웨이브릿 편이변조시스템에서 비트 전송률 향상 기법

정태일,이태오,유태경,김종남,문광석,Jeong, Tae-Il,Lee, Tae-Oh,Ryu, Tae-Kyung,Kim, Jong-Nam,Moon, Kwang-Seok 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.11

본 논문에서는 디지털 통신에서 비트 전송율을 향상시킬 수 있는 웨이브릿 편이 변조 시스템을 제안한다. 기존의 웨이브릿 편이 변조 시스템에서는 스케일링 함수(scaling function)를 1로, 웨이브릿(wavelet)을 0으로 할당하여 0과 1을 구분하였다. 제안한 방식은 스케일링 함수와 웨이브릿 그리고 이 두 신호를 반전시킨 4개의 반송파를 사용하여 변조한다. 즉, 웨이브릿은 00, 반전된 웨이브릿은 01, 스케일링 함수를 10, 반전된 스케일링 함수를 11로 할당하여 비트 전송률을 2배로 향상시키고자 한다. 복조시에는 4개의 상관기를 이용하여 원래의 2진 데이터(2비트)를 복원하였다. 모의실험 결과 제안한 방식이 기존의 웨이브릿 편이 변조 시스템에 비해 전송효율이 2배 향상되었음을 확인하였다. This paper presents WSK(wavelet shift keying) that can be improved to bit transmission rate in the digital communication. An algorithm of the conventional modulation is carried out that the scaling function and wavelet are encoded to 1(mark) and 0(space) for the input binary data, respectively. A new modulation technique that uses four carrier frequencies is proposed. Four carrier frequencies are defined as scaling function, inversed scaling function, wavelet, and inversed wavelet, which are encoded to 10, 11, 00 and 01 respectively. An algorithm of the proposed demodulation is decode to the original data using four correlation. As a results of simulation, we confirmed that the proposed method was improved to the performance at twice for the bit transmission rate.

웨이브릿 편이 변조 시스템에서 웨이브릿에 대한 성능분석

정태일,김은주,Jeong, Tae-Il,Kim, Eun-Ju 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.8

웨이브릿 변환은 신호처리, 디지털 통신 등 여러 분야에 널리 사용된다. 본 논문에서는 웨이브릿 편이 변조(WSK : wavelet shift keying) 시스템에서 하러(Haar)와 도비치(Daubechies) 웨이브릿 계열(series)을 중심으로 웨이브릿 종류에 대한 성능을 분석한다. 사용된 웨이브릿은 하러, 도비치 4탭, 8탭, 12탭을 사용하였다. 분석방법은 눈 모양에 의한 방법과 에러확률에 의한 방법을 사용하였다. 모의실험 결과 필터계수의 개수가 적을수록 좋은 성능을 보였다. Wavelet transform is utilized to the field of the signal processing and the digital communication. In this paper, the performance for wavelets is analyzed for Haar and Daubechies series in the wavelet shift keying. It is mainly utilized to Haar, Daubechies 4tap, 8tap and 12tap in this paper. The analysis scheme is utilized by the eye pattern and the error probability. As a results of simulation, we confirmed that the proposed scheme was superior to performance when the number of the filler coefficient is small.

SAS 기법과 다중 스케일 인자를 이용한 웨이브릿 기반 프랙탈 영상압축

정태일,강경원,문광석,권기용,김문수,Jeong, Tae-Il,Gang, Gyeong-Won,Mun, Gwang-Seok,Gwon, Gi-Yong,Kim, Mun-Su 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.38 No.4

