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      • 히스토그램 손실함수와 순차적 작업을 이용한 CCTV 영상 화질 향상

        정민교(Minkyo Jeong),최종인(Jongin Choi),정제창(Jechang Jeong) 한국방송·미디어공학회 2022 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2022 No.6

        본 논문에서는 CCTV 영상 화질을 향상하고 해상도를 높이기 위해 딥 러닝(Deep Learning)을 이용하여 잡음 제거(Denoising) 와 초해상도(Super-resolution) 작업을 수행한다. 데이터 증강(Data Augmentation)을 통한 초해상도 성능 향상을 위해서 잡음 제거 네트워크의 출력 영상을 초해상도 네트워크의 입력으로 사용하는 순차적 작업을 사용한다. 또한 딥 러닝을 이용한 영상처리에서 발생하는 평균 밝기 오차 문제를 해결하기 위한 손실함수(Loss Function)와 두 가지 이상의 순차적인 딥 러닝 작업에서 발생하는 문제점을 극복하기 위한 손실함수를 제안한다. 제안하는 손실함수는 네트워크의 출력 영상과 타겟 영상의 밝기 오차를 줄이는 것이 가능하고, 순차적 작업에서 보다 정확한 모델 성능 판단이 가능하다.

      • KCI등재

        H.264에서 에러은닉을 위한 OPtical Flow기반의 움직임벡터 복원 기법

        김동형,정제창,Kim, Dong-Hyung,Jeong, Je-Chang 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.2c

        H.264/AVC 부호화 표준은 이전의 여러 부호화 표준에는 없던 새로운 부호화 도구들이 추가되었으며 이를 통해 보다 높은 압축 효율을 가진다. 추가된 여러 부호화 도구들 중 최소 4$\times$4 단위의 움직임 추정은 이전보다 인접한 블록들 사이의 움직임벡터 상관도를 높이는 결과를 가져오며, 이러한 특징은 움직임벡터 복원을 통한 에러은닉 기법에 효율적으로 사용될 수 있다. 본 논문은 옵티컬 플로워에 기반하여 움직임 벡터를 복원하는 에러은닉 방법을 제안한다. 인접한 매크로블록들 사이의 움직임벡터들 사이의 상관도가 이전의 여러 부호화 표준들에 비하여 높은 H.264 부호화 표준의 특징을 이용하여 제안하는 알고리듬은 비교적 정확한 초기값의 설정과 속도벡터를 구하기 위한 영역을 16$\times$16크기로 제한함으로써 복잡도를 경감시킨다. 실험결과 제안하는 알고리듬은 다양한 비트율 및 다양한 매크로블록 오류율에서 이전 동일 블록 복사를 수행하는 시방향 복사 방법뿐만 아니라 JM10.1에 구현되어 있는 에러은닉 기법보다 주관적 및 객관적 화질이 높은 것으로 나타난다. For the improvement of coding efficiency, the H.264 standard uses new coding tools which are not used in previous coding standards. Among new coding tools, motion estimation using smaller block sizes leads to higher correlation between the motion vectors of neighboring blocks. This characteristic of H.264 is useful for the motion vector recovery. In this paper, we propose the motion vector recovery method based on optical flow. Since the proposed method estimates the optical flow velocity vector from more accurate initial value and optical flow region is limited to 16$\times$16 block size, we can alleviate the complexity of computation of optical flow velocity. Simulation results show that our proposed method gives higher objective and subjective video quality than previous methods.

      • KCI등재

        H.264/AVC비디오의 고속 부호화를 위한 인트라모드 선택 알고리듬

        김동형,정제창,Kim, Dong-Hyung,Jeong, Je-Chang 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.6c

        H.264 부호화 표준은 부호화 효율을 높이기 위해 1/4 화소 단위의 움직임 추정, 다중 참조 프레임, 인트라 예측, 루프 필터, 다양한 블록 크기의 지원 등과 같은 새로운 부호화 도구들을 사용한다. 이를 통해 이전의 비디오 부호화 표준들에 비해 율-왜곡(率-歪曲) 관점에서 높은 성능을 보이지만 그로 인해 부호기의 복잡도는 상당히 증가한다. 본 논문은 부호기 복잡도의 증가를 초래하는 주요 부호화 도구들 중 인트라 매크로블록 모드 선택의 복잡도 감소에 주안(主眼)점을 두며, 이를 위한 고속 부호화 알고리듬을 제시한다. 제안하는 알고리듬은 먼저 간단한 전처리과정을 통해서 Intra4x4 모드의 예측모드를 한정하고, 선택된 Intra4x4의 예측모드를 사용하여 다른 인트라 모드들의 예측모드를 결정한다. 실험결과 제안하는 알고리듬은 기존의 방법보다 높은 성능을 보이며 참조소프트웨어와 비교하여 약 82%의 속도향상을 가져오는 것으로 나타난다. For the improvement of coding efficiency, the H.264 standard uses new coding tools such as VBS, 1/4-pel accurate ME, multiple references, intra prediction, loop filter, etc. Using these coding tools, H.264 has achieved significant improvements from rate-distortion point of view compared to existing standards. However, the encoder complexity is greatly increased due to these coding tools. We focus on the complexity reduction method of intra-mode decision. Our algorithm first restricts selective prediction modes of Intra4x4 using a simple preprocessing. The prediction modes of Intra4x4 are used for restricting those of the other inter-modes. Simulation results show that the proposed method outperforms other conventional methods and save about 82% of total encoding time.

