JPEG2000 이미지에서 적응적 코드블록 판별 알고리즘을 이용한 동적 고속 관심영역 코딩 방법

강기준,서영건,박재흥,유창열,박순화,이점숙,이부권,Kang, Ki-Jun,Seo, Yeong-Geon,Park, Jae-Heung,Yoo, Chang-Yeul,Park, Soon-Hwa,Lee, Jum-Suk,Lee, Bu-Kwon 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지B Vol.14 No.5

본 논문에서는 묵시적 ROI 코딩 방법과 수정된 묵시적 ROI 코딩 방법을 보완한 JPEG2000 이미지에서 적응적 코드블록 판별 알고리즘을 이용한 동적 고속 관심영역 코딩 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 코드 블록 판별 시간을 줄이기 위하여 ROI 모양의 특징을 고려하여 몇 가지의 경계 모양을 만들고, 이 모양 패턴으로 한정하여 코드블록 판별 알고리즘을 만들었다. 그리고 ROI 임계값과 배경 임계값을 이용하여 ROI 코드블록 내의 배경 웨이블릿 계수의 포함율에 따라 적응적인 코드블록 판별을 함으로서 ROI 코드블록 내의 배경 웨이블릿 계수의 우선적 처리와 손실 문제를 개선하였다. 또한 ROI 코드블록 내의 배경 웨이블릿 계수의 우선권 조절은 웨이블릿 계수 단위로 처리하는 기존의 방법과는 달리 패턴을 기반으로 하여 일괄처리를 함으로서 빠른 ROI 코딩이 가능하다. 제안한 방법의 유용성을 보이기 위해 기존의 방법들과 비교 실험한 결과, 제안한 방법이 기존의 방법들과 성능 평가에 있어서 큰 차이가 없으면서 처리 속도는 매우 빠름을 확인하였다. In this paper, we propose a fast and dynamic Region-of-Interest coding method using the adaptive code-block discrimination algorithm in JPEG2000 images which complements the implicit ROI coding method and the modified implicit ROI coding method. For reducing the time of discriminating the code block, the proposed method estimates the characteristics of the shape of ROI and makes the shape of boundaries, and classifies the patterns of each code block. The method improves the preferred processing and loss of wavelet coefficients of background within the ROI code blocks by adaptively classifying the code blocks with the percentage of content of the wavelet coefficients using the thresholds of ROI and background. Also, the priority control of wavelet coefficients of background within ROI code block supports the rapid ROI coding by processing in batch based on patterns unlike the existing methods that process with unit of wavelet coefficients. To show the usefulness of this method, we compared this to the existing methods. There is no difference in performance, but we confirmed very speedy in processing time.

Free Vibration Analysis of Curved Beams with Varying Cross-Section

강기준,김영우,Kang, Ki-Jun,Kim, Young-Woo Computational Structural Engineering Institute of 2009 한국전산구조공학회논문집 Vol.22 No.5

The differential quadrature method(DQM) is applied to the free in-plane vibration analysis of circular curved beams with varying cross-section neglecting transverse shearing deformation. Natural frequencies are calculated for the beams with various opening angles and end conditions. Results obtained by the DQM are compared with available results by other methods in the literature. It is found that the DQM gives good accuracy even with a small number of grid points. In addition, the corrected results are given for the beams not previously presented for this problem. 미분구적법을 이용하여 전단변형을 고려하지 않은 단면적이 변하는 곡선 보의 면내 자유진동을 해석하였다. 다양한 경계조건 및 굽힘 각에 따른 진동수를 계산하였고, 그 결과를 다른 수치해석들과 비교하였다. 미분구적법은 비교적 적은 요소를 사용하고도 정확한 해석결과를 보여주었고, 수정된 결과를 추가적으로 제시하였다.

