3 research outputs found
Image and Video Coding Techniques for Ultra-low Latency
The next generation of wireless networks fosters the adoption of latency-critical applications such as XR, connected industry, or autonomous driving. This survey gathers implementation aspects of different image and video coding schemes and discusses their tradeoffs. Standardized video coding technologies such as HEVC or VVC provide a high compression ratio, but their enormous complexity sets the scene for alternative approaches like still image, mezzanine, or texture compression in scenarios with tight resource or latency constraints. Regardless of the coding scheme, we found inter-device memory transfers and the lack of sub-frame coding as limitations of current full-system and software-programmable implementations.publishedVersionPeer reviewe
๋์คํ๋ ์ด ์ฅ์น๋ฅผ ์ํ ๊ณ ์ ๋น์จ ์์ถ ํ๋์จ์ด ์ค๊ณ
ํ์๋
ผ๋ฌธ (๋ฐ์ฌ)-- ์์ธ๋ํ๊ต ๋ํ์ : ์ ๊ธฐยท์ปดํจํฐ๊ณตํ๋ถ, 2016. 2. ์ดํ์ฌ.๋์คํ๋ ์ด ์ฅ์น์์์ ์์ถ ๋ฐฉ์์ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๋น๋์ค ์์ถ ํ์ค๊ณผ๋ ๋ค๋ฅธ ๋ช ๊ฐ์ง ํน์ง์ด ์๋ค. ์ฒซ์งธ, ํน์ํ ์ดํ๋ฆฌ์ผ์ด์
์ ๋ชฉํ๋ก ํ๋ค. ๋์งธ, ์์ถ ์ด๋, ์๋น ์ ๋ ฅ, ์ค์๊ฐ ์ฒ๋ฆฌ ๋ฑ์ ์ํด ํ๋์จ์ด ํฌ๊ธฐ๊ฐ ์๊ณ , ๋ชฉํ๋ก ํ๋ ์์ถ๋ฅ ์ด ๋ฎ๋ค. ์
์งธ, ๋์คํฐ ์ฃผ์ฌ ์์์ ์ ํฉํด์ผ ํ๋ค. ๋ท์งธ, ํ๋ ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ ํ์ํค๊ฑฐ๋ ์์ ์ ๊ทผ์ ํ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์์ถ ๋จ์๋น ๋ชฉํ ์์ถ๋ฅ ์ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ ํํ ๋ง์ถ ์ ์์ด์ผ ํ๋ค. ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ ์ด์ ๊ฐ์ ํน์ง์ ๋ง์กฑ์ํค๋ ์ธ ๊ฐ์ง ์์ถ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ๊ณผ ํ๋์จ์ด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ์ํ๋๋ก ํ๋ค.
LCD ์ค๋ฒ๋๋ผ์ด๋ธ๋ฅผ ์ํ ์์ถ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ BTC(block truncation coding) ๊ธฐ๋ฐ์ ์์ถ ๋ฐฉ์์ ์ ์ํ๋๋ก ํ๋ค. ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์ ์์ถ ์ด๋์ ์ฆ๊ฐ์ํค๊ธฐ ์ํ์ฌ ๋ชฉํ ์์ถ๋ฅ 12์ ๋ํ ์์ถ ๋ฐฉ์์ ์ ์ํ๋๋ฐ, ์์ถ ํจ์จ์ ํฅ์์ํค๊ธฐ ์ํ์ฌ ํฌ๊ฒ ๋ ๊ฐ์ง ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ด์ฉํ๋ค. ์ฒซ ๋ฒ์งธ๋ ์ด์ํ๋ ๋ธ๋ก๊ณผ์ ๊ณต๊ฐ์ ์ฐ๊ด์ฑ์ ์ด์ฉํ์ฌ ๋นํธ๋ฅผ ์ ์ฝํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ๋ ๋ฒ์งธ๋ ๋จ์ํ ์์ญ์ 2ร16 ์ฝ๋ฉ ๋ธ๋ก, ๋ณต์กํ ์์ญ์ 2ร8 ์ฝ๋ฉ ๋ธ๋ก์ ์ด์ฉํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ค. 2ร8 ์ฝ๋ฉ ๋ธ๋ก์ ์ด์ฉํ๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋ชฉํ ์์ถ๋ฅ ์ ๋ง์ถ๊ธฐ ์ํ์ฌ ์ฒซ ๋ฒ์งธ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ์ ์ฝ๋ ๋นํธ๋ฅผ ์ด์ฉํ๋ค.