      • KCI등재

        H.264에서의 고속 매크로블록 모드 선택 알고리듬

        김동형,정제창,Kim Donghyung,Jeong Jechang 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.1C

        H.264 부호화 표준은 부호화 효율을 높이기 위해 1/4 화소 단위의 움직임 추정, 다중 참조 프레임, 인트라 예측, 루프 필터, 다양한 블록 크기의 지원 등과 같은 새로운 부호화 도구들을 사용한다. 이를 통해 이전의 비디오부호화 표준들에 비해 율-왜곡(率歪曲) 관점에서 높은 성능을 보이지만 그로 인해 부호기의 복잡도는 상당히 증가한다. 본 논문은 부호기 복잡도의 증가를 초래하는 주요 부호화 도구들 중 매크로블록 모드 선택의 복잡도 감소에 주안(主眼)점을 두며, 이에 대한 복잡도 감소 알고리듬을 제시한다. 선택가능한 모든 매크로블록 모드들 중에서 $8{\times}8$ 모드와 인트라 $4{\times}4$ 모드는 다른 모드들에 비해 상대적으로 높은 복잡도를 가진다. 제안하는 알고리듬은 낮은 복잡도를 가지는 매크로블록 모드의 비용(Cost) 정보를 이용하여 $8{\times}8$ 및 인트라 $4{\times}4$의 비용을 추정함으로써 두 모드에 대한 복잡도를 감소시키고자 한다. 제안한 알고리듬을 적용한 실험은 전체 부호화 시간을 최대 $54.6{\%}$까지 감소시키는데 반해 PSNR은 단지 평균 0.012dB 감쇠(減衰)하는 것으로 나타난다. For the improvement of coding efficiency, the H.264 standard uses new coding tools such as VBS, 1/4-pel accurate ME, multiple references, intra prediction, loop filter, etc. Using these coding tools, H.264 has achieved significant improvements from rate-distortion point of view compared to existing standards. However, the encoder complexity is greatly increased due to these coding tools. We focus on the complexity reduction method of MB mode selection. Among all modes which can be selected, $8{\times}8$ and intra $4{\times}4$ mode have higher complexity than the others. So we propose the methods for reduction of the $8{\times}8$ and intra $4{\times}4$ mode complexity by using information of other modes with relatively low complexity. Simulation results show that the proposed methods save up to $54.6{\%}$ of total encoding time while keeping the average decrease about 0.012dB in PSNR.

      • KCI등재

        저 복잡도의 H.264/AVC를 위한 고속 인트라 모드 선택 기법

        김종호,정제창,Kim, Jong-Ho,Jeong, Je-Chang 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.11c

        H.264/AVC는 부호화 성능을 향상시키기 위해 많은 최신의 기술들을 채택하였지만, 그 결과 부호화기의 복잡도가 매우 증가하였다. 특히 화면내(intra) 예측 부호화에서는 주변블록과의 방향성 상관도에 따라 4${\times}$4 휘도블록은 9개, 16${\times}$16 휘도블록과 8${\times}$8 색차블록은 각각 4개의 부호화 모드가 있는데, 이들 중 최적의 모드는 율-왜곡 최적화(RDO) 기법에 의해 선택한다. 따라서 하나의 매크로블록을 부호화하기 위해서는 592번의 RDO 계산을 수행해야 한다. 본 논문에서는 간단한 구조의 방향성 마스크와 주변블록의 모드정보를 이용하여 RDO 계산의 대상이 되는 모드의 개수를 줄임으로써 부호화 복잡도를 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 RDO 계산을 최대132회로 줄이고 부호화 시간을 전역탐색(exhaustive search)에 비해 $70\%$까지 줄이면서 PSNR 및 비트율 변화가 거의 없음을 실험을 통해 보이고 있다. The emerging H.264/AVC video coding standard improves coding performance significantly by adopting many advanced techniques. This is achieved at the expense of great increasing encoder complexity. Specifically the intra prediction using RDO examines all possible combinations of coding modes, which depend on spatial directional correlation with adjacent blocks. For 4${\times}$4 luma blocks, there are 9 modes, and for 16${\times}$16 luma and 8${\times}$8 chroma blocks, there are 4 modes, respectively. Therefore the number of mode combinations for each macroblock is 592. This paper presents a method to reduce the RDO complexity using simple directional masks and neighboring modes. According to the proposed method, we reduce the number of mode combinations to 132 at the most. Experimental results show the proposed method reduces the encoding time up to $70\%$ with negligible loss of PSNR and bitrate increase compared to the H.264/AVC exhaustive search.

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