Out-of-Plane Vibration Analysis of Curved Beams Considering Shear Deformation Using DQM

강기준,김장우,Kang, Ki-Jun,Kim, Jang-Woo Computational Structural Engineering Institute of 2007 한국전산구조공학회논문집 Vol.20 No.4

곡선보(curved beam)의 회전관성(rotatory inertia) 및 전단변형(shear deformation)을 고려한 면외(out-of-plane) 자유진동을 해석하는데 미분구적법(DQM)을 이용하여 고정-고정 경계조건(boundary conditions)과 다양한 굽힘각(opening angles)에 따른 진동수(frequencies)를 계산하였다. DQM의 결과는 엄밀해(efact solution) 또는 다른 수치해석 결과와 비교하였으며, DQM은 적은 요소(grid points)를 사용하여 정확한 해석결과를 보여주었다. The differential quadrature method(DQM) is applied to computation of eigenvalues of the equations of motion governing the free out-of-plane vibration for circular curved beams including the effects of rotatory inertia and transverse shearing deformation. Fundamental frequencies are calculated for the members with clamped-clamped end conditions and various opening angles. The results are compared with exact solutions or numerical solutions by other methods for cases in which they are available. The DQM provides good accuracy even when only a limited number of grid points is used.

JPEG2000 음용에서 적절한 ROI 코딩 방법을 적용하기 위한 매개변수의 성능 평가

강기준,이부권,서영건,Kang Ki-Jun,Lee Bu-Kwon,Seo Yeong-Geon 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지B Vol.13 No.3

현재 여러 응용 프로그램에서 이미지 전체를 전송 및 복원하기보다는 이미지의 일부 특정 영역이나 사용자 위주의 관심영역(ROI: Region-of-Interest)에 대한 우선적 처리가 요구되고 있다. 이러한 우선적 처리는 JPEG2000 표준 ROI 코딩 방법들을 비롯하여, 이를 보완한 새로운 ROI 코딩 방법들에 대한 연구가 최근까지 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 모든 응용에 적합한 ROI 코딩 방법은 존재하지 않는다. 본 연구는 JPEG2000 응용에서 적절한 ROI 코딩 방법을 적용하기 위하여 요구사항에 따른 ROI 코딩 방법의 선택 기준을 제시하고, 선택된 방법에 대하여 효율적인 매개변수 값을 결정할 수 있도록 실험 결과를 제시한다. Currently, the preferred processing of a user-centered ROI(Region-of-Interest) or a specific region of image than the transmission and decompression of a full image is needed in different applications. This preferred processing has been actively studied about from the ROI coding methods in JPEG2000 standards to the new methods complementing them. But, there does not exist an ROI coding method suitable for all applications. Therefore, this study shows a criterion of selection according to the application requirements for applying an adequate ROI coding method in JPEG2000 applications, and shows the experimental results deciding efficient parameters in the selected methods.

EBCOT 기반의 적응적 관심영역 코딩

강기준(Ki-Jun Kang),이부권(Bu-Kwon Lee),서영건(Yeong-Geon Seo) 한국멀티미디어학회 2006 멀티미디어학회논문지 Vol.9 No.11

In-Plane Extensional Buckling Analysis of Curved Beams under Uniformly Distributed Radial Loads Using DQM

Ki-Jun Kang(강기준) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.7

빌딩, 자동차, 선박, 항공기 등에서의 곡선보 사용 증가가 이러한 구조물의 동적거동해석에 필요한 정확한 해법발전에 괄목할 만한 기여를 해왔다. 탄성곡선 보의 안정성거동은 많은 연구자들의 한 과제분야였다. 전통적으로 미분방정식의 해법은 유한치분법이나 유한요소법으로 해결해왔다. 이러한 방법들은 복잡한 기하학적 구조 및 하중에 따른 격자점의 증가로 많은 컴퓨팅시간을 요구한다. 편미분방정식의 해를 구하기 위한 효율적인 방법 중의 하나는 미분구적법이다. 복잡한 기하학적 구조 및 하중 은 컴퓨터 용량을 과도하게 사용할 뿐만 아니라, 복합알고리즘 프로그램의 어려움을 극복하기 위하여 미분구적법(DQM)이 많은 분야에 적용되어왔다. DQM을 이용하여 곡선 보의 아크 축 신장을 고려한 내 평면 좌굴을 등분포하중 하에서 해석하였다. 다양한 매개변수 비, 경계조건, 그리고 열림 각에 따른 임계하중을 계산하였다. DQM 결과는 활용가능한 다른 엄밀해와 비교하였다. DQM은 적은 격자점을 사용하고도 엄밀해 결과와 일치함을 보여주었다 (0.3% 미만). 다양한 변경에 따른 새로운 결과가 또한 제시 되였고, 그 결과는 곡선 보의 좌굴거동에 중요한 역할을 보여주었고, 다른 수치해석결과 혹은 실험결과비교에 사용될 수 있다. The increasing use of curved beams in buildings, vehicles, ships, and aircraft has prompted studies directed toward the development of an accurate method for analyzing the dynamic behavior of such structures. The stability behavior of elastic curved beams has been the subject of a large number of investigations. Solutions of the relevant differential equations have been obtained traditionally using standard finite difference or finite element methods. These techniques require a great deal of computer time as the number of discrete nodes becomes relatively large under the conditions of complex geometry and loading. One of the efficient procedures for the solution of partial differential equations is the method of differential quadrature. The differential quadrature method (DQM) has been applied to a large number of cases to overcome the difficulties of the complex algorithms of programming for the computer, as well as the excessive use of storage due to the conditions of complex geometry and loading. The in-plane buckling of curved beams considering the extensibility of the arch axis was analyzed under uniformly distributed radial loads using the DQM. The critical loads were calculated for the member with various parameter ratios, boundary conditions, and opening angles. The results were compared with the precise results by other methods for cases, in which they were available. The DQM, using only a limited number of grid points, provided results that agreed very well (less than 0.3%) with the exact ones. New results according to diverse variations were obtained, showing the important roles in the buckling behavior of curved beams, and can be used in comparisons with other numerical solutions or with experimental test data.

