• 제목/요약/키워드: 양자화기

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시간-주파수 구조에 근거한 지각적 오디오 부호화기 (A Perceptual Audio Coder Based on Temporal-Spectral Structure)

  • 김기수;서호선;이준용;윤대희
    • 방송공학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.67-73
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    • 1996
  • 일반적으로 고음질 오디오 부호화 방법은 전통적인 데이터 압축 기법과 인간의청각 모델을 결합한 구조를 갖고 있다. 고음질 오디오 부호화에 사용되는 주요한 청각 특성은 주파수 영역에서의 마스킹 현상이므로 서브밴드 부호화나 변환 부호화와 같은 주파수 영역 방법들이 널리 사용된다[1][2]. 그러나 지금까지의 고음질 오디오 부호화에서 시간 영역 마스킹과 시간 영역 중복성을 제거하는 방법은 적용되지 않았다. 본 논문에서 제안한 오디오 데이터 압축 방법은 시간 및 주파수 영역에서 통계적, 지각적 중복성을 제거한다. 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호는 6프레임으로 구성된 패킷으로 나뉘어진다. 한 패킷은 1536 샘플 ($256{\times}6$)로 되어 있으며 패킷 내에서의 중복성은 시간 및 주파수 영역에서 존재한다. 각 패킷에서 두 중복성이 동시에 제거되어진다. 심리음향 모델에 있어서도 세밀한 주파수 마스킹과 함께 시간 영역 마스킹을 고려하여 보다 정확한 결과를 얻을 수 있도록 향상되었다. 양자화를 위해서 각 패킷은 비선형적인 임계 대역과 시간적인 청각 특성을 반영할 수 있도록 설계된 부블럭으로 분할되었다. 따라서 낮은 비트율에서 고음질의 복원음을 얻을 수 있었다.

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저 전송률 부호화기를 위한 프레임 특성에 근간한 균등 비트 할당 기법 (Equal Bit Rate Control for Low Bit-rate Coder based on Frame Statistics)

  • 서동완;최윤식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.176-181
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    • 2005
  • 본 논문은 프레임간의 특성 변화를 이용한 균등 비트 할당 기법을 제안한다. 모델 기반 비트율 조정 알고리즘에 대한 기존의 연구는 양자화 파라미터와 비트율 및 왜곡 모델간의 관계를 찾는 것에 초점을 맞추어 진행해 왔다. 본 논문에서는 비트율-왜곡 모델을 새로이 설정하는 것 대신에 모델 기반 접근 알고리즘 내에서 프레임 특성 변화에 따라 모델 파라미터를 조절하여 모델 기반의 비트율 조정 알고리즘의 성능을 향상시킨다. 모델 기반 접근의 성능은 비트율-왜곡 모델 자체의 정확성과 프레임 간의 비트율-왜곡 특성 차이를 보상하는 모델 파라미터의 정확한 설정이 알고리즘의 성능을 좌우한다. 제안 알고리즘은 프레임의 특성 변화를 모델 파라미터에 의해 파악하고 모델 파라미터를 현재 프레임에 맞도록 조정한다. 제안 알고리즘은 MPEG-4 비디오 부호를 이용하여 설계하고, 성능은 모델 기반 접근의 대표적인 방법인 TMN8과 비교하여 0.6dB 정도의 성능 향상을 나타낸다.

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유사 분광반사율 모집단별로 구성된 주성분 집합을 이용한 개선된 분광반사율 추정 (Improved Spectral-reflectance(SR) Estimation Using Set of Principle Components Separately Organized for Each SR Population with Similar SRs)

