저비트율 영상 코딩을 위한 통계적 분석에 기반한 영상 분할 알고리즘

오승준(Seoung-Jun Oh),방병조(Byeong-Cho Bang),김양호(Yang-Ho Kim) 한국정보과학회 1997 정보과학회논문지(B) Vol.24 No.12

본 논문에서는 영상 표현을 위한 통계적 기반을 둔 영상 분할 (segmentation)알고리즘 (SC-SAM)을 제안한다. 영역을 가르고 (split) 병합 (merge)하기 위하여 가설시험 방법 중의 하나인 ShortCut 방법을 사용한다. ShortCut 시험을 이용하면 입력 영상에서 균일한 넓은 영역을 잘 찾아낼 수 있고 계산 시간도 크게 줄일 수 있다. SC-SAM에서는 제어 맵 (control map)을 형성하기 위한 별도의 보조적인 과정이 불필요하며, 단순한 연산만으로 영역을 분할하고, 균일 영역으로 분할된 소수의 영역에 대해서만 다항식 표현이 적용되기 때문에 주관적인 영상 품질을 손상시키지 않으면서도 연산 시간을 크게 줄일 수 있다. 복원된 영상의 화질을 유지하면서 영역 수를 대폭 줄일 수 있기 때문에 저비트율 코딩에 적합하다. We propose an image segmentation algorithm, SC-SAM, in which ShortCut test is applied as a measurement for checking homogeneity of each region. SC-SAM consists of five processes: a split process, edge region adjustment, a merge process, postprocessing, and region representation. ShortCut test is applied to split a block into four sub blocks as well as to merge two homogeneous regions into a region. An iterative subdivision procedure defines a split and stop condition in the split process. In SC-SAM, the split process consists of two subprocesses a global and a local processes. The algorithm proposed here can provide relatively very low computational complexity with preserving the quality of a reconstructed image. Furthermore, SC-SAM removes the necessity of a control map which is used for refining the output in conventional algorithms. The result shows that SC-SAM can be used for very low bit rate image coding.

새로운 블럭패턴모형 집합을 이용한 블럭기반 영상표현

오승준(Seoung-Jun Oh),김지훈(Ji-Hun Kim) 한국정보과학회 1996 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.23 No.7

본고에서는 NBPM's (New Block Pattern Models)이라는 새로운 모형집합과 이를 이용한 NBPM (New Block Pattern Model)이라는 새로운 블럭분류 알고리즘을 제안한다. NBPM's는 균일모형, 에지모형, 비균일모형으로 구성된다. NBPM's에서 에지모형은 균일 에지모형과 방향 에지모형으로 나누어진다. 균일 에지모형은 충분한 에지정보를 포함하기 위한 것이며 방향 에지모형은 에지의 방향뿐만 아니라 에지의 위치 정보도 포함한다. NBPM은 에지블럭이 가지는 방향을 평가하기 위하여 선패턴이라는 새로운 방법을 사용 한다. 그 처리과정은 인간의 인식성과 일치할 뿐만 아니라 알고리즘 전체의 일관성을 유지시켜준다. NBPM's에서 각 모형블럭은 그 블럭내의 에지에 대한 충분한 특징정보를 가지고 있고, HVS (Human Visual System)를 고려한 저수준 영상표현방식을 의미하기 때문에 여러가지 영상처리에 내재하는 문제들을 해결하는 수단을 제공한다. In this paper, we propose a new set of block pattern models(NBPM's) and a new block classification algorithm so called NBPM. These models consist of three categories constant, edge, and irregular. The edge models are further classified into two types the constant -edge model and the oriented-edge model. The constant-edge model is to include sufficient edge informations and the oriented-edge model contains the informations of the edge position as well as the edge orientation NBPM uses a new method caned line patterns to make an orientation histogram That process can keep consistency as well as coincide with the human perception, Since each block model in NBPM's has sufficient feature informations of an edge in the block and implies the low -level image representation scheme considering the human visual system (HVS), the new algorithm provides a tool for solving problems on various image processing tasks.

