[논문]Temporal-Fideliffy Scaling 기법의 MPEG-4 Visual Component로의 확장

김현정; 이홍기; 김상형; 이성인; 유관종; 김두현

Temporal-Fideliffy Scaling 기법의 MPEG-4 Visual Component로의 확장
An Extended Temporal-Fidelity Scaling Technique for MPEG-4 Visual Component 원문보기

김현정 (충남대학교 컴퓨터과학과) , 이홍기 (충남대학교 컴퓨터과학과) , 김상형 (충남대학교 컴퓨터과학과) , 이성인 (충남대학교 컴퓨터과학과) , 유관종 (충남대학교 컴퓨터과학과) , 김두현 (한국전자통신연구원)

대역폭이 보장되지 않는 인터넷 상에서 대용량의 멀티미디어 데이터를 실시간으로 서비스하는 것은 여러가지 문제점을 안고 있다. 이에 미디어 데이터의 전송량을 줄이기 위한 연구로서 layered coding을 통한 스케일러블 전송에 대한 연구가 시도되었다. 본 논문에서는 MPEG 비디오 스트림의 스케일러블 전송을 가능케 하기 위하여 Temporal-Fidelity Scaling 기법을 제안하며, MPEG-4 Visual Component에서의 적용 방법에 대해 제안하고자 한다.

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문제 정의

본 논문에서는 기존의 layered coding 방식과는 다른 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 video stream에 적용 가능한 Temporal-Fidelity Scaling 기법에 대해서 제안한다.

제안 방법

기존의 MPEG-1, MPEG-2 영상에 포함되어 있는 내용과는 무관하게 영상의 화소값만을 이용하여 데이터 압축을 수행하였다. MPEG-4에서는 이러한 한계점올 인지하여 압축효율이 높은 차세대 영상 부호화 방식을 채택하고 있으며, 내용 기반 부호화(Content-based Coding) 방식에 중점을 두었다.
본 연구에서는 Temporal-Fidelity Scalin용을 이용하여 마ream layering하는 기법에 대해 제안하였다, Scalable한 전송을 위하여 기존의 MPEG 비디오 스트림 데이터를 픽처 정보를 이용하여 Temporal Scaling 한 후, 다시 block 정보 룔 통해 Fidelity Scaling올 시도하였다. 이 결과 원래의 MPEG 비디오 스트림은 15개 layered stream으로 나누어졌다.

대상 데이터

픽처 층은 크게 I 픽처, P 픽처, B 픽처로 이루어져 있으며, VCR의 빨리 감기, 되감기 등의 기능을 위한 D 픽처도 존재한다. 매크로 블록 층은 6개의 8X8단위 DCT 블록으로 구성되며, 이 중 4개는 휘도신호를 나타내고, 나머지 2개는 색차신호를 나타낸다. 하단의 블록 계 충은 8×8 화소로 구성되어져 있다.

이론/모형

Temporal Layering 기법에 의해 3개의 레이어로 분할 후, 각각의 레이어에 대해 다시 Fidelity Scaling 기법을 적용한다. Fidelity Scaling 기법은 [그림4] 와 같이 픽처의 DCT 블록 계수를 5부분으로 나누는 기법이다.

성능/효과

Temporal-Fidelity Scaling을 이용하여 MPEG 비디오를 15개의 layer로 분할한 후, 1GOP 당 TmFn(l<m <3, 只成5)의 사이즈를 측정한 결과 평균적으로 [표 1] 과 같은 수치를 얻을 수 있었다.
다수의 실험 결과에 의해 Temporal-Fidelity Scaling 올 적용할 경우, 원 영상보다 화질이 다소 열화되지만 약 40%의 정보만으로도 서비스가 가능함을 알 수 있었다.
제안한 Temporal-Fidelity Scaling 기법을 MPEG-4에 적용할 경우 MPEG-1, MPEG-2 보다 활용의 범위가 크다. 이는 [그림6] 과 같이 MPEG-4에서는 객체별로 Layering 정도를 달리 할 수 있기 때문이다.
스프라이트 부호화에는 basic 스프라이트 모드와 low-latency 스프라이트 모드가 존재하며, 이 중 low-latency 스프라이트 모드 는 매크로 블록 참조 유무에 따라 다시 piece 모드와 update 모드로 구분된다. 후자인 update 모드는 스프라이트 버퍼에 채워진 정보에 변화가 있을 경우 추가적인 정보인 updateipiece를 전송하는 모드로서, 본 논문에서 제안한 알고리즘을 적용 시 약간의 문제가 발생한다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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