Extensional Buckling Analysis of Asymmetric Curved Beams Using DQM

Ki-Jun Kang(강기준) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.4

곡선 보는 철교 그리고 자동차와 갈은 구조물의 구성으로 널리 사용되어왔다. 많은 연구자들의 관심분야인 이러한 구조물의 안정성 거동 해석분야는 괄목할 만한 성과가 있어 왔다. 곡선 보 구조물의 기하학적 구조 및 물성치가 탄성 및 강성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 정역학적 동역학적 해석이 필요하다. 그러나 구조물의 복잡성 때문에 어떠한 경계조건에서도 엄밀해를 얻기가 매우 어렵다. 전통적으로 미분방정식의 해법은 유한차분법 혹은 유한요소법으로 해결해왔으나 이러한 방법들은 때론 복잡한 비선형 구조물에는 과도한 컴퓨터 용량사용과 복잡한 알고리즘 프로그램을 요구한다. 이러한 어려움을 해결하기 위해 미분구적법(DQM)이 여러 분야에 사용되어왔다. 본 연구에서는 복잡한 편미분 방정식의 해를 구하기 위하여 미분구적법이 사용되었다. 중면 신장을 고려한 등분포 하중 하에서 선형으로 변하는 비대칭곡선 보의 내평면 신장 좌굴의 지배방정식을 유도하였고, DQM을 이용하여 지배방정식의 해를 구하였다. 다양한 열림각, 경계 조건, 그리고 파라미터에 의한 임계하중을 계산하였다. DQM 결과는 비교 가능한 엄밀해와 비교하였고 DQM은 적은 격자점을 사용하고도 정확성을 보여주었다. 예를 들어 열림 각이 180⁰인 비 신장 고정단 곡선 보의 경우, 엄밀해의 임계하중 값은 8.0이고 DQM의 임계하중 값은 7.98로, 오차가 0.3% 미만 이었다. 곡선 보의 내평면 비 신장 임계하중도 계산하였고, 두 이론을 상호 비교 분석하였다. 아크축의 중면 신장을 고려한 연구는 곡선 보의 임계하중에 중대한 영향을 미치는 것을 보여준다. Curved beam structures are generally used as components in structures such as railroad bridges and vehicles. The stability analysis of curved beams has been studied by a large number of researchers. Due to the complexities of structural components, it is difficult to obtain an analytical solution for any boundary conditions. In order to overcome these difficulties, the differential quadrature method (DQM) has been applied for a large number of cases. In this study, DQM was used to solve the complicated partial differential equations for buckling analysis of curved beams. The governing differential equation was deduced and solved for beams subjected to uniformly distributed radial loads. Critical loads were calculated with various opening angles, boundary conditions, and parameters. The results of the DQM were compared with exact solutions for available cases, and the DQM gave outstanding accuracy even when only a small number of grid points was used. Critical loads were also calculated for the in-plane inextensional buckling of the asymmetric curved beams, and two theories were compared. The study of a beam with extensibility of the arch axis shows that the effects on the critical loads are significant.