쇼트커트 방법을 사용한 영상분할 방법 및 응용

오승준(Seoung-Jun Oh),박근흠(Keun-Heum Park) 한국정보과학회 1995 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.22 No.10

최근 몇 년 동안 영상 데이타 압축기술은 영역 또는 모델에 기반을 두고 발전되어 왔다. 이 방법은 영상 내에서 중복되는 데이타를 제거하기 위하여 같은 특성을 갖는 영역 또는 객체들을 찾아내어 각각의 특성에 적합한 부호화를 함으로써 높은 압축율을 얻는 방법이다. 그러나 이 방법은 영상을 얼마나 정확하게 분할하는가에 크게 좌우되기 때문에 정확한 분할을 위한 알고리즘이 필요하다. Kunt 와 그의 동료들이 제안한 알고리즘은 다항식 근사항수의 근사오차를 사용하여 영상을 분할하고 근사함수의 계수 및 윤곽선 정보를 부호화하여 높은 압축율을 얻을 수 있었으나 근사오차를 계산하는데 많은 계산량이 필요하고 분할을 위한 문턱치를 정하기에 많은 어려움이 있다. 본 고에서는 영역분할 과정에서 통계적인 방법 특히 평균 분포에 기반을 둔 ShortCut 방법을 도입함으로써 영상의 통계학적 특성을 고려하여 분할된 영역의 수를 최소화하며, 계산시간을 줄이는 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 분할 후에 넓은 영역의 균질한 블럭들을 찾아낼 수 있고 이를 위한 문턱치도 분할 단계별로 변경시킬 필요가 없다. 실험 영상에 적용하였을 때 영상의 질을 유지하연서 분할을 위한 계산시간을 눈에 띄게 줄일 수 있었고 분할 후의 영역의 수가 감소되었다. Recently, Many image compression techniques based on regions and models have been developed. They provide very high compression ratio since they segment an image into homogeneous objects and code each object based on its property. It is highly dependent on a segmentation scheme whether a decoded image is as good as the original image or not Split and merge algorithm suggested by Kunt and his colleagues used a polynomial function and contour information to represent each segmented image. Even though very high compression ratio can be achieved using his algorithm, it requires too much computation time as well as a different threshold value at each stage. We propose a new measurement scheme for splitting an image into homogeneous blocks called a modified ShortCut scheme. The modified ShortCut scheme is applied to segmenting an input Image and then each segmented Image is merged using a polynomial function. Computation time can be reduced significantly Since our method is much simpler than Kunt's method based on polynomial approximation Although it uses a threshold value instead of various threshold values, the method proposed here can split the Image into reasonable homogeneous blocks with much less computation time than Kunt's scheme requires When the proposed method and Kunt's are applied to several standard test images. the result of the experiment is satisfactory.

변환 계수 특성을 이용한 블럭현상 제거 알고리즘

오승준(Oh, Seoung-Jun),김성훈(Kim, sung hoon) 대한전자공학회 1995 대한전자공학회 학술대회 Vol.1995 No.12

브로노이 다이어그램과 컨벡스 헐 문제를 위한 병렬처리 알고니즘 설계에 관한 연구

오승준(Seoung Jun Oh) 광운대학교 인문사회과학연구소 1994 인문사회과학논문집 Vol.23 No.-

원격 탐사 영상 정합을 위한 딥러닝 기반 특징점 필터링

성준영(Jun-Young Sung),이우주(Woo-Ju Lee),오승준(Seoung-Jun Oh) 한국방송·미디어공학회 2021 방송공학회논문지 Vol.26 No.1

가변 잡음 레벨을 이용한 음성신호에 대한 SBR 성능 항상 기술

이세원,오승준,안창범,이태진,강경옥,박호종,Lee, Se-Won,Oh, Seoung-Jun,Ahn, Chang-Beom,Lee, Tae-Jin,Kang, Kyoung-Ok,Park, Ho-Chong 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.2