์ ๋น์ฉ ๊ทผ์ -๋ฌด์์ค ํ๋ ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์์ถ์ ์ํ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ 1D SPIHT(set partitioning in hierarchical trees) ๊ธฐ๋ฐ์ ์์ถ ๋ฐฉ์์ ์ ์ํ๋๋ก ํ๋ค. SPIHT์ ๊ณ ์ ๋ชฉํ ์์ถ๋ฅ ์ ๋ง์ถ๋๋ฐ ๋งค์ฐ ํจ๊ณผ์ ์ธ ์์ถ ๋ฐฉ์์ด๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ 1D ํํ์ธ 1D SPIHT์ ๋์คํฐ ์ฃผ์ฌ ์์์ ์ ํฉํจ์๋ ๊ด๋ จ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋ง์ด ์งํ๋์ง ์์๋ค. ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์ 1D SPIHT์ ๊ฐ์ฅ ํฐ ๋ฌธ์ ์ ์ธ ์๋ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ ์ ์๋ ํ๋์จ์ด ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. ์ด๋ฅผ ์ํด 1D SPIHT ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋ณ๋ ฌ์ฑ์ ์ด์ฉํ ์ ์๋ ํํ๋ก ์์ ๋๋ค. ์ธ์ฝ๋์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ณ๋ ฌ ์ฒ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ฐฉํดํ๋ ์์กด ๊ด๊ณ๊ฐ ํด๊ฒฐ๋๊ณ , ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ค์ผ์ฅด๋ง์ด ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ๋๋ค. ๋์ฝ๋์ ๊ฒฝ์ฐ ๋ณ๋ ฌ๋ก ๋์ํ๋ ๊ฐ ํจ์ค๊ฐ ๋์ฝ๋ฉํ ๋นํธ์คํธ๋ฆผ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๋ฏธ๋ฆฌ ์์ธกํ ์ ์๋๋ก ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ์์ ๋๋ค.
๊ณ ์ถฉ์ค๋(high-fidelity) RGBW ์ปฌ๋ฌ ์ด๋ฏธ์ง ์์ถ์ ์ํ ๋ฐฉ์์ผ๋ก๋ ์์ธก ๊ธฐ๋ฐ์ ์์ถ ๋ฐฉ์์ ์ ์ํ๋๋ก ํ๋ค. ์ ์ ์์ธก ๋ฐฉ์์ ๋ ๋จ๊ณ์ ์ฐจ๋ถ ๊ณผ์ ์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋๋ค. ์ฒซ ๋ฒ์งธ๋ ๊ณต๊ฐ์ ์ฐ๊ด์ฑ์ ์ด์ฉํ๋ ๋จ๊ณ์ด๊ณ , ๋ ๋ฒ์งธ๋ ์ธํฐ-์ปฌ๋ฌ ์ฐ๊ด์ฑ์ ์ด์ฉํ๋ ๋จ๊ณ์ด๋ค. ์ฝ๋ฉ์ ๊ฒฝ์ฐ ์์ถ ํจ์จ์ด ๋์ VLC(variable length coding) ๋ฐฉ์์ ์ด์ฉํ๋๋ก ํ๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ธฐ์กด์ VLC ๋ฐฉ์์ ๋ชฉํ ์์ถ๋ฅ ์ ์ ํํ ๋ง์ถ๋๋ฐ ์ด๋ ค์์ด ์์์ผ๋ฏ๋ก ๋ณธ ๋
ผ๋ฌธ์์๋ Golomb-Rice ์ฝ๋ฉ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํ ๊ณ ์ ๊ธธ์ด ์์ถ ๋ฐฉ์์ ์ ์ํ๋๋ก ํ๋ค. ์ ์ ์ธ์ฝ๋๋ ํ๋ฆฌ-์ฝ๋์ ํฌ์คํฐ-์ฝ๋๋ก ๊ตฌ์ฑ๋์ด ์๋ค. ํ๋ฆฌ-์ฝ๋๋ ํน์ ์ํฉ์ ๋ํ์ฌ ์ค์ ์ธ์ฝ๋ฉ์ ์ํํ๊ณ , ๋ค๋ฅธ ๋ชจ๋ ์ํฉ์ ๋ํ ์์ธก ์ธ์ฝ๋ฉ ์ ๋ณด๋ฅผ ๊ณ์ฐํ์ฌ ํฌ์คํฐ-์ฝ๋์ ์ ๋ฌํ๋ค. ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ํฌ์คํธ-์ฝ๋๋ ์ ๋ฌ๋ฐ์ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ด์ฉํ์ฌ ์ค์ ๋นํธ์คํธ๋ฆผ์ ์์ฑํ๋ค.์ 1 ์ฅ ์๋ก 1
