컬러이미지-소리 변환 시스템에 관한 기초연구

김성일(Sung-Ill Kim),정진승(Jin-Seung Jung) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회논문지 Vol.20 No.2

본 논문은 컬러이미지에서 소리를 연상하는 인간의 공감각적 기능을 모방하는 지능로봇의 개발을 위하여 색-음 상호변환에 기초한 응용 시스템의 구축을 목표로 하고 있다. 그 첫 번째 단계로서 컬러 이미지를 소리로 변환하는 방법론에 관한 기초 연구 및 이에 기반한 기본 시스템을 구현하고자 한다. 본 연구에서는 컬러 영상이 갖고 있는 색상과 소리의 파동, 즉 상호 주파수 특성에서의 유사성을 이용하여 가시영역에서 가청영역으로 변환하는 방법을 제시하고, 컬러모델 변환 및 변환된 모델에서의 히스토그램을 이용하여 컬러 영상을 소리의 청각적인 요소로 변환 가능하게 하는 색-음 변환 방법을 제시하고 있다. 또한 본 연구에서 제시된 색-음 변환 방법을 토대로 Microsoft Visual C++을 이용하여 코딩하고 실제 기본 응용 시스템을 구현해 보았다. 그 결과 색채와 소리의 상호 연관성 즉, 색채의 색상(Hue), 채도(Saturation)및 명도(Intensity)를 음의 높이(Fundamental Frequency), 하모닉(Harmonics) 및 옥타브(Octave)에 각각 대응시키고, 변환된 음향 요소를 Csound로 합성하여 웨이브 파일로 변환됨을 확인하였다. This paper aims for developing the intelligent robot emulating human synesthetic skills which associate a color image with sound, so that we are able to build an application system based on the principle of mutual conversion between color image and sound. As the first step, in this study, we have tried to realize a basic system using the color image to sound conversion. This study describes a new conversion method to convert color image into sound, based on the likelihood in the physical frequency information between light and sound. In addition, we present the method of converting color image into sound using color model conversion as well as histograms in the converted color model. In the basis of the method proposed in this study, we built a basic system using Microsoft Visual C++(ver. 6.0). The simulation results revealed that the hue, saturation and intensity elements of a input color image were converted into F0, harmonic and octave elements of a sound, respectively. The converted sound elements were synthesized to generate a sound source with WAV file format using Csound toolkit.