기존의 웨이브릿 기반 프랙탈 압축 방법은 전 영역에 대하여 최적의 정의역을 탐색하므로, 부호화 과정에서 많은 탐색시간이 소요되는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 웨이브릿 변환영역에서 SAS(Self Affine System) 기법과 다중 스케일 인자를 이용한 웨이브릿 변환 기반 프랙탈 영상 압축 방법을 제안한다. 웨이브릿 기반 영역에서 정의역과 치역을 구성하고, 각각의 치역 블럭에 대해 모든 정의역 블럭을 탐색하는 것이 아니라, 정의역 탐색과정이 필요 없는 SAS 기법을 도입하여 공간적으로 같은 위치에 있는 상위 레벨 블록을 정의역으로 선택한다 그래서 부호화 과정에서 곱셈 계산량을 감소시켜 고속 부호화를 가능하게 한다. 그리고 SAS 기법의 단점인 화질이 떨어지는 단점을 개선하기 위해, 각 레벨별로 서로 다른 스케일 인자를 사 용하여 화질을 개선한다. 그 결과 화질에는 영향을 미치지 않고 부호화 시간과 압축률이 개선되고, 점진적 전송이 가능한 알고리듬을 제안한다. The conventional wavelet-based fractal image coding has the disadvantage that the encoding takes a long time, since each range block finds the best domain in the image. In this Paper, we propose wavelet-based fractal image coding using SAS(Self Affine System) method and multi-scale factor. It consists of the range and domain blocks in DWT(discrete wavelet transform) region. Using SAS method, the proposed method is that the searching process of the domain block is not required, and the range block selects the domain which is relatively located the same position in the upper level. The proposed method can perform a fast encoding by reducing the computational complexity in the encoding process. In order to improve the disadvantage of SAS method which is reduced image qualify, the proposed method is improved image qualify using the different scale factors for each level. As a result, there is not influence on an image quality, the proposed method is enhanced the encoding time and compression ratio, and it is able to the progressive transmission.

4-ary 스케일링 웨이브릿 편이 변조 시스템의 성능 분석에 관한 연구

정태일,유태경,김종남,문광석,김현덕,Jeong, Tae-Il,Ryu, Tae-Kyung,Kim, Jong-Nam,Moon, Kwang-Seok,Kim, Hyun-Deok 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.5

기존의 웨이브릿 편이 변조 시스템은 스케일링 함수(scaling function)를 1로, 웨이브릿(wavelet)을 0으로 하는 1비트 변조방법이 있고, 스케일링 함수와 웨이브릿 그리고 이 두 신호를 반전시켜서 생성된 4개의 반송파를 사용하는 2비트 변조방법이 있다. 본 논문에서는 2비트 변조방법인 4-ary 스케일링 웨이브릿 편이변조(4-ary SWSK : 4-ary scaling wavelet shift keying) 시스템을 정의하고, QPSK 시스템으로부터 정의된 시스템의 비트 에러 확률과 부호 에러 확률을 유도한다. 제안한 4-ary SWSK 성능을 분석하기 위하여, 기존의 QPSK(quadrature phase shift keying), MFSK(M-ary frequency shift keying), 그리고 제안한 방법의 비트 에러 확률 및 부호 에러 확률을 구한다. 실험결과 제안한 방법의 비트 에러 확률과 부호 에러 확률이 좋은 성능을 보였다. An algorithm of the conventional wavelet shift keying is carried out that the scaling function and wavelet are encoded to 1(mark) and 0(space) for the input binary data, respectively. Two bit modulation technique which uses four carrier frequencies is existed. Four carrier frequencies are defined as scaling function, inversed scaling function, wavelet, and inversed wavelet, which are encoded to 10, 11, 00 and 01, respectively. In this paper, we defined 4-ary SWSK (4-ary scaling wavelet shift keying) which is two bit modulation, and it is derived to the probability of bit error and symbol error of the defined system from QPSK. In order to analyze to the performance of 4-ary SWSK, we are obtained in terms of the probability of bit error and symbol error for QPSK (quadrature phase shift keying), MFSK(M-ary frequency shift keying) and proposed method. As a results of simulation, we confirmed that the proposed method was superior to the performance in terms of the probability of bit error and symbol error.