  • 권오설;이철희;이호근;하영호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권2호
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    • pp.11-19
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    • 2003
  • 본 논문에서는 3대역 RGB카메라를 이용하여 분광 반사율을 추정할 때 추정오차를 개선하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 색상의 영역별로 적응적인 주성분 집합을 구성함으로써 추정오차를 줄였다. 이때 적응적인 주성분 집합을 구성하기 위하여 Lloyd양자화기 설계 알고리즘을 적용하여 N개의 주성분 집합을 구성하기 위한 분광반사율 모집단을 구성하였다. 전체 모집단으로 사용한 1485 Munsell 색시료의 대표값을 찾아내기 위해서, 초기값으로 Macbeth Color Checker를 사용하였으며 Lloyd 알고리즘의 반복 적용으로 분광 반사율 모집단 전체를 영역별로 분류하고 각 영역에 대하여 주성분 분석을 통해 적응적인 주성분 집합을 구성하였다. 실험 결과, 제안한 방법은 색차 및 분광 반사율에 대한 평균자승오차가 기존의 두 가지의 3대역 주성분 분석 방법 및 5대역 위너 추정을 이용한 분광 반사율 추정 방법보다 개선됨을 확인하였다.

저 비트율 비디오를 위한 적응적 블록킹 현상 제거 기법 (An Adaptive De-blocking Algorithm in Low Bit-rate Video Coding)

  • 김종호;김해욱;정제창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권4C호
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    • pp.505-513
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    • 2004
  • 블록기반의 하이브리드 부호화기는 비디오 신호의 압축방식으로 가장 널리 쓰이는 구조이지만 무선환경과 같은 저 비트율의 응용에 대해서는 양자화에 의한 고주파 성분의 손실로 인해 블록킹 현상이 두드러져 화질열화의 주된 원인으로 지적되고 있다. 블록킹 현상은 블록 경계에서 원영상에 없던 고주파 성분이 나타나는 현상이므로 경계주위에 저역통과 필터를 적용하면 제거할 수 있다. 그러나, 단순히 저역통과 필터를 적용하면 원영상에 존재하는 에지와 같은 고주파 성분도 제거되어 또 다른 화질열화 및 번짐 현상을 야기하게 된다. 본 논문에서는 이러한 현상에 대해 경계주변의 픽셀영역의 특성을 고려하여 모드를 정하고 각 모드에 따라 다른 필터를 적용하는 적응적 디블록킹 필터링 방법을 제안한다. 실험결과 기존의 MPEG-4에서 제시한 방법에 비해 객관적, 주관적 화질이 향상됨을 확인할 수 있다.

정규화신뢰도 기반 가변어휘 고립단어 인식기의 거절기능 성능 분석 (Rejection Performance Analysis in Vocabulary Independent Speech Recognition Based on Normalized Confidence Measure)

  • 최승호
    • 한국음향학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.96-100
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    • 2006
  • 고립단어 인식기의 오 인식 단어를 거절하기 위한 방법으로 정규화 신뢰도가 제안되어 논문 [1-2]에서 성공적으로 적용된 바 있다. 그러나 정규화 신뢰도의 성능 측정을 위해 고정된 단어 셌을 대상으로 실험을 하였다. 본 논문에서는 정규화 신뢰도를 가변어휘 음성인식 영역에 적용하여 신뢰도의 거절성능을 밝히고 특히, 벡터양자화기를 이용하여 미 출현 트라이 폰의 문제를 극복하는 방법을 제안한다. 이때 정규화 신뢰도는 트라이 폰 신뢰도들의 통계적 특징(평균과 표준편차)을 사용한다. 가변어휘 인식실험 결과음소 단위의 정규화방법이 트라이 폰 기반 정규화방법에 비하여 우수한 성능을 보였으며 이러한 결과는 논문 [1-2]의 결과와는 상이한 것으로 트라이 폰 기반 정규화 방법이 미 출현 트라이 폰에 대하여 강인하지 못하다는 점을 시사하고 있다. 따라서 정규화 신뢰도가 음소 또는 트라이 폰에 상관없이 기준 신뢰도인 RLTC 신뢰도 [3]에 비하여 우수한 성능을 보였으며 가변어휘 인식에서도 동작함을 확인 할 수 있었다.

