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서동완,최윤식,Seo Dong-Wan,Choe Yoonsik 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.6
In this paper, we propose the bit-rate control algorithm for the block based image compression like H.263, H.263+ or MPEG-4. The proposed algorithm is designed to identify the quantization parameter set through the Lagrangian optimization technique based on the well-known linear source model. We set the Lagrangian cost function with the rates and distortion calculated from the linear source model. We calculate the quantization parameter set using the Vitervi algorithm to solve the Lagrangian optimization problem considering the Dquant method of H.263 and MPEG-4. The proposed algorithm improves the video quality by up to 1.5 dB compared with the TMN8 scheme, and is more effective in the video sources with dynamic activities than the consistent quality approaches. 본 논문에서는 H.263, H.263+, MPEG-4와 같은 블록 기반 비디오 압축을 위한 비트-율 제어 기법을 제안한다. 제안 알고리즘은 선형 모델에 기반한 라그랑지안 최적화 기법을 통해서 매크로블록 당 할당되는 양자화 파라미터의 조합을 산출한다. 제안 알고리즘에 사용하는 라그랑지안 비용함수는 선형 모델에 의해서 산출되는 비트-율과 왜곡을 통해 구한다. H.263과 MPEG-4의 양자화 파라미터를 부호화하는 Dquant 방법에 맞도록 하기 위해 Dquant 방법을 고려하면서 동시에 라그랑지안 최적화 기법에 의한 해를 구하는 비터비 알고리즘에 의해 양자화 파라미터 조합을 구한다. 제안 알고리즘은 모델 기반 비트-율 제어 기법 중 하나인 TMN8 기법에 비해 1.5 dB 정도의 비디오 화질 개선 효과를 가지며, 선형 모델 기반 비트-율 제어 기법인 일정화질 접근 방법에 비해 화질은 거의 동일하게 유지하면서 비트-율의 변동폭이 줄어드는 효과가 있다.
Video De-noising Using Adaptive Temporal and Spatial Filter Based on Mean Square Error Estimation
김창수,김종호,최윤식,Jin, Changshou,Kim, Jongho,Choe, Yoonsik The Korean Institute of Broadcast and Media Engine 2012 방송공학회논문지 Vol.17 No.6
본 논문에서는 영상에 포함되어 있는 잡음을 효율적으로 제거하기 위해 원본 영상과 잡음이 포함된 영상 사이의 mean square error (MSE) 추정에 기반한 적응적인 시공간 디노이징 필터(Adaptive Temporal and Spatial De-noising Filter : ATSF)를 제안하였다. 제안하는 디노이징 필터는 잡음이 포함되어 있는 영상에 블록 단위로 적용되며, 시간적 필터인 Multi-Hypothesis Motion Compensated Filter (MHMCF)를 사용하고, 공간적 필터로는 bilateral filter를 사용하였다. 각각의 블록에 대해 시간적 필터와 공간적 필터 중에서 최적의 필터를 선택하기 위해서 잡음이 포함되지 않은 원본 영상과 잡음이 포함된 입력 영상 사이의 MSE를 추정하는 기법을 제안하였다. 디노이징 단계에서 원본 영상이 주어지지 않기 때문에 MSE를 추정하기 위해서, 본 논문에서는 MHMCF가 적용된 블록의 MSE를 수학적으로 예측하고, bilateral filter가 적용된 블록의 MSE를 통계적 선형 모델을 통해 예측하였다. 이렇게 예측된 MSE를 비교하여 더 작은 MSE를 갖는 필터를 선택적으로 매 단위 블록마다 적용하게 된다. 제안된 방법은 시간적 필터와 공간적 필터를 적응적으로 적용함으로써 기존의 디노이징 방법에 비해 객관적 화질 뿐만 아니라 주관적인 화질에서 우수한 성능을 보여준다. In this paper, an adaptive temporal and spatial filter (ATSF) based on mean square error (MSE) estimation is proposed. ATSF is a block based de-noising algorithm. Each noisy block is selectively filtered by a temporal filter or a spatial filter. Multi-hypothesis motion compensated filter (MHMCF) and bilateral filter are chosen as the temporal filter and the spatial filter, respectively. Although there is no original video, we mathematically derivate a formular to estimate the real MSE between a block de-noised by MHMCF and its original block and a linear model is proposed to estimate the real MSE between a block de-noised by bilateral filter and its original block. Finally, each noisy block is processed by the filter with a smaller estimated MSE. Simulation results show that our proposed algorithm achieves substantial improvements in terms of both visual quality and PSNR as compared with the conventional de-noising algorithms.
이상민 ( Sang-min Lee ),최윤식 ( Yoonsik Choe ) 한국정보처리학회 2004 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.11 No.2
본 논문은 이동통신을 위한 입력영상을 취득할 때 사용되는 웨이블릿, 소벨 필터 기반의 화질 평가 방식을 다양한 실험을 통해 검증하고 영상과 전처리 기법에 따라 주관적 평가에 근접한 화질 평가방식을 제안한다.