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정보과학회논문지. Journal of KIISE. 소프트웨어 및 응용 v.31 no.12, 2004년, pp.1621 - 1627  
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장면전환 발생시 예상 비트 조정을 통한 MPEG-2 비디오 부호화 비트율 제어 알고리즘
A Rate Control Algorithm of MPEG-2 Video Encoding Based Target Bit Matching at Scene Changes

문호석   (고려대학교 산업시스템정보공학과UU0000159  ); 박상성   (고려대학교 산업시스템정보공학과UU0000159  ); 손명호   (명지전문대학 경영과UU0000543  ); 장동식   (고려대학교 산업시스템정보공학과UU0000159  );
  • 초록

    장면전환에 따른 화질열화는 예상 비트량과 실제 부호화량의 차이가 많을 때 발생한다. 특히 장면전환이 P화면에서 발생된 경우에는 장면전환이 발생된 P화면뿐만 아니라, P화면을 참조하는 화면들의 화질에 심각한 열화가 발생한다. 본 논문에서는 장면전환이 발생했을 때 부적절한 비트율 제어의 원인을 토대로 장면전환 화면과 이후 화면들의 화질을 개선하는 방법을 제시하였다. 장면전환 화면에는 추가비트를 할당하는 기존 방법과 예상 비트를 인트라 화면의 부호화 수준으로 할당하는 새로운 방법을 적용하였다. 그리고 장면전환 이후 화면들에는 예상 비트 할당을 장면전환 발생이전 화면의 부호화 수준으로 할당하는 방법을 제안하여 화질을 개선시켰다. 실험 결과 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘보다 화질향상이 있었고, TM5와 비교해서는 0.5∼1.2dB의 PSNR 향상을 보였다.


    The decrease of visual quality at scene change occurs when the difference between the amount of target bits and actual coding is high. Especially, scene change at the P-Picture can lead to severely degrade visual qualities at itself and the pictures referencing it. In this paper, under the occurrence of scene change, we propose a new method, based on the analysis of existing inaccurate bits allocation, to improve the visual qualities of scene-changed and following pictures. The method allocates extra bits to scene-changed Picture and changes them upto the level of the complexity of intra picture. Also, the method changes target bits of following pictures upto the complexity of picture prior to the scene change. Computer simulation shows that the proposed method has improved 0.5-1.2dB higher than TM5 method in terms of PSNR.


  • 주제어

    비트율 제어 .   장명전환 .   화질개선.  

  • 참고문헌 (9)

    1. ISO/IEC/JTC1/SC29/WG11, Codec Representation of Pictures and Audio Information, MPEG Phase 2 Test Model 5, 1993 
    2. Park, S. G., Lee, Y. S., and Chang, H. S., 'A new MPEG-2 rate control scheme using scene change detection,' ETRI Journal, Vol.18, No.2, pp. 61-74, 1996 
    3. Yu, U., Zhou, J., and Wang, Y., 'A fast effective scene change detection and adaptive rate control algorithm,' ICIP, Vol.2, pp. 379-382, 1998 
    4. Luo, L. J., Zou, C. R., and He, Z. Y., 'A new algorithm on MPEG-2 target bit-number allocation at scene change,' IEEE Transaction on Circuits and Systems for Video Technology, Vol.7, No.5, pp. 815-819, 1997 
    5. Chang, C. F. and Wang, J. S., 'A Stable Buffer Control Strategy for MPEG Coding,' IEEE Transaction on Circuits and Systems for Video Technology, Vol.7, No.6, pp. 920-924, 1997 
    6. Sun, J., Fang, X., Zhang, W., and Yu, S., 'Scene change based output rate control strategy for constant bit rate video coding,' ISCE, pp. 118-121, 1997 
    7. Lee, Y. S., Lee, J. W., Chang, H. S., and Nam, J. Y., 'A new scene change control scheme based on pseodo-skipped picture,' SPIE, pp. 159-164, 1997 
    8. Farin, D., Mache, N., Peter, H. N., and de With, 'A software-based high-quality MPEG-2 encoder employing scene change detection and adaptive quantization,' ICCE, Vol.48, No.4, pp. 887-897, 2002 
    9. Fernando, W. A. C., Canagarajah, C. N., and Bull, D. R., 'A unified approach to scene change detection in uncompressed and compressed video,' IEEE Transaction on Consumer Electronics, Vol.46, No.3, pp. 769-779, 2000 

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    1. 2004 "개선된 신경망 알고리즘을 이용한 영상 클러스터링" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 10 (7): 597~603    
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