MBR-Safe 변환: 유사 시퀀스 매칭에서 고차원 MBR의 저차원 변환

문양세(Yang-Sae Moon) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.33 No.7

대부분의 유사 시퀀스 매칭 방법은 다차원 색인을 사용한 검색 속도의 향상을 위해, 많은 수의 고차원 시퀀스를 저차원 변환한 후 이들 변환된 시퀀스들을 포함하는 저차원 MBR을 구성한다. 본 논문에서는 고차원 MBR 자체를 직접 저차원 MBR로 변환하는 정형적인 방법을 제안하고, 이를 사용하면 유사 시퀀스 매칭에서 필요한 저차원 변환 횟수를 획기적으로 줄일 수 있음을 보인다. 이를 위해, 우선 변환의 MBR-safe 개념을 정형적으로 제안한다. 어떤 변환이 MBR-safe하다 함은 고차원 MBR을 직접 변환한 저차원 MBR이 개별 고차원 시퀀스가 변환된 저차원 시퀀스를 모두 포함함을 의미한다. 다음으로, 기존 저차원 변환 중에서 가장 널리 사용되는 DFT와 DCT에 대해 각각 MBR-safe 변환을 제안한다. 먼저, 기존 DFT와 DCT가 MBR-safe하지 않음을 보이고, DFT와 DCT를 확장한 mbrDFT와 mbrDCT를 각각 정의한다. 그리고, 이들 mbrDFT와 mbrDCT가 MBR-safe함을 정형적으로 증명한다. 또한, mbrDFT(혹은 mbrDCT)가 고차원 MBR을 저차원 MBR로 직접 변환하는 DFT(혹은 DCT) 기반의 최적 MBR-safe 변환임을 증명한다. 분석과 실험 결과, 제안한 mbrDFT 및 mbrDCT를 사용하면 저차원 변환 횟수를 획기적으로 줄이고 성능을 크게 향상 시킨 것으로 나타났다. 이 같은 결과를 볼 때, 본 논문에서 제시한 MBR-safe 개념은 고차원 MBR의 저차원 변환이 필요한 많은 응용에 활용될 수 있는 유용한 연구 결과라 사료된다. To improve performance using a multidimensional index in similar sequence matching, we transform a high-dimensional sequence to a low-dimensional sequence, and then construct a low-dimensional MBR that contains multiple transformed sequences. In this paper we propose a formal method that transforms a high-dimensional MBR itself to a low-dimensional MBR, and show that this method significantly reduces the number of lower-dimensional transformations. To achieve this goal, we first formally define the new notion of MBR-safe. We say that a transform is MBR-safe if a low-dimensional MBR to which a high-dimensional MBR is transformed by the transform contains every individual low-dimensional sequence to which a high-dimensional sequence is transformed. We then propose two MBR-safe transforms based on DFT and DCT, the most representative lowerdimensional transformations. For this, we prove the traditional DFT and DCT are not MBR-safe, and define new transforms, called mbrDFT and mbrDCT, by extending DFT and DCT, respectively. We also formally prove these mbrDFT and mbrDCT are MBR-safe. Moreover, we show that mbrDFT(or mbrDCT) is optimal among the DFT-based(or DCT-based) MBR-safe transforms that directly convert a high-dimensional MBR itself into a low-dimensional MBR. Analytical and experimental results show that the proposed mbrDFT and mbrDCT reduce the number of lower-dimensional transformations drastically, and improve performance significantly compared with the na?ve transforms. These results indicate that our MBR-safe transforms provides a useful framework for a variety of applications that require the lower-dimensional transformation of high-dimensional MBRs.

反後發話에 관한 變換表現의 原理考察

박청국 조선대학교 인문과학연구소 1999 인문과학연구 Vol.21 No.-

일본어 담화연구에서 반복표현은, 아이즈찌 연구(회화에서 상대발화에 대해 맞장구치는 표현)에서는 맞장구를 치는 표현의 하나로 인식되었으나, 근래 반복표현의 다양한 기능이 연구되어 가는 과정에서 아이즈찌 표현의 장르를 벗어난 발화로써 인식되기에 이르렀다. 이 변환표현은 그 변형의 정도에 따라 부분 변환과 전면 변환으로 대별해 볼 수 있다. 부분 변환은 다시 그 형태적 특징에 따라 표현의 일부첨가, 표현의 일부변화, 표현의 일부탈락, 내용의 합성 등으로 분류해 볼 수 있으며, 전면 변환은 다시 유사표현으로의 대체에 의한 변환, 추량에 의한 변환, 다른 표현에 의한 요약, 대명사에 의한 축약, 인칭에 관한 변형 등으로 분류해 볼 수 있다. 그러나 이러한 부분 변환과 전면 변환의 형태적 특징이 반복 발화자의 의사에 비례에 의한 것은 아니다. 그리고 이 부분 변환과 전면 변환을 다른 관점에서 고찰해 볼 때 상대편 발화를 재료로 해서 축약되는 발화와 비축약의 변환으로 분류해 볼 수 있다. 이 두 형태의 변환은 그 변환의 원리와 밀접한 관계가 있다고 사료된다. 먼저 축약에 의한 변환은 반복 발화자가 상대방의 표현만을 발화의 재료로 하여 발화하는 특징이 있는데, 이는 상대의 발화 내용 중 필요한 정보만을 간추려 정확히 인식하려고 하는 원리에서 비롯된 것으로 볼 수 있다. 이 축약에 의한 변환은 전술한 부분 변환, 전면 변환의 여러 형태에서 찾아볼 수 있다. 그리고 비축약에 의한 변환은 반복발화자가 상대표현을 바탕으로 자신의 감상이나 연상되어진 내용을 덧붙임으로써 변환이 이루어진 표현이라 할 수 있다. 이러한 표현 역시 전술한 부분 변환, 전면 변환의 여러 용례에서 그 예를 찾아볼 수 있다. 결론적으로 반복표현의 변환은 두 가지의 다른 원리의 작용으로 발화가 이루어진다고 할 수 있다.