Eccentricity를 이용한 차선 검출에 관한 연구

정태일,나심 아샤드,문광석,김종남,Jeong, Tae-Il,Arshad, Nasim,Moon, Kwang-Seok,Kim, Jong-Nam 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.12

본 논문에서는 Eccentricity를 이용한 차선 검출 알고리듬을 제안한다. 차선 검출 알고리듬은 자동차 운전자의 안정성을 증가시키는 차선 이탈 경보 시스템 등에 활용될 수 있다. 차선 검출율을 개선하기 위하여 그래프 이론에서 소개되는 Eccentricity를 정의하고, 이를 차선 검출 알고리듬에 이용하여 Eccentricity를 계산하였다. 직선도로인 경우 Eccentricity는 1이고 1차 함수로 구현이 가능하다. 그래서 시간 복잡도와 공간 복잡도를 개선하였고, 아울러 기존의 방법들보다 차선 검출율이 향상됨을 확인하였다. In this paper, a lane detection algorithm using Eccentricity calculation is proposed. Lane detection is used for lane departure warning which can support safe driving to prevent accidents. In other to enhance the detection rate, we define the Eccentricity calculation which is introduced in graph theory, and evaluate the Eccentricity. The Eccentricity for any straight line is equal to 1, hence computing the Eccentricity allows the implementation of a first order equation. As a results of simulation, we confirmed that the proposed algorithm was enhanced by time and space complexity, and superior to the performance of the conventional lane detections.

스케일링 함수와 웨이브릿을 이용한 잡음에 강인한 새로운 웨이브릿 편이 변조 시스템

정태일,Jeong, Tae-Il 한국융합신호처리학회 2008 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.9 No.2

There are the frequency shift keying(FSK), phase shift keying(PSK) and amplitude shift keying(ASK) in the conventional digital communications method. In this paper, We proposed a new robust wavelet shift keying system using scaling and wavelet function in the digital communication. Wavelet Transform consist of a low frequency and high frequency coefficient. When the input signal is one, if it finds the impulse response, the signal is separated from the scaling and wavelet function. The binary data is encoded by modulator which assigned the scaling function to 1(one), and wavelet to zero(0). It was demonstrated by experiment that the proposed algorithm can be a robust noise. 기존의 대표적인 디지털 통신방식으로 주파수 편이 변조(FSK: frequency shift keying), 위상 편이 변조(PSK: phase shift keying), 진폭 편이 변조(ASK: amplitude shift keying) 방식들이 있다. 본 논문에서는 디지털 통신에서 스케일링 함수(scaling function)와 웨이브릿(wavelet)을 이용한 새로운 웨이브릿 편이 변조(wavelet shift keying) 시스템을 제안한다. 웨이브릿 변환은 저주파 계수와 고주파 계수로 구성된다. 입력이 1인 신호에 대하여 임펄스 응답을 구하면, 스케일링 함수와 웨이브릿 함수로 나누어진다. 스케일링 함수를 1로, 웨이브릿 함수를 0으로 할당하여 2진 데이터를 변조한다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘이 잡음에 강인함을 확인하였다.

복원순서 재구성에 의한 개선된 고속 프랙탈 영상복원

정태일,문광석,Jeong, Tae-Il,Moon, Kwang-Seok 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.37 No.5

기존의 프랙탈 복원방법은 모든 치역영역에 대해 반복축소변환을 수행하였다 그러나 일부영역은 반복축소변환 없이 복원 가능하고, 데이타 의존영역이 존재한다 $R{\times}R$ 치역을 복원하기 위해서 $2R{\times}2R$ 정의역이 필요하다 이러한 복원과정은 의존그래프로 해석이 가능하다 치역은 정점에 해당하고, 정점은 치역정점과 정의역 정점으로 구분한다 에지는 정의역 정점이 다른 치역정점에 참조됨을 나타낸다 치역정점으로 들어오는 에지 수를 입력수, 치역정점에서 나가는 에지 수를 출력수로 정의한다 제한한 방법은 프랙탈 코드를 의존그래프로 해석하고 복원되는 정정의 순서를 재구성하여 출력수의 정보를 이용한다 즉 정점의 출력수가 영이면, 그 정점은 다론 정점에게 참조되지 않는 정점으로서 데이타 의존영역이 되는 정점이다 이와 같이 복원 되는 정점의 순서를 재구성함으로서, 데이타 의존영역을 확장하여 반복축소변환이 필요한 영역을 최소화한다 그 결과 화질에는 거의 영향을 미치지 않고, 복원과정에서의 불필요한 계산량을 제거하여 고속 복원이 가능하다. The conventional fractal decoding was implemented to IFS(iterated function system) for every range regions But a part of the range regions can be decoded without the iteration and there is a data dependence regions In order to decode $R{\times}R$ range blocks, It needs $2R{\times}2R$ domain blocks This decoding can be analyzed to the dependence graph The vertex of the graph represents the range blocks, and the vertex is classified into the vertex of the range and domain The edge indicates that the vertex is referred to the other vertices The in-degree and the out-degree are defined to the number of the edge that is entered and exited, respectively The proposed method is analyzed by a dependence graph to the fractal code, and the decoding order is recomposed by the information of the out-degree That is, If the out-degree of the vertex is zero, then this vertex can be used to the vertex with data dependence Thus, the proposed method can extend the data dependence regions by the recomposition of the decoding order As a result, the Iterated regions are minimized without loss of the image quality or PSNR(peak signal-to-noise ratio), Therefore, it can be a fast decoding by the reducing to the computational complexity for IFS in the fractal Image decoding.

