DCT와 계층 분할 벡터 양자화를 이용한 3차원 영상 부호화

조성환 ( Cho Seong Hwan ),김응성 ( Kim Eung Sung ) 한국인터넷정보학회 2005 인터넷정보학회논문지 Vol.6 No.2

본 논문에서는 3차원 영상의 압축 전송을 위하여 3차원 영상에 대해 3차원 DCT를 수행하고 원 영상과의 비교에 따라 영상의 3차원 블록들을 계층적으로 분할하여 각 블록에 대해 유한상태 벡터 양자화를 수행하는 알고리듬을 제안한다. 3차원 DCT의 계수 특징을 이용하여 영상을 크기가 큰 배경 블록과 크기가 작은 윤곽선 블록으로 계층적으로 분할하고, 블록 계층 분할 정보를 전송한다. 각 계층에 속한 블록들에 대해 따로 부호책을 설계하고 부호 비트 수를 줄이기 위해 유한상태 벡터 양자화를 이용하여 부호단어의 인덱스를 계층 분할 정보와 함께 전송한다. Small Lobster와 Head 영상에 대하여 본 알고리듬으로 부호화 했을 때 기존의 HFSVQ를 이용한 알고리듬보다는 각각 1.91 dB과 1.47 dB만큼 더 좋은 영상의 화질을 얻을 수 있었다. In this paper, for compression and transmission of 3D image, we propose an algorithm which executes 3D discrete cosine transform(DCT) for 3D images, hierarchically segments 3D blocks of an image in comparison with the original image and executes finite-state vector quantization(FSVQ) for each 3D block. Using 3D DCT coefficient feature, a 3D image is segmented hierarchically into large smooth blocks and small edge blocks, then the block hierarchy informations are transmitted. The codebooks are constructed for each hierarchical blocks respectively, the encoder transmits codeword index using FSVQ for reducing encoded bit with hierarchical segmentation information. The new algorithm suggested in this paper shows that the quality of Small Lobster and Head image increased by 1.91 dB and 1.47 dB respectively compared with those of HFSVQ.

최적 Backoff Stage 선택을 통한 IEEE 802.11 성능 개선

윤희돈(Yoon, Hee-Don),김응성(Kim, Eung-Sung),조성환(Cho, Seong-Hwan) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회논문지 Vol.8 No.3

본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF의 성능을 향상시키기 위해 채널의 혼잡상태를 이용하여 충돌을 해결하는 방법을 제안한다. 이 기법은 혼잡 이벤트와 단일 스테이지 모델을 통해 스테이션들의 스테이지 이동 횟수를 감소시켜 무선채널에서의 충돌 발생량을 감소시킨다. 시뮬레이션을 통해 DCF, ADCF 그리고 SD 기법과 성능을 비교하였다. In this paper we propose a new method which adjusts the collision resolution depending on busy status of the channel to improve performance of IEEE 802.11 DCF. This scheme reduces the number of collisions in wireless channel by decreasing the amount of movements of each station's backoff stage based on busy event count and the one stage backoff model. Through simulation, we compared the performance of our scheme with that of DCF, ADCF and SD.

윤곽선 맵과 다중 면 사이드 매치 유한상태 벡터 양자화를 이용한 영상 압축

조성환(Cho, Seong-Hwan),김응성(Kim, Eung-Sung) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회논문지 Vol.8 No.6