최적 분류 변환을 이용한 음성 개성 변환

이기승 한국음향학회 2004 韓國音響學會誌 Vol.23 No.5

본 논문에서는 임의의 화자가 발성한 음성을 다른 화자가 발성한 음성처럼 들리도록 변환하는 음성 변환 알고리즘을 제안하였다. 개인이 지니고 있는 음성의 특성을 변환하기 위해 성도 전달 함수의 특성을 변환 변수로 사용하였으며, 기존의 기법과 비교하여 목표 화자의 음성과 주관적, 객관적으로 더욱 유사한 변환음을 얻기 위한 새로운 방법을 제안하였다. 성도 전달 함수의 변환은 전체 특징 벡터 공간을 분류 한 뒤, 각 구획에 대한 선형 변환식을 통해 구현된다. 특징 변수로서 LPC 켑스트럼을 사용하였으며, 벡터 공간의 분류와 선형 변환식의 추정을 동시에 최적화시키는 분류-변환 알고리즘이 새로이 제안되었다. 제안된 음성 변환 기법의 성능을 평가하기 위해 3명의 남성 화자와 1명의 여성 화자로부터 수집된 약 150개의 문장을 사용하여 변환 규칙을 생성하였으며, 이를 동일한 화자가 발성한 다른 150개의 문장에 대해 적용하여 객관적인 성능 평가와 주관적 청취 테스트를 수행하였다. In this paper. a voice personality transformation method is proposed. which makes one person's voice sound like another person's voice. To transform the voice personality. vocal tract transfer function is used as a transformation parameter. Comparing with previous methods. the proposed method makes transformed speech closer to target speaker's voice in both subjective and objective points of view. Conversion between vocal tract transfer functions is implemented by classification of entire vector space followed by linear transformation for each cluster. LPC cepstrum is used as a feature parameter. A joint classification and transformation method is proposed, where optimum clusters and transformation matrices are simultaneously estimated in the sense of a minimum mean square error criterion. To evaluate the performance of the proposed method. transformation rules are generated from 150 sentences uttered by three male and on female speakers. These rules are then applied to another 150 sentences uttered by the same speakers. and objective evaluation and subjective listening tests are performed.

Thin-Plate Spline 보간법을 이용한 지적도 세계측지계 변환 연구

이종민(Lee, Jong Min),이원희(Lee, Won Hee),이영재(Lee, Young Jae),강상구(Kang, Sang Gu) 한국지적정보학회 2016 한국지적정보학회지 Vol.18 No.3

지적도 세계측지계 변환은 지적도면의 낮은 정확도, 도면의 신축과 같은 근본적인 오류와 기준점의 불균질성, 경계 등록방법의 특성으로 기준점 성과가 균질한 지역을 구획하여 변환하는 것이 일반적인 방법이다. 하지만 변환지역을 선정하는 명확하고 구체적인 방법이 없으며, 변환지역이 세분화 될 경우 인접 변환지역과의 경계 불일치 현상이 발생하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 지적소관청 단위로 좌표변환을 수행하기 위한 Thin Plate Spline(TPS) 모델을 제안하였다. 기존의 Helmert 변환 모델은 선형 변환으로 기준점 성과가 균질한 소규모 지역의 좌표변환에 적합하다. 반면 TPS모델은 비균질한 지역별 기준점 성과를 변환계수에 반영할 수 있는 비선형변환 모델로 지적소관청 단위 또는 대규모 지역의 좌표변환에 적용하여도 양호한 성과를 얻을 수 있다. 실험결과 TPS 모델을 적용한 변환은 인접지역 간 경계불일치 문제를 해결함과 동시에 Helmert 변환에 비해 면적변화가 작고 경계점의 정확도 또한 높게 나타나 지적도 좌표변환에 적용할 수 있는 가능성을 확인하였다. Conversion of Cadastral map to World Geodetic Frame was performed locally, because of fundamental errors of Cadastral maps, non-homogeneous survey results of control points, parcel registration method, and so on. However, there is no clear and specific way of selecting a transformation area. Moreover, subdivision of area raises a problems which are mismatch of boundary among conversion districts. This study introduces Thin Plate Spline(TPS) interpolation method, which transforms the cadastral map without any boundary errors. 2D Helmert model which currently used is linear transformation and appropriate to small area where have homogeneous survey results. On the other hand, TPS model can reflects non-homogeneous survey results so that it can be applied to large area. Result of experiment shows less area change rate and higher point accuracy compare to 2D Helmert transformation.

