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정보과학/영상통신시스템19

MPEG-4 Visual (1) 1. MPEG-4 Visual 개요 MPEG-4 Visual은 기존의 직사각형 형태의 프레임들의 열로 구성된 비디오를 부호화하는 것을 확장하여 다양한 객체 기반의 부호화 기법을 활용하도록 함으로써, 부호화의 효율을 높이고 상호작용 기능을 제공하도록 하고 있다. 본 절에서는 MPEG-4 Visual의 전반적인 부호화 개념을 폭 넓게 살펴본다. 1.1 특징 □ MPEG-4 Visual의 핵심 모델은 하이브리드 DPCM/DCT 부호화 모델에 기반을 두고 있는 영상 부호화로서, 향상된 압축 효율 및 신뢰성 있는 전송 기능과 더불어, 화면 내의 객체 기반 부호화 및 메시(mesh) 기반 압축, 얼굴 또는 몸통 모델의 애니메이션을 지원하도록 확장된다. □ MPEG-4 Visual이 이전의 비디오 부호화 표준안들과 .. 2023. 10. 4.
MPEG 개요 1. MPEG-1 개요 MPEG은 가정용 비디오와 같은 영상기기를 디지털화 하기 위한 저장 미디어 비디오 압축 표준이다. 여기에서는 MPEG-1의 배경과 함께, MPEG-1 표준 부호화 기법이 갖추어야 할 기본적인 요건에 대하여 살펴본다. 1.1 MPEG-1이란 무엇인가? □ 동영상 압축에 대한 필요성은 영상전화, 화상회의 등의 통신분야, 가정용 비디오, 방송과 같은 여러 분야에서 제기되어, 대학, 통신업자, 가전업체, 컴퓨터업체, 방송사업자 등 다양한 관심 그룹에 의해 연구되어왔다. □ 통신분야에서는 1980년대에 ISDN에서 사용될 영상전화에 적용하기 위한 영상부호화기의 표준화가 진행되었다. 이 표준은 p×64kbps, p=1~30의 저 전송률에 목표를 둔 표준화 노력의 결과 1990년 12월에 H... 2023. 9. 25.
영상 부호화를 위한 표준 1. 표준안의 개발 '표준'이라 함은 관계되는 사람들의 이익이나 편리가 공정하게 얻어지도록 통일 단순화 등을 도모할 목적으로 물체, 성능, 능력, 배치, 상태, 동작, 순서, 방법, 절차, 책임, 의무, 권한, 개념, 구상 등에 대하여 정한 약속을 말한다. (전기통신기술표준 등에 관한 관리규정 제3조1항) 이러한 표준은 통일성, 호환성, 반복성 등을 부여함으로써 서비스의 효율적 제공과, 전기통신사업 및 산업전체의 균형된 발전, 이용자의 보호 등을 가능케 하는 역할을 수행하고, 이용자에게 편리성 제공, 국제 및 국가 전반의 시스템의 원활한 구축, 통신비용의 절감뿐만 아니라 통신의 호환성 확보를 통해 고도 정보화사회의 조기 실현에 기여한다. 여기에서는 영상 부호화 표준 제정을 주도하고 있는 기관과, 표준안의.. 2023. 9. 20.
영상 압축 (3) 1. 엔트로피 부호기 엔트로피 부호화는 부호화 대상 심볼 집합의 각각의 원소의 발생 확률에 근거한 정보량인 엔트로피에 근접한 성능을 내도록 하기 위한 부호화 기법이다. 영상의 경우 엔트로피 부호화만으로는 만족할 만한 성능을 낼 수는 없지만, 움직임 보상, 영상 변환, 양자화 등과 결합하여 부호열의 길이를 줄이는데 사용된다. 1.1 엔트로피와 무손실 부호화 □ 랜덤 변수의 집합에 대한 무작위성의 정도를 나타내는 척도를 엔트로피(entropy)라고 한다. □ M개의 랜덤 변수로 구성된 집합이 있을 때, 각각의 랜덤변수의 확률이 pk, k=1, 3, …, M이라고 하면, 비트 단위로 표현한 이 집합의 엔트로피 H는 다음과 같이 정의된다. □ 부호화 응용에서 이 엔트로피는 부호기에 입력될 수 있는 값들의 집합과.. 2023. 9. 19.
영상 압축 (2) 1. 예측 부호화 영상과 같은 신호는 시간적, 공간적으로 인접한 신호가 현재의 신호와 밀접한 상관관계가 있다. 이러한 점을 이용하여 실제로 전달할 신호의 에너지를 크게 줄일 수 있도록 하는 방법이 예측 부호화이다. 이 절에서는 예측 부호화의 전반적 처리 흐름을 중심으로 동작 원리를 학습하고자 한다. 1.1 예측 부호화 개요 □ 예측 부호화기는 부호화하려는 신호 f(t)의 예측 신호인 ~f (t )를 예측기를 통해 구한다. 그 다음 원래 신호 f(t)와 예측신호 ~f (t )의 차인 e(t)를 구한다. 일반적으로 예측오차 e(t)에 대해 양자화와 같은 손실 부호화를 거쳐 전송할 신호 i(t)가 만들어진다. □ 복호기는 신호 i(t)를 전달받아 손실 부호화에 대한 복호화를 한다. 그 결과 얻게 되는 것은 원.. 2023. 9. 18.
영상 압축 (1) 1. 영상 압축의 개요 영상 압축은 기본적으로 영상 데이터 내에 존재하는 중복 요소를 발견하고, 이를 해소하는데 바탕을 두고 있다. 본 절에서는 영상에 존재한 중복 요소들을 종류별로 살펴본다. 또한, 데이터를 압축하는 기법의 일반적 분류 기준인 무손실 압축과 손실 압축에 대하여 정의해 본다. 1.1 영상 압축의 필요성 □ 압축(compression) : 주어진 원본 데이터를 적은 수의 비트로 줄여서 표현하는 것 □ 하드웨어 및 통신 기술의 발전으로 더 많은 양의 데이터를 보다 낮은 비용으로 저장하거나 전송하는 것이 가능해 졌으나, 데이터의 양도 따라서 증가하여, 데이터 압축 필요성이 제기된다. □ 특히 압축을 하지 않은 비디오는 데이터의 양이 매우 방대하다. ▷ (예) ITU-R BT.601-5 4:2:.. 2023. 9. 16.

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