본 논문에서는 영상의 윤곽선을 검출하여 배경 블록과 윤곽선 블록으로 분류하고 윤곽선 맵을 작성하여, 윤곽선 블록에 대해서는 다시 DCT의 AC 계수를 사용하여 16개로 세분화한 후, 다중 면 사이드 매치 유한상태 벡터 양자화를 수행하는 알고리듬을 제안한다. 윤곽선 맵의 정보에 따라 각각 주 부호책으로부터 상태 부호책을 작성하며, 현재 블록의 2면 또는 3면에 대해 사이드 매치 계산을 수행한다. 전송 비트 수를 줄이기 위해 먼저 부호화되는 블록들 중 배경 블록에 한하여 주 부호책으로 부호화 할 것인지를 결정한다. 또한 복호화기로 전송하는 부호단어 인덱스의 할당 비트를 줄이기 위해서 가변 길이 부호화를 수행한다. Zelda, Lenna, Bridge, Peppers 영상에 대하여 본 알고리듬으로 영상을 부호화 했을 때 SMVQ와 TSMVQ 알고리듬보다 더 좋은 영상의 화질을 얻을 수 있었다. In this paper, we propose an algorithm which implements a multi-sided side match finite-state vector quantization(MSMVQ). After extracting the edge information from an image and classifying the image into edge blocks or non-edge blocks, we construct an edge map. We subdivide edge blocks into sixteen classes using discrete cosine transform(DCT) AC coefficients. Based on edge map information, a state codebook is made from the master codebook, and side match calculation is done for two-sided or three-sided current block of image. For reducing transmitted bits, a decision is made whether or not to encode the non-edge blocks among the pre-coded blocks by using the master codebook. Also for reducing allocation bits of codeword indices to decoder, a variable length coder is used. Considering the comparison with side match finite-state vector quantization(SMVQ) and two-sided SMVQ(TSMVQ) algorithm about Zelda, Lenna, Bridge and Peppers image, the new algorithm shows better picture quality than SMVQ and TSMVQ respectively.

인공지능 : DCT 맵과 이진 트리 구조 벡터 양자화기를 이용한 영상 부호화

조성환(Cho Seong Hwan),김응성(Kim Eung Sung) 한국정보처리학회 1994 정보처리학회논문지 Vol.1 No.1

벡터 양자화기를 이용하여 영상의 부호화기를 설계하는데 있어서 2차원 이산여현변환(2D-Discrete Cosine Transform)에 근거한 DCT맵(map)과 새로운 부호책(codebook) 설계 알고리즘을 제안한다. 영상을 작은 부블록으로 나누고 2차원 이산여현변환으로 대부분의 정보를 포함하는 부분, 즉 부호화하기 어려운 부분과 부호화하기 쉬한 적은 정보를 포함하는 영역으로 나누어 맵을 만들고 이 맵에 따라 영상의 중요한 특징들을 2차원 이산여현변환으로 추출한다. 부호책은 트리 구조에 근거한 2진 트리로 두 영역을 따로 학습세트로 나눔으로서 만들어 진다. 2진 트리의 중산 노드에서 각 학습 벡터는 그 노드에서의 문턱 값과 비교하여 두개의 아래 노드중 하나에 속하게 된다. 국제 표준 화상인 Lenna와 Boat 영상에 대하여 본 알고리즘으로 영상을 부호화했을 때 PNN과 CVQ 알고리즘에 비하여 수행시간을 줄이고 PNN 알고리즘보다는 각각 약 0.45dB과 0.33dB 만큼, CVQ 알고리즘보다 각각 약 0.05dB과 0.1dB만큼 더 좋은 영상의 화질을 얻을 수 있었다. A DCT map and new codebook design algorithm based on a two-dimension discrete cosine transform (2D-DCT) is presented for coder of image using vector quantizer. We divide the image into smaller subblocks, then using 2D DCT, separate it into blocks which are hard to code but it bears most of the visual information and easy to code but little visual information, and DCT map is made. According to this map, the significant features of training image are extracted by using the 2D DCT. A codebook is generated by partitioning the training set into a binary tree based on tree-structure. Each training vector at a nonterminal node of the binary tree is directed to one of the two descendants by comparing a single feature associated with that node to a threshold. Compared with the pairwise nearest neighbor (PNN) and classified VQ (CVQ) algorithm, about ''Lenna'' and ''Boat'' image, the new algorithm results in a reduction in computation time and shows better picture quality with 0.45dB and 0.33dB differences as to PNN, 0.05dB and 0.1dB differences as to CVQ respectively.

