표제지
Abstract
요약
목차
약어 정리 13
제1장 서론 14
제2장 기술적 배경 설명 17
2.1. H.265/HEVC 영상 압축 표준 기법 소개 17
2.1.1. 부호화 블록 구조 17
2.1.2. 움직임 정보 부호화(Motion information coding) 기능 설명 20
2.1.3. 움직임 보상(Motion Compensation) 기능 20
2.1.4. 루프 필터(Loop Filter) 기능 20
2.1.5. 병렬화 기법 21
2.2. 객관적 화질 측정 기법 22
2.2.1. Peak Signal-to-Noise Ratio(PSNR) 22
2.2.2. Structural Similarity(SSIM) 23
2.3. Graphics Processing Unit(GPU) 성능 및 발전 추세 25
제3장 부호화 시간 및 압축 성능 비교 및 분석 26
3.1. H.265/HEVC 및 H.264/AVC의 부호화 시간 비교 26
3.1.1. 시험의 방법 및 구성 26
3.1.2. 부호화 시간 측정 결과 29
3.2. 영상 화질 측정을 통한 압축 성능 비교 36
3.2.1. 화질 측정(PSNR 및 SSIM)을 통한 영상 압축률 비교 37
3.3. 부호화 소요 시간 및 압축 성능 측정 결과 분석 48
제4장 실시간 함정 영상 시스템 설계 및 구현 방안 49
4.1. H.265/HEVC를 적용한 함정용 영상 시스템 구성 49
4.1.1. 기존 함정 영상 시스템의 구성 49
4.1.2. 기존 함정 영상 시스템의 개선 방향 51
4.1.3. 부호기 설계 및 구현 방안 51
4.1.4. 복호기 설계 및 구현 방안 54
4.1.5. 개선된 부호기 및 복호기를 이용한 시스템 구현 방안 56
4.2. 모의환경 구성을 통한 성능 검증 57
4.2.1. 모의 환경 구성 57
4.2.2. 실험 결과 59
제5장 결론 62
참고문헌 63
[표 3.1] HW 및 OS 정보 26
[표 3.2] 영상 소스 정보 27
[표 3.3] 부호기 설정 28
[표 3.4] Riverbed(250 frame)에 대한 부호화 시간 측정 결과 30
[표 3.5] Station(313 frame)에 대한 부호화 시간 측정 결과 31
[표 3.6] FourPeope(601 frame)에 대한 부호화 시간 측정 결과 32
[표 3.7] Football(360 frame)에 대한 부호화 시간 측정 결과 33
[표 3.8] Ice(480 frame)에 대한 부호화 시간 측정 결과 34
[표 3.9] 각 영상 소스에 대한 평균 부호화 시간 35
[표 3.10] 영상 소스 정보 36
[표 3.11] Riverbed에 대한 PSNR 및 SSIM 상세 측정값 38
[표 3.12] Station에 대한 PSNR 및 SSIM 상세 측정값 40
[표 3.13] FourPeople에 대한 PSNR 및 SSIM 상세 측정값 42
[표 3.14] Football에 대한 PSNR 및 SSIM 상세 측정값 44
[표 3.15] Ice에 대한 PSNR 및 SSIM 상세 측정값 46
[표 3.16] 각 영상 소스에 대한 압축 성능 비교(H.264 vs H.265) 47
[표 4.1] 기존 영상 시스템의 기능 및 HW 49
[표 4.2] 기존 시스템 개선 사항 식별 51
[표 4.3] 모의 환경 장비 사양 58
[표 4.4] 측정 항목 58
[표 4.5] 영상 압축 방식에 따른 파일 용량 및 CPU 사용률 비교 60
[그림 2.1] Block-based hybrid coding(블록 기반 하이브리드 코딩 구조) 17
[그림 2.2] H.264/AVC의 Macro Block을 이용한 화면 분할 18
[그림 2.3] H.265/HEVC의 CTU 쿼드트리 분할을 이용한 CU 분할 18
[그림 2.4] H.265/HEVC에 정의된 PU 분할 모양 18
[그림 2.5] H.265/HEVC의 부호화 블록 구조(CU, PU, TU) 19
[그림 2.6] SSIM의 이미지 평가 방법 23
[그림 2.7] GPU 컴퓨팅 성능 향상 추이 25
[그림 3.1] Riverbed(영상 변화율 높음) 부호화 소요 시간 29
[그림 3.2] Station(영상 변화율 낮음) 부호화 소요 시간(1프레임) 31
[그림 3.3] FourPeople(영상 변화율 낮음) 부호화 소요 시간(1프레임) 32
[그림 3.4] Football(영상 변화율 높음) 부호화 소요 시간 33
[그림 3.5] Football(영상 변화율 높음) 부호화 소요 시간 34
[그림 3.6] 프레임별 부호화 소요 시간 비교(H.264/AVC VS H.265/HEVC) 35
[그림 3.7] Riverbed(영상 변화율 높음) PNSR 측정 결과 37
[그림 3.8] Riverbed(영상 변화율 높음) SSIM 측정 결과 37
[그림 3.9] Station(영상 변화율 낮음) PSNR 측정 결과 39
[그림 3.10] Station(영상 변화율 낮음) SSIM 측정 결과 39
[그림 3.11] FourPeople(영상 변화율 낮음) PSNR 측정 결과 41
[그림 3.12] FourPeople(영상 변화율 낮음) SSIM 측정 결과 41
[그림 3.13] Football(영상 변화율 낮음) PSNR 측정 결과 43
[그림 3.14] Football(영상 변화율 낮음) SSIM 측정 결과 43
[그림 3.15] Ice(영상 변화율 낮음) PSNR 측정 결과 45
[그림 3.16] Ice(영상 변화율 낮음) SSIM 측정 결과 45
[그림 4.1] H.264/AVC를 적용한 해상 전투체계 영상 시스템 50
[그림 4.2] CPU 및 GPU 탑재 Process 모듈 52
[그림 4.3] 부호기 내부 구성도 53
[그림 4.4] NVIDIA 그래픽카드(Quadro p2000) 54
[그림 4.5] NVIDIA GPU 구성(NVENC 탑재) 55
[그림 4.6] 운용자 콘솔의 처리장치 내부 구성도 55
[그림 4.7] H.265/HEVC 및 개선된 HW를 이용한 시스템 구성 방안 56
[그림 4.8] 기본 기능 및 성능 측정을 위한 모의 환경 구성 57
[그림 4.9] 지연시간 측정 결과 59
[그림 4.10] 복호화 시 CPU 사용률 측정 결과 60
[그림 4.11] 콘솔 운용 화면 부호화 및 저장 시 CPU 사용률 측정 결과 61
(수식 2.1) (제목없음) 22
(수식 2.2) (제목없음) 22
(수식 2.3) (제목없음) 23
(수식 2.4) (제목없음) 24