1.1 ์ฐ๊ตฌ ๋ฐฐ๊ฒฝ 1
1.2 ์ฐ๊ตฌ ๋ด์ฉ 4
1.3 ๋
ผ๋ฌธ ๊ตฌ์ฑ 8
์ 2 ์ฅ ์ด์ ์ฐ๊ตฌ 9
2.1 BTC 9
2.1.1 ๊ธฐ๋ณธ BTC ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ 9
2.1.2 ์ปฌ๋ฌ ์ด๋ฏธ์ง ์์ถ์ ์ํ BTC ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ 10
2.2 SPIHT 13
2.2.1 1D SPIHT ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ 13
2.2.2 SPIHT ํ๋์จ์ด 17
2.3 ์์ธก ๊ธฐ๋ฐ ์ฝ๋ฉ 19
2.3.1 ์์ธก ๋ฐฉ๋ฒ 19
2.3.2 VLC 20
2.3.3 ์์ธก ๊ธฐ๋ฐ ์ฝ๋ฉ ํ๋์จ์ด 22
์ 3 ์ฅ LCD ์ค๋ฒ๋๋ผ์ด๋ธ๋ฅผ ์ํ BTC 24
3.1 ์ ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ 24
3.1.1 ๋นํธ-์ ์ฝ ๋ฐฉ๋ฒ 25
3.1.2 ๋ธ๋ก ํฌ๊ธฐ ์ ํ ๋ฐฉ๋ฒ 29
3.1.3 ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์์ฝ 31
3.2 ํ๋์จ์ด ๊ตฌ์กฐ 33
3.2.1 ํ๋ ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์ธํฐํ์ด์ค 34
3.2.2 ์ธ์ฝ๋์ ๋์ฝ๋์ ๊ตฌ์กฐ 37
3.3 ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 44
3.3.1 ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์ฑ๋ฅ 44
3.3.2 ํ๋์จ์ด ๊ตฌํ ๊ฒฐ๊ณผ 49
์ 4 ์ฅ ์ ๋น์ฉ ๊ทผ์ -๋ฌด์์ค ํ๋ ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์์ถ์ ์ํ ๊ณ ์ 1D SPIHT 54
4.1 ์ธ์ฝ๋ ํ๋์จ์ด ๊ตฌ์กฐ 54
4.1.1 ์์กด ๊ด๊ณ ๋ถ์ ๋ฐ ์ ์ํ๋ ํ์ดํ๋ผ์ธ ์ค์ผ์ฅด 54
4.1.2 ๋ถ๋ฅ ๋นํธ ์ฌ๋ฐฐ์น 57
4.2 ๋์ฝ๋ ํ๋์จ์ด ๊ตฌ์กฐ 59
4.2.1 ๋นํธ์คํธ๋ฆผ์ ์์ ์ฃผ์ ๊ณ์ฐ 59
4.2.2 ์ ๋ฐ-ํจ์ค ์ฒ๋ฆฌ ๋ฐฉ๋ฒ 63
4.3 ํ๋์จ์ด ๊ตฌํ 65
4.4 ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 73
์ 5 ์ฅ ๊ณ ์ถฉ์ค๋ RGBW ์ปฌ๋ฌ ์ด๋ฏธ์ง ์์ถ์ ์ํ ๊ณ ์ ์์ถ๋น VLC 81
5.1 ์ ์ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ 81
5.1.1 RGBW ์ธํฐ-์ปฌ๋ฌ ์ฐ๊ด์ฑ์ ์ด์ฉํ ์์ธก ๋ฐฉ์ 82
5.1.2 ๊ณ ์ ์์ถ๋น๋ฅผ ์ํ Golomb-Rice ์ฝ๋ฉ 85
5.1.3 ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์์ฝ 89
5.2 ํ๋์จ์ด ๊ตฌ์กฐ 90
5.2.1 ์ธ์ฝ๋ ๊ตฌ์กฐ 91
5.2.2 ๋์ฝ๋ ๊ตฌ์กฐ 95
5.3 ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 101
5.3.1 ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ ์คํ ๊ฒฐ๊ณผ 101
5.3.2 ํ๋์จ์ด ๊ตฌํ ๊ฒฐ๊ณผ 107
์ 6 ์ฅ ์์ถ ์ฑ๋ฅ ๋ฐ ํ๋์จ์ด ํฌ๊ธฐ ๋น๊ต ๋ถ์ 113
6.1 ์์ถ ์ฑ๋ฅ ๋น๊ต 113
6.2 ํ๋์จ์ด ํฌ๊ธฐ ๋น๊ต 120
์ 7 ์ฅ ๊ฒฐ๋ก 125
์ฐธ๊ณ ๋ฌธํ 128
ABSTRACT 135Docto