GIS 기본도 및 DB의 세계측지계 좌표변환 정확도 분석에 관한 연구

조재관(Cho Jae Kwan),최윤수(Choi Yun Soo),권재현(Kwon Jay Hyoun),이보미(Lee Bo Mi) 대한공간정보학회 2008 대한공간정보학회지 Vol.16 No.3

본 연구에서는 세계측지계 기준에 따라 지리정보를 효율적이고 정확하게 좌표변환하기 위한 방안을 도출하기 위하여 기존 1/1,000 수치지형도와 GIS 응용시스템 DB의 구축 현황 및 문제점을 파악하고, 좌표변환 파라미터 산출과 변환 성과의 정확도 평가 등을 수행하여 실용적인 좌표변환 방안을 제시하였다. 국가좌표변환계수에 의한 좌표변환 정확도를 분석하였으며, 연구대상지역의 국가기준점 및 도시기준점을 이용하여 지역좌표변환계수의 특성을 고찰하였다. 또한 항공삼각측량 성과를 이용한 1/1,000 수치지형도를 도시기준점을 이용한 측량성과와 비교 하여 수치지형도 제작 당시 국가기준점의 편의량을 분석하고, 도시기준점을 이용하여 추정한 좌표변환계수를 사용하여 세계측지계로 좌표변환한 성과의 정확도를 분석하였다. 마지막으로 1/1,000 수치지형도의 좌표변환 방법을 적용하여 지하시설물 DB를 대상으로 좌표변환 정확도를 평가하였다. 본 연구를 통하여 지자체 단위의 좌표변환을 수행하는 데 있어 도시기준점을 이용한 Molodensky-Badekas 방법에 의한 좌표변환계수 적용과 2차원 Affine 변환도 국지적인 범위에서 적용 가능하였음을 확인하였다. 또한 수치지형도를 기반으로 지거측량 방법으로 구축된 GIS 응용 DB의 경우에도 좌표변환 및 편의보정을 통해 약 10㎝ 이내의 변환 정확도로 좌표변환이 가능하여 세계측지계 전환에 큰 문제가 없다고 판단하였다. This study aims to derive a practical coordinate transformation method for the existing geographic information database. After analyzing the status and problems of existing 1/1,000 digital base map and GIS application database, the transformation parameters are estimated and the accuracy of the transformation is determined based on the transformed coordinates. We analyzed the accuracy of a transformation using the published national transformation coefficients as well as the estimated local transformation coefficients using national and urban control points in a study area. In addition, the 1/1,000 digital base map from aerial triangulation is compared with respect to the coordinates of urban control points. Based on the comparison, the biases on the national control points which were used at the time of digital map generation was analyzed. Then, the accuracy of transformed coordinates based on the world geodetic system using local transformation coefficients estimated from urban control points are determined. We also analyzed the transformation accuracy of underground infrastructure database using the same transformation method as the case of 1/1,000 digital base map. Through this study, it was found that the estimation of transformation coefficients by Molodensky-Badekas using urban control points was suitable for a local government. Furthermore, it was obvious that the accuracy of a 2-dimensional affine transformation was comparable to that of 7 parameter transformation for a local area. Applying the coordinate transformation and bias correction, we could transform GIS application database which was built by an offset surveying based on digital base map within the transformation accuracy of 10 cm. Therefore, it was judged that there will not be a big problem on the transformation of the GIS DB to the world geodetic system.

