Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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Compression of DSM Files Based on Quad BTC for Terrain Reference Flight

지형 참조 비행을 위한 Quad BTC 기반의 DSM 파일 압축

  • Min, Gyung-Chul (Department of Mechatronics, ChungNam National University) ;
  • Ko, Yun-Ho (Department of Mechatronics, ChungNam National University)
  • Received : 2021.11.22
  • Accepted : 2022.01.18
  • Published : 2022.07.01
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Abstract

In this paper, we propose Quad BTC that compresses DSM files to allow random access for TRF (Terrain Referenced Flight). The terrain data used for TRF has a large data capacity to be stored in the UAV (Unmanned Aerial Vehicle), so its size must be reduced through compression. Conventional BTC (Block Truncation Coding) based compression methods are suitable for TRF because it can decode randomly accessing specific coordinates. However, These conventional methods have a problem that the error increases because the deviation of the data increases as the size of the block increases. In this paper, we propose Quad BTC method that adaptively divides a block in to 4 sub blocks and compresses to solve this problem. The proposed method may reduce errors because the size of the sub block can be adjusted within the block. Through simulation using actual terrain data, it is verified that Quad BTC has less error at the same compression ratio than conventional BTC and AM BTC.

본 논문에서는 지형 참조 비행에 사용될 DSM 파일을 임의 접근 가능하도록 압축하는 Quad BTC기법을 제안한다. 지형 참조 비행에 사용되는 지형 정보는 무인 항공기에 탑재하기에 데이터 용량이 크기 때문에 압축을 통해 그 크기를 줄여야 한다. 기존 BTC 기반의 압축 방법들은 특정 좌표에 임의 접근해 복호화가 가능하기 때문에 지형 참조 비행에 적합하다. 하지만 이러한 기존 방식들은 블록의 크기가 커질수록 값의 편차가 커지기 때문에 오차가 커지는 문제를 가진다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 블록을 적응적으로 4개의 서브 블록으로 분할하여 압축하는 Quad BTC 기법을 제안한다. 제안된 방법은 블록 내에서 서브 블록의 크기를 조절할 수 있기 때문에 오차를 줄일 수 있다. 실제 지형 데이터를 이용한 모의실험을 통해 제안된 Quad BTC가 기존 BTC와 AM BTC보다 압축비 대비 오차가 작은 것을 확인한다.

Keywords

Acknowledgement

본 연구는 2019년 국방과학연구소 미래도전국방기술 연구개발사업 '드론을 이용한 지면 폭발물 실시간 광역 공중탐지체계' 3세부과제 수직이착륙(VTOL) 고정익 드론 및 지상제어 통신시스템 과제(912780604)의 지원을 받았음.

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