해피레포트 - [컴퓨터] 실시간 MPEG -2 to M PEG -4 트랜스코더의 설계 및 구현

카테고리 : 레포트 > 공학,기술계열 파일이름 :[논문]실시간 MPEG-2 to MPEG-4 트랜스코더의 설계 및 구현 - D38547_F3.pdf 문서분량 : 10 page 등록인 : salad20c 문서뷰어 : 아크로뱃리더프로그램 등록/수정일 : 08.09.16 / 08.09.16 구매평가 : 다운로드수 : 1 판매가격 : 2,000 원

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Ⅰ. 서 론 디지털 방송 및 DVD의 대중화와 더불어 핸드폰, PDA등과 같은 개인 이동통신 단말기의 성능이 급속도로 발전함에 따라 사용자의 고화질·고해상도의 멀티미디어 컨텐츠에 대한 수 요도 급증하고 있다. 디지털 방송 및 DVD와 같은 고화질·고해상도의 멀티미디어 컨텐츠를 이동통신 단말기에서 재생하기 위해서는 이동통신 단말기의 성능과 네트워크의 대역폭 및 특성에 맞게 적응적으로 컨텐츠를 변환할 필요가 있다. 비디오 트래스코딩 기술은 하나의 포맷으로 인코딩된 비디오 신호를 다른 포맷으로 변환하는 기술로서, 고화질·고해상도의 멀 티미디어 컨텐츠가 이동통신 단말기에서 고화질·저해상도의 멀티미디어 서비스로 제공될 수 있도록 한다. MPEG- 2 규격은 디지털 방송 및 DVD에서 채택되어 사용되고, MPEG- 4 규격은 이동통 신에서 사용될 수 있도록 e r ror re s ilie nce 등과 같은 툴들을 제공하고 있다. 그러므로, 디지 털 방송을 이동통신 단말기에서 재생하기 위해서는 MPEG- 2 to MPEG- 4 트랜스코딩 기술 이 요구된다[ 1] . 본 논문은 DVD 및 디지털 방송 규격인 MPEG- 2[ 2] 로 인코딩된 스트림을 이동통신 단말 기 등에서 재생하기 위해서 MPEG- 2 SP[ 3] 로 실시간 변환하는 트랜스코더에 대한 설계와 실시간 MPEG -2 to M PEG -4 트랜스코더의 설계 및 구현 김 제 우, 김 용 환, 김 태 완, 최 병 호 *전자부품연구원 디지털미디어연구센터 jwkim @ keti.re.kr Design and Im plem entation of Realtim e M PEG -2 to M PEG -4 Transcoder Je W oo Kim ,Yong-Hwan Kim ,Tae-W an Kim ,and Beong-Ho Choi DigitalM edia Research Center, Korea Electronics Technology Institute(KETI) 요 약 최근 디지털 방송과 이동통신 단말기의 대중화가 이루어짐에 따라 고화질 고해상도의 멀티미 디어 컨텐츠의 이동통신 단말기에서의 재생 서비스에 대한 수요가 증가하고 있다. 이동통신 단 말기에서 멀티미디어 컨텐츠 재생 서비스를 제공하기 위해서는 디지털 방송 컨텐츠를 단말기 에 적합한 컨텐츠로 변환할 필요가 있다. 본 논문은 디지털 방송 규격인 MPEG- 2 컨텐츠를 이동통신 단말기에서 지원하는 MPEG- 4 SP(Simple Profile) 컨텐츠로 실시간으로 변환하는 트 랜스코더에 대한 설계와 구현 기술을 제안한다. 구현된 트래스코더는 화질 유지와 계산량 감소 를 위한 적응적 움직임벡터 재추정, 매크로블록 모드 선택, 그리고 움직임벡터 scaling 등의 알 고리즘을 포함하고, 인텔사에서 제공하는 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 명령어를 이 용하여 최적화되었다. 트랜스코더는 30fps, 8Mbps, 720× 480 해상도의 멀티미디어 컨텐츠를 다 양한 비트율의 30fps, 352x240 해상도의 MPEG- 4 컨텐츠로 실시간 변환할 수 있다. 구현 기술을 제안한다. 일반적으로 트랜스코더는 디코더와 인코더를 모두 포함하고 있기 때 문에 복잡도가 아주 높다. 그래서, 복잡도를 감소시키기 위해서 기존 움직임벡터를 재사용하 는 MVR(motion ve ctor re fineme nt) 기법[ 4] , 고속 움직임벡터 재추정 기법[ 5] 등이 제안 되었고, 또한 DCT 영역에서 동작하는 트랜스코더들도 제안되었다. 또한, MPEG- 2와 MPEG- 4 규격은 DCT, 양자화, VLC, 움직임 추정 및 보상 등 전체적 인 코딩 방법은 비슷하지만, 세부적으로는 다른 기술들을 포함하고 있다. 특히, MPEG- 2의 일반적인 프레임 구성은 I, P, B 픽쳐를 모두 포함하는 IBBPBBP... 또는 IBPBPBP...을 지 원하지만, MPEG- 4 SP 규격은 I- VOP와 P- VOP만을 지원하기 때문에 IPPPPPP... 또는 IIIIII... 등의 프레임 구성을 갖는다. 그래서, MPEG- 2에서 추출되는 움직임벡터를 직접적으 로 재사용하여 MVR을 수행할 수 없다. 또한 각 프레임 형식에 따라 지원되는 매크로블록 모드들도 다르기 떠문에 이에 대한 매핑도 고려되어야 한다. 그래서, 본 논문에서 제안된 트랜스코더는 실시간 트랜스코딩을 구현하기 위해서 계산량 감소 및 화질 유지를 동시에 만족하는 적응적 움직임백터 재추정 기법, 매크로블록 모드 선 택 기법, 그리고 움직임벡터 s caling 등의 알고리즘들을 포함한다. 또한 멀티미디어 컨텐츠 를 처리하기 위해서 제공되는 MMX, SSE, 그리고 SSE2 등과 같은 SIMD 명령어를 사용하 여 소프트웨어 최적화를 수행하였다. 본 논문의 구성은 본론에서 먼저 제안된 MPEG- 2 to MPEG- 4 트랜스코더의 구조와 기 능에 대해서 기술하고, 그리고 트랜스코더에 포함된 움직임벡터 s caling, 매크로블록 모드 선택, 그리고 적응적 움직임벡터 재추정 기법 등을 기술한다. 그리고 트랜스코더의 최적 구 현에 대해서 기술하고, 구현된 트랜스코더의 성능 결과를 기술한다. 그리고 결론을 맺는다. Ⅱ. 본 론 1. 제안된 MPEG- 2 to MPEG- 4 트랜스코더 본 연구에서 MPEG- 2 비트스트림을 MPEG- 4 비트스트림으로 변환하는 트랜스코더는 그 림 1과 같이 공간(픽셀) 영역에서 동작한다. 그러므로, MPEG- 2 디코더와 MPEG- 4 인코더 를 포함하고, 또한 해상도 변환을 수행하기 위한 공간영역 DS(down s ampling) 필터를 포함 한다.

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