국가지준점 망조정 성과를 활용한 최적 국가 좌표계 변환 모델 결정

송동섭,장은석,김태우,윤홍식,Song, Dong-Seob,Jang, Eun-Seok,Kim, Tae-Woo,Yun, Hong-Sic 한국측량학회 2007 한국측량학회지 Vol.25 No.6

The main purpose of this study is to investigate the coordinate transformation based on two different systems between local geodetic datum(tokyo datum) and international geocentric datum(new Korea geodetic datum). For this purpose, three methods were used to determine seven parameters as follows: Bursa-Wolf model, Molodensky-Badekas model, and Veis model. Also, we adopted multiple regression equation method to convert from Tokyo datum to KTRF. We used 935 control points as a common points and applied gross error analysis for detecting the outlier among those control points. The coordinate transformation was carried out using similarity transformation applied the obtained seven parameters and the precision of transformed coordinate was evaluated about 9,917 third or forth order control points. From these results, it was found that Bursa-Wolf model and Molodensky-Badekas model are more suitable than other for the determination of transformation parameters in Korea. And, transforming accuracy using MRE is lower than other similarity transformation model. 본 연구의 주요 목적은 서로 다른 측지기준계인 동경측지계와 세계측지계간의 좌표 변환을 위한 연구이다. 이를 위하여 Bursa-Wolf 모델, Molodensky-Badekas 모델 및 Veis 모델을 이용하여 7변환 계수를 결정하였다. 또한 동경데이텀으로부터 세계측지계로 변환하기 위한 다중회귀식 방법도 적용하였다. 공통점 중에서 비상사성인 과대 오차인 점을 분석하고 제거하여 935점의 국가기준점 성과를 변환 계수 결정을 위한 공통점으로 이용하였다. 각 모델별로 결정한 변환 계수를 적용하여 상사 변환에 의한 3, 4등 삼각점 9,917점에 대한 좌표변환을 수행하였으며 변환 정확도를 평가하였다. 그 결과, Bursa-Wolf 모델과 Molodensky-Badekas 모델을 이용하여 결정한 변환 계수가 Veis 모델에 비하여 더 적합하다는 것을 알 수 있었다. 다중회귀식에 의한 변환 정확도는 상사 변환 모델보다는 다소 저하되는 경향을 보였다. 변환 계수의 추정 정밀도와 변환 정확도 및 변환 잔차의 패턴을 분석한 결과, 최적의 국가 좌표변환 모델은 Molodensky-Badekas 모델이라고 판단된다.

재목적성을 고려한 직접 매핑 기반의 이진 변환 규칙 생성 도구

서용진(Yongjin Seo),김현수(Hyeon Soo Kim) 한국정보과학회 2014 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.41 No.7

이진 변환은 특정 장치에서 동작하도록 구성된 프로그램을 다른 장치에서 동작할 수 있도록 재구성하는 과정을 말한다. 이진 변환을 수행하기 위해서는 두 장치 사이의 변환 규칙을 생성하는 것이 매우 중요하다. 변환 규칙을 생성하는 방법은 직접 매핑과 간접 매핑으로 나뉜다. 직접 매핑은 성능을 위한 방법인 반면, 간접 매핑은 재목적성을 위한 방법이다. 본 논문에서는 임베디드 시스템에 적합한 직접 매핑 기반의 이진 변환을 수행한다. 그렇지만 재목적성 역시 중요한 요구사항이기 때문에, 재목적성을 고려한 직접 매핑 기반의 이진 변환 방법을 제안한다. 또한 제안된 방법을 바탕으로 자동으로 변환 규칙을 생성하는 도구를 구현한다. 이 방법을 통해서 성능과 재목적성을 모두 고려한 변환 규칙을 생성할 수 있으며, 더 나아가 이진 변환을 수행하는데 소요되는 비용을 줄일 수 있다. Binary translation is a restructuring process in order to execute a program targeting aspecific device on the other devices. In binary translation, it is very important to generate the translation rules between two devices. There are two methods for generating the translation rules, direct and indirect mapping. The direct mapping is the method for performance, while the indirect mapping is the method for retargetability. This paper suggests a binary translation method based on the direct mapping for the embedded systems. Because, however, the retargetability is also important requirement, we suggest the direct mapping based binary translation with considering the retargetability. In addition, we implement an automatic generation tool for translation rules to prove our concept. Through this method, we can generate the translation rules with considering the performance as well as the retargetability. Furthermore, we can reduce costs for the binary translation.