In-Plane Vibration Analysis of Asymmetric Curved Beams Using DQM

강기준(Kang, Ki-Jun),김영우(Kim, Young-Woo) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.8

미분구적법을 이용하여, 전단변형을 고려하지 않은, 단면적이 변하는 비대칭 곡선 보의 면내 자유진동을 해 석하였다. 다양한 경계조건 및 굽힘 각에 따른 진동수를 계산하였고, 그 결과를 다른 수치해석들과 비교하였다. 미분 구적법은 비교적 적은 요소를 사용하고도 정확한 해석결과를 보여준다. The free in-plane vibration of asymmetric circular curved beams with varying cross-section is analyzed by the differential quadrature method (DQM) neglecting transverse shearing deformation. Natural frequencies are calculated for the beams with various opening angles and boundary conditions. Results obtained by the DQM are compared with available results by other methods in the literature. It is found that the DQM gives the good accuracy even with a small number of grid points.

In-Plane Vibration Analysis of Curved Beams Considering Shear Deformation Using DQM

강기준(Kang, Ki-Jun),김병삼(Kim, Byeong-Sam) 한국산학기술학회 2006 한국산학기술학회논문지 Vol.7 No.5

곡선보(curved beam)의 회전관성(rotatory inertia) 및 전단변형(shear deformation)을 고려한 평면내(in-plane) 자유진동을 해석하는데 미분구적법(DQM)을 이용하여 고정-고정 경계조건(boundary conditions)과 다양한 굽힘각(opening angles)에 따른 진동수(frequencies)를 계산하였다. DQM의 결과는 엄밀해(exact solution) 또는 다른 수치해석 (Rayleigh-Ritz, Galerkin 또는 FEM) 결과와 비교하였으며, DQM은 적은 요소(grid points)를 사용하여 정확한 해석결과 를 보여주었다. DQM(differential quadrature method) is applied to computation of eigenvalues of the equations of motion governing the free in-plane vibration for circular curved beams including both rotatory inertia and shear deformation. Fundamental frequencies are calculated for the members with clamped-clamped end conditions and various opening angles. The results are compared with numerical solutions by other methods for cases in which they are available. The differential quadrature method gives good accuracy even when only a limited number of grid points is used.

JPEG2000에서 ROI 코딩 품질에 영향을 미치는 요소의 성능 평가

강기준(Ki Jun Kang),이점숙(Jum Sook Lee),김현주(Hyun Joo Kim) 한국컴퓨터정보학회 2006 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.11 No.4

정지 영상 압축 표준인 JPEG2000의 가장 큰 특징 중의 하나는 관심영역(ROI) 코딩이다. JPEG2000은 다양한 ROI 기법과 ROI 파리미터를 제공하는데, 이것을 특정 응용 프로그램에 적용하기 위해서는 적절한 값을 선택해야 한다. 본 논문에서는 JPEG2000 성능에 영향을 미치는 ROI 코딩 기법과 ROI 파라미터가 ROI 품질과 전체 영상 품질에 어떤 영향을 미치는지를 평가한다. 평가에 사용된 ROI 기법은 Maxshift 방법과 Implicit 방법이며, 평가된 파라미터는 타일 크기와 ROI 크기, 코드블록의 크기, DWT 분해 레벨의 수, ROI 중요도가 사용된다. 타일 크기가 크면 품질은 좋아지며, ROI가 크면 품질은 떨어지며, 코드블록은 Maxshit와 Implicit 모두에서 32X32가 최고의 품질을 보이며, ROI 중요도가 커지면 품질은 떨어지고, 분해 레벨의 수가 증가할수록 품질은 떨어진다. One of the most significant characteristics of JPEG2000, the emerging still image standards, is the ROI (Region of Interest) coding. JPEG2000 provides a number of ROI coding mechanisms and ROI parameters. To apply them to an application, it must select the applicable values. In this paper, we evaluate how the ROI coding mechanisms and the ROI parameters influencing JPEG2000 quality affect the ROI quality and the whole image quality. The ROI coding mechanisms are Maxshift and Implicit, and the parameters are tile size and ROI size, codeblock size, number of DWT decomposition levels and ROI importance. The bigger the tile size, the better the quality. The bigger the ROI size, the ROI importance and the number of DWT decomposition levels, the worse the quality. In code block 32X32 of Maxshift and Implicit, it has the best quality.