DCT 와 블록 계층 분할 유한상태 벡터 양자화를 이용한 영상 부호화

조성환(Seong Hwan Cho),김응성(Eung Sung Kim) 한국정보처리학회 2000 정보처리학회논문지 Vol.7 No.3

In this paper, we propose an algorithm which segments hierarchically blocks of image using discrete cosine transform(DCT) and executes finite-state vector quantization(FSVQ) for each block. Using DCT coefficient feature, image is segmented hierarchically to large smooth block and small edge block, then the block hierarchy informations are transmitted. The codebooks are respectively constructed for each hierarchical blocks, the encoder transmits codeword index using FSVQ for reducing encoded bit with hierarchical segmentation information. Compared with side match VQ(SMVQ) and hierarchical FSVQ(HFSVQ) algorithm, about Zelda and Boat image, the new algorithm shows better picture quality with 1.97 dB and 2.85 dB differences as to SMVQ, 1.78 dB and 1.85 dB differences as to HFSVQ respectively.

압축 영상의 강건한 전송을 위한 효과적인 에러 내성 엔트로피 부호화

조성환(Cho, Seong-Hwan),김응성(Kim, Eung-Sung),김정식(Kim, Jeong-Sig) 한국산학기술학회 2006 한국산학기술학회논문지 Vol.7 No.2

많은 영상과 비디오 압축 알고리듬들은 입력 영상을 블록으로 나눈 후, 각 블록 데이터로부터 가변 길이 부호 스트림을 생성한다. 가변 길이 부호를 에러 발생 환경 채널에 연속적으로 전송할 경우, 해당 부호화기들은 채널 에러에 많은 영향을 받는다. 따라서 대부분의 영상과 비디오 기법에서는 채널 에러에 대하여 비트 스트림을 보호하기 위한 방법으로 디코딩의 시작 위치를 지시하기 위한 재동기(resynchronization) 마커로 여분의 제어 비트들을 추가한다. 이런 여분의 추가 정보를 감소시키기 위한 기법으로 에러 내성 엔트로피부호화(EREC)가 널리 알려져 있다. 본 논문에서는 추가되는 여분의 제어 비트를 감소하기 위해 가변 길이 부호들을 고정 길이 부호의 형태로 인코딩 하는 에러 내성 엔트로피 코드(EREC Error Resilient Entropy Code)의 성능을 향상시켜 전송 에러 발생에서 전송되는 압축 영상의 화질을 크게 개선할 수 있는 기법을 제안한다. 기존의 EREC와 제안 기법을 비교하였을 때, 동일한 비트 에러율(BER)에서 제안 기법이 객관적 화질뿐만 아니라 주관적으로 또 향상된 화질의 결과 영상을 얻을 수 있었다. Many image and video compression algorithms work by splitting the input image into blocks and producing variable-length coded bits for each block data. If variable-length coded data are transmitted consecutively, then the resulting coder is highly sensitive to channel errors. Therefore, most image and video techniques for providing some protection to the stream against channel errors usually involve adding a controlled amount of redundancy back into the stream. Such redundancy might take the form of resynchronization markers, which enable the decoder to restart the decoding process from the known state, in the event of transmission errors. The Error Resilient Entropy Code (EREC) is a well known method which can regain synchronization without any redundant information to convert from va.riable-length code to fixed-length code. This paper proposes an enhancement to EREC, which greatly improves its transmission ability for the compressed image quality without any redundant bits in the event of errors. The simulation result shows that the both objective and subjective quality of transmitted image is enhanced compared with the existing EREC at the same BER(Bit Error Rate).

작물의 음향 신호에 대한 반응 분석에 관한 연구

이근영,허태원,김응성,이재원 成均館大學校 科學技術硏究所 1996 論文集 Vol.47 No.2

The puper studies the relationship between plants and audio signals. Responses of plant are transformed to electrical signals and digitized to process them on computer. Variance and mean are used for spatial domain analysis. and Fourier transform is used for frequency responses analysis as tools. We used celery cabbage, cucumber, parsley and onions as experimental plants. With this experiments, we found out that specific plants are sensitive to specific music signals and external stimulus.