지적재조사를 위한 평균편차변환방법의 효율적 적용 방안

김홍진(Kim, Hong Jin),이은수(Lee, Eun Soo) 한국지적정보학회 2015 한국지적정보학회지 Vol.17 No.2

본 연구는 지적재조사를 위한 보다 효율적인 세계측지계 좌표변환 방안을 제시하고자 2개 행정구역내의 18개 사업지구에 대해 평균편차변환방법에 의한 세계측지계 변환을 수행하고 각 단계별 변환규정을 검토하여 문제점에 대한 보완 방안을 모색하는데 목적이 있다. 연구결과, 첫째, 지적소관청 단위의 공통점을 이용하는 평균편차변환방법에 비해 사업지구별로 각각 변환계수를 산정하여 변환하는 방법이 보다 효율적이고 높은 정확도를 얻었다. 둘째, 사업지구별 공통점 사전검증 보다는 필지 경계점의 검증이 보다 강조되어야 할 필요가 있다. 셋째, 필지경계점에 대한 세계측지계 좌표변환시 Helmert 변환방법과 Affine 변환 방법을 모두 적용하고 사업지구내 구획지역의 좌표 검증을 실시하여 보다 근접한 결과를 산출할 수 있는 방법을 채택하여야 한다. The aim of this study is to suggest efficient directions for coordinate transformation applications in cadastral resurvey. For this purpose, we transferred cadastral coordinates of the eighteen study project zones within two administrative districts to world geodetic system coordinates by mean deviation transformation method. And then we have reviewed each step of coordinate transformation application to explore a plan for supplementation. As a results, it is founded firstly that the results of applied transformation parameters from each divided study project zone are more accurate and efficient than the results of mean deviation coordinate transformation using common points within administrative districts. Secondly, it is suggested the necessities of emphasis to a verification of boundary corner points rather than a pre-verification of common points in the each project zones. Lastly, we have concluded that Helmert transformation and Affine transformation should be applied simultaneously in conversion of local coordinates of boundary corner points into world geodetic system values. Also, through verification of the coordinates of points within project zone, a adoption of transformation method which could obtain better results is needed in future.

전산화단층촬영의 선형과 비선형변환에 의한 영상압축

박재홍,유주연 한국방사선학회 2019 한국방사선학회 논문지 Vol.13 No.4

In the linear transformation method, the original image is divided into a plurality of range blocks, and a partial transform system for finding an optimal domain block existing in the image for each range block is used to adjust the performance of the compression ratio and the picture quality, The nonlinear transformation method uses only the rotation transformation among eight shuffle transforms. Since the search is performed only in the limited domain block, the coding time is faster than the linear transformation method of searching the domain block for any block in the image, Since the optimal domain block for the range block can not be selected in the image, the performance may be lower than other methods. Therefore, the nonlinear transformation method improves the performance by increasing the approximation degree of the brightness coefficient conversion instead of selecting the optimal domain block, The smaller the size of the block, the higher the PSNR value, The higher the compression ratio is increased groups were quadtree block divided to encode the image at best. 전산화단층촬영에서 선형 및 비선형변환방법을 이용하여 탐색밀도에 따른 압축률 과 최대신호대 잡음비를 구하여 의료영상 압축의 화질에 대하여 알고자 한다. 선형변환방법은 원 영상을 여러 개의 레인지블록으로 나눈 후 각각의 레인지블록에 대하여 영상내의 존재하는 최적의 도메인블록을 찾는 부분변환시스템을 사용하여 닮은 블록을 찾아서 압축율과 화질의 성능을 조정가능 하므로 비선형변환방법은 8개의 셔플변환 중에서 회전변환만을 이용하는데, 한정된 도메인블록에서만 탐색이 이루어지므로 영상내의 임의의 블록에 대하여 도메인블록을 탐색하는 선형변환방법보다는 부호화 시간이 빠르나 실제 영상에서 레인지블록에 대한 최적의 도메인블록을 선택할 수 없기 때문에 성능은 다른 방법에서 보다 떨어질 수 있어서 비선형변환방법은 최적의 도메인블록을 선택하는 대신 밝기 계수 변환의 근사화 정도를 높여서 성능을 개선하고, 블록의 크기가 작을수록 최대신호대 잡음비 (PSNR;peak signal to noise ratio)값은 높아지며 블록의 크기가 클수록 압축비가 높아지므로 최적으로 영상을 부호화하기 위해 퀴드트리 블록분할을 하였다.