method of eliminating the blocking artifacts which occur when the still image is encoded by JPEG at a high compression rate. The principle of proposed algorithm is that the eliminating the blocking artifacts, which occur in the boundary of blocks, in DCT domain with $4{\times}4$ block-based method. First of all, observe the blocking artifacts with $4{\times}4$ block in DCT domain. Then eliminate the blocking effects using effective filtering method that is $4{\times}4$ block-based. Experimental results have clearly shown that our algorithm presents substantially higher quality in subjective and objective point of view than the other algorithms.

주파수 특성의 제약 조건들을 이용한 H.264/AVC를 위한 고속 화면 내 모드 선택 방법

진순종(Soonjong Jin),박상준(Sang-Jun Park),정제창(Jechang Jeong) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.4C

H.264/AVC 비디오 부호화 표준은 MPEG-2, H.263 또는 MPEG-4와 같은 기존의 비디오 부호화 표준과 비교하여 상당한 부호화 효율의 향상을 제공한다. 부호화 효율의 향상을 수행하기 위해서 H.264/AVC는 매크로블록 단위로 최적의 움직임 벡터, 참조 화면, 매크로블록 모드를 선택하는데 있어서 율-왜곡 최적화 (Rate-distortion optimization) 기법을 이용한다. 결과적으로 높은 부호화 효율을 제공함과 동시에 복잡도 역시 상당히 증가하였다. 본 논문에서는 화면 내 부호화 모드들에서 나타나는 주파수 특성의 제약 조건들을 이용하여 고속 화면 내 모드 선택 방법을 제안한다. 먼저 영상의 주파수 해석을 통해 H.264/AVC의 화면 내 모드 별 특성을 살펴본다. 다음 제안하는 주파수 에러 비용 (Frequency Error Cost, FEC)을 계산하여 최소 비용을 가지는 모드와 그 주변 모드 2개만을 후보 모드로 선택하고 후보 모드의 율-왜곡 비용만을 계산하여 최적의 화면 내 모드를 결정하여 복잡도를 감소시킨다. 실험 결과는 제안하는 방법이 H.264/AVC와 비교하여 비슷한 율-왜곡 성능을 보이면서 복잡도를 상당히 감소시킴을 보여준다. H.264/AVC video coding standard enables a considerably higher improvement in coding efficiency compared with previous standards such as MPEG-2, H.263 and MPEG-4. To achieve this, for each macro-block in H.264/AVC, Rate-Distortion Optimization (RDO) technique is employed to select the best motion vector, reference frame, and macro-block mode. As a result, computational complexity is increased significantly whereas RDO achieve higher improvement. This paper presents fast intra mode selection algorithm based on constraints of frequency characteristics which are derived from intra coding modes of H.264/AVC. First of all, we observe the features of each intra mode through the frequency analysis of image. And then proposed Frequency Error Costs (FECs) are calculated to select the best mode which has minimum cost. Computational complexity is considerably reduced because rate-distortion costs only calculate the candidate modes which are set of best mode and its neighbouring two modes. Experimental results show that proposed algorithm reduces the complexity dramatically maintaining the rate-distortion performance compared with H.264/AVC reference software.

세분화된 탐색 영역을 이용한 고속 전영역 움직임 예측 알고리즘

박상준,진순종,정제창 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.1

세분화된 탐색 영역을 이용한 고속 전영역 움직임 예측 알고리즘

박상준,진순종,정제창,Park, Sang-Jun,Jin, Soon-Jong,Jeong, Je-Chang 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.1C

We propose the fast full search algorithm that reduces the computation of the block matching algorithm which is used for motion estimation of the video coding. Since the conventional spiral search method starts searching at the center of the search window and then moves search point to estimate the motion vector pixel by pixel, it is good for the slow motion pictures. However the proposed method is good for the fast and slow motion because it estimates the motion in the new search order after partitioning the search window. Also, when finding the motion vector, this paper presents the method that reduces the complexity by computing the matching error in the order which is determined by local image complexity. The proposed algorithm reduces the computation up to 99% for block matching error compared with the conventional spiral full search algorithm without any loss of image quality. 본 논문에서는 비디오 부호화의 움직임 예측에 사용되는 블록 정합 알고리즘의 계산량을 줄이는 고속 전영역 탐색 알고리즘을 제안한다. 블록 정합 알고리즘에서 사용되는 기존의 나선형 탐색 방법은 탐색 영역의 중심에서 시작하여 탐색 지점을 화소 단위로 이동하면서 움직임 예측을 수행하기 때문에 움직임이 적은 영상에 적합하다. 본 논문에서는 탐색 영역을 작은 영역으로 세분화한 후 각 영역을 새로운 탐색 순서에 따라 움직임 예측을 수행함으로써 움직임이 많은 영상을 효과적으로 탐색할 수 있다. 또한 움직임 벡터 판정시 영상의 복잡도에 따라 최적의 순서로 비용을 계산하여 복잡도를 줄이는 방법을 제안한다. 실험 결과에서 제안하는 알고리즘이 기존의 나선형 전역 탐색 방법에 비해 예측화질의 열화 없이 최대 99%까지 계산량을 감소시키는 것을 확인할 수 있다.

정교한 방향성을 고려한 디인터레이싱 알고리즘

박상준,진순종,정제창,Park, Sang-Jun,Jin, Soon-Jong,Jeong, Je-Chang 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.3C

본 논문에서는 비월 주사 영상을 순차 주사 영상으로 보간 하는데 사용되는 효율적인 디인터레이싱 알고리즘을 제안한다. 먼저 보간할 화소의 주변 화소들이 갖는 공간적 방향성의 경향을 구하고 구해진 경향에 맞게 소벨 연산을 적응적으로 적용하여 기울기 벡터를 구함으로써 정교한 에지의 방향을 구한다. 이렇게 구해진 정교한 에지 방향에 맞게 보간을 수행하므로 좀 더 선명하고 정확한 영상을 얻을 수 있다. 제안하는 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비해 복잡도를 줄이는 동시에 정확한 에지 방향을 추출할 수 있다. 여러 가지 정지 영상에 대한 실험 결과는 제안하는 알고리즘의 객관적, 주관적 우수함을 증명한다. In this paper, an efficient algorithm is proposed for the interpolation of interlaced images. First of all, by efficiently estimating the directional spatial correlations of neighboring pixels, increased interpolation accuracy can be achieved. And then using the gradient vector which was obtained by Sobel operation, enables to consider the fine directional edges and make it possible to estimate the accurate direction of edges. In other words, it is possible to interpolate the interlaced images with considering the characteristics of images. In addition, by altering the conventional edge detector for the purpose of a easy De-interlacing and multiplying the optimal translation coefficients to each of the gradient vectors, an efficient interpolation for images can be achieved. Comparing with the conventional De-interlacing algorithms, proposed algorithm not only reduced the complexity but also estimated the accurate edge direction and the proposed scheme have been clearly verified that it enhances the objective and subjective image quality by the extensive simulations for various images.

H.264의 인터/인트라 예측을 위한 적응적 고속 알고리즘

정제창,진순종,김원기 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.12