4-ary SWSK 시스템에서 웨이브릿에 대한 비트 에러 확률에 관한 연구

정태일,Jeong, Tae-Il 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.1

본 논문은 4-ary SWSK(4-ary scaling wavelet shift keying) 시스템에서 여러 가지 웨이브릿 종류에 대하여 비트 에러 확률에 대한 성능을 연구하고자 한다. 기존의 4-ary SWSK 시스템에서 비트 에러 확률이 유도된 바 있다. 그래서 기존의 비트 에러 확률을 이용하여 Daubechies, Biorthogonal, Coiflet, Symlet 웨이브릿에 대한 비트 에러 확률을 실험적으로 구하였다. 또 웨이브릿의 탭 개수와 주기 변화에 대해서 그 성능을 분석하였다. 실험결과 4-ary SWSK 시스템에서 Coiflet, Symlet 웨이브릿이 비트 에러 확률면에서 좋은 성능을 보였고, 두 웨이브릿의 성능은 비슷하였음을 확인하였다. This paper presents a study on the performance analysis on probability of bit error for wavelet in 4-ary SWSK system. The formula for the bit error probability in 4-ary SWSK system was derived from the conventional method. This paper experimentally implements the probability of bit error for Daubechies, Biorthogonal, Coiflet and Symlet wavelet using the conventional formula of bit error probability. Additionally, the performance of bit error probability is analyzed for the period and the number of wavelet taps. Based on the results, we confirmed that the performance of Coiflet and Symlet wavelet for the probability of bit error is superior to the other wavelet, and their probability of bit error are similar.

초기 매칭 에러를 통한 적응적 고속 움직임 예측 알고리즘

정태일(Tae-Il Jeong) 한국멀티미디어학회 2007 멀티미디어학회논문지 Vol.10 No.11

본 논문에서는 기존의 PDE방법의 계산량을 줄이고 동시에 동일한 예측화질을 얻기 위해, 초기 매칭블록의 서브블록별 SAD값의 비교를 통한 고속 움직임 예측 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 최초 매칭 블록의 서브블록별 매칭 에러의 복잡도의 비교를 통해 후보블록들의 매칭순서를 변경하여 불필요한 계산량을 줄이는 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 예측 화질의 저하 없이 기존의 PDE (partial distortion elimination) 알고리즘을 이용한 전영역 탐색 방법에 비해 45%의 계산량을 줄였으며, MPEG-2 및 MPEG-4 AVC를 이용하는 비디오 압축 응용분야에 유용하게 사용될 수 있을 것이다. In this paper, we propose a fast motion estimation algorithm using initial matching errors by sorting square sub-blocks to find complex sub-block area adaptively based on partial calculation of SAD(sum of absolute difference) while keeping the same prediction quality compared with the PDE(partial distortion elimination) algorithm. We reduced unnecessary calculations with square sub-block adaptive matching scan based initial SAD calculation of square sub-block in each matching block. Our algorithm reduces about 45% of computations for block matching error compared with conventional PDE(partial distortion elimination) algorithm without any degradation of prediction quality, and our algorithm will be useful to real-time video coding applications using MPEG-4 AVC or MPEG-2.

비트맵 트리 탐색 방법의 비교

정태일(Tae Il Jeong),김성조(Sung Jo Kim),박승규(Seung Kyu Park) 대한전자공학회 1994 대한전자공학회 학술대회 Vol.1994 No.7