오디오 부호화 기술에서 SBR은 고대역의 시판-주파수 정보를 저대역으로부터 구하고 보정 파라미터를 이용하여 고대역 정보를 보정하여 고대역 신호를 합성하는 기술이다. SBR은 고대역 정보의 부호화를 위하여 보정 파라미터만 전달하므로 매우 적은 비트로 오디오 신호를 압축할 수 있도록 하며, MPEG-4 HE-AAC의 핵심 모듈로 사용되고 있다. SBR은 원래 오디오 신호를 기반으로 개발되었기 때문에 음성 입력에 대하여 성능이 저하되는 문제점을 가지며, 성능 저하의 대표적인 이유는 톤 성질이 부정확하게 계산되어 잡음 레벨이 높게 설정되고 복원된 고대역 정좌에 과도한 잡음이 포함되기 때문이다. 본 논문에서는 음성 신호에 대한 SBR 성능 저하 문제를 해결하기 위하여 잡음 레벨을 입력 음성 신호의 특성에 맞게 가변적으로 적용하는 기술을 제안한다. 제안하는 SBR은 기존의 SBR과 호환성을 유지하며, 주관적 평가를 통하여 기존 SBR에 비하여 남성 음성에 대한 성능이 향상된 것을 확인하였다. In audio coding, SBR technology synthesizes the high-bands using patched time-frequency information from low-bands and the correction parameters, Since SBR transmits only correction parameters for high-bands, it provides a low-rate coding of high-bands, and is used as a core module of MPEG-4 HE-AAC, SBR was originally designed for audio signal and its performance for speech signal tends to decrease, and the major reason is an excessive noise floor in high-bands which is caused by incorrect tonality computation, In this paper, a new method to determine noise floor level in an adaptive fashion according to the speech characteristics is proposed in order to solve the problem of SBR for speech signal, The proposed method maintains the compatibility with the standard SBR, and the subjective performance evaluation shows that the proposed method improves the SBR performance especially for male speech signal compared with the standard SBR.

구조물 검출 네트워크 및 특징점 필터링을 이용한 원격 탐사 영상 정합

성준영(Jun-Young Sung),이우주(Woo-Ju Lee),오승준(Seoung-Jun Oh) 한국방송·미디어공학회 2020 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2020 No.7

본 논문에서는 원격 탐사 영상 정합에서 정확도는 유지하면서 특징점 매칭 (Matching) 복잡도를 줄이기 위해 입력 영상을 전처리하는 구조물 검출 네트워크를 이용한 원격 탐사 영상 정합 방법을 제안한다. 영상 정합의 기존 방법은 입력 영상에서 특징점을 추출하고 설명자 (Descriptor)를 생성한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 입력영상에서 특징점 매칭에 영향을 미치는 구조물만 추출하여 새로운 영상을 만들어 특징점을 추출한다. 추출된 특징점은 필터링 (Filtering)을 거쳐 원본 영상에 매핑 (Mapping)되어 설명자를 생성하여 특징점 매칭 속도를 향상시킨다. 또한 구조물 검출 네트워크에서 학습 영상과 시험 영상의 특성의 차이로 생기는 성능 저하 문제를 개선하기 위해 히스토그램 매핑 기법을 이용한다. 아리랑 3 호가 획득한 원격 탐사 영상에 대한 실험을 통해 제안하는 방법은 정확도를 유지하면서 계산 시간을 SURF 보다 87.5%, SIFT 보다 92.6% 감소시킬 수 있다.

H.264/AVC 비트스트림에서 효율적으로 축소 영상을 추출 하는 방법

유상준(Sang-Jun Yu),윤명근(Myung-Keun Yoon),김은석(Eun-Seok Kim),손채봉(Chae-Bong Sohn),심동규(Dong-Gyu Sim),오승준(Seoung-Jun Oh) 한국방송·미디어공학회 2008 방송공학회논문지 Vol.13 No.2

H.264의 복호화기를 위한 SIMD기반의 효율적인 고속 역 변환 방법

유상준(Sang-Jun Yu),김성훈(Seong-Hoon Kim),오승준(Seoung-Jun Oh),손채봉(Chae-Bong Sohn),안창범(Chang-Beom Ahn),박호종(Ho-Chong Park) 한국방송·미디어공학회 2004 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2004 No.-

본 논문에서는 SIMD 명령어를 이용하여 H.264 복호화기의 역 정수 변환 과정과 역 양자화 과정을 고속으로 처리 할 수 있는 방법을 제안 한다. 제안하는 고속 역 변환 방법을 ZERO 블록에 대하여 역 변환과 역 양자화 과정을 수행 하지 않음으로써 속도 향상을 얻을 수 있다. 움직임이 적은 Akiyo 영상에서는 QP=0일 때 참조 코드(reference code)의 역 정수 변환과 역 양자화 과정에 비하여 7.52배, QP=24인 경우 8.1배의 속도 향상을 얻을 수 있다. 또한 움직임이 많은 Stefan 영상에 대해서는 QP=0일 때 고속 역 변환 방법이 참조 코드의 역 정수 변환과 역 양자화 과정에 비하여 6.7배. QP=36인 경우 7.83배의 속도 향상을 얻을 수 있다.