지상파 스테레오스코픽 3DTV 방송을 위한 이종 부호화기 기반 합동 비트율 제어 연구 (Dual Codec Based Joint Bit Rate Control Scheme for Terrestrial Stereoscopic 3DTV Broadcast)

  • 장용준;김문철
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.216-225
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    • 2011
  • 최근 3차원 영상 콘텐츠와 디스플레이의 증가에 따라 지상파 방송사들은 스테레오스코픽 3차원 텔레비전(3DTV) 방송을 위한 준비를 시작하고 있다. 하지만 현재 지상파 방송사들이 비디오 전송을 위하여 사용하고 있는 ATSC 방송규격의 약 18Mbps 대역폭 제한 내에서 는 고화질의 스테레오스코픽 영상을 전송하는 데 한계가 있다. 따라서 보다 고화질의 3D 영상 방송 서비스를 제공하는 동시에, 기존 2DTV 시청자를 위한 호환성을 유지하기 위하여 좌영상은 현재 지상파 방송에서 채택하고 있는 MPEG-2 기반, 그리고 우영상은 보다 압축 효율이 높은 H.264/AVC 기반의 비디오 압축 및 전송 시스템이 고려되고 있다. 본 연구에서는 이러한 지상파 3DTV 방송 조건 하에서 이종 부호화기로부터 산출되는 비트스트림의 양을 대역폭 제한에 맞게 조절하는 합동 비트율 제어 방법을 제안한다. 제안하는 합동 비트율 제어 방법은 H.264/AVC의 비트율 제어 방법인 이차 율-양자화 모델(quadratic rate-quantization model)을 MPEG-2 부호화 과정 내에 구현하여 압축된 두 비디오 비트스트림의 합이 대역폭 조건을 충족시키면서 화질왜곡을 최소화하는 양자화계수를 계산하도록 설계되었다. 또한 시청자의 시각적 피로도가 양안 영상의 화질 차이와 관계가 있다는 가정 하에 좌영상과 우영상의 화질의 차이를 일정하게 유지되도록 하는 제약식을 최적화 문제에 추가하여 양자화계수를 계산하였다. 실험결과 제안한 지상파 스테레오스코픽 3DTV를 위한 합동 비트율 제어 알고리듬은 목표 비트율을 맞추는 동시에, MPEG-2 및 H.264/AVC의 기존 비트율 제어 알고리듬 방법에 비하여 좌/우 영상의 평균 화질 합을 약 2.02% 향상시켰고, 화질 절대차의 평균은 약 77.6%, 화질차의 분산은 약 74.38% 감소시키는 성능을 보였다.

HEVC 스크린 콘텐츠의 고속 변환 생략 결정 및 변환 생략 시그널링 방법 (Transform Skip Mode Decision and Signaling Method for HEVC Screen Content Coding)

  • 이다희;양승하;심혁재;전병우
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권6호
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    • pp.130-136
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    • 2016
  • HEVC (High Efficiency Video Coding) 비디오 국제표준 확장기술은 스크린 콘텐츠를 주요 부호화 대상 영상 중 하나로 고려하는 스크린 콘텐츠용 비디오 압축 기술을 포함하고 있다. 표준화가 완료된 HEVC 버전 1에 이미 포함되어 있는 변환생략 기술은 변환을 생략하고 양자화만을 수행하는 기술로 스크린 콘텐츠와 같이 고주파 에너지를 많이 포함하는 영상에서 큰 압축률 향상을 보인다. 하지만 변환생략이 가능한 모든 $4{\times}4$ 변환블록에 대하여 변환생략 모드까지 포함한 선택가능한 모드 중에서 최적의 모드를 결정하여야 하므로 부호화기의 복잡도가 증가한다. 본 논문에서는 스크린 콘텐츠 부호화에 특히 효과적인 IBC(Intra block copy) 기술과 변환생략 기술간의 통계적 상관성을 이용한 고속 변환생략 모드 결정과, $4{\times}4$ 변환블록 마다 변환생략 여부를 나타내는 transform_skip_flag를 CU단에서 하나의 대표 플래그로 묶어 표현하는 변환생략 통합 시그널링 방법을 제안한다. 모의 실험을 통하여 제안 방법을 적용한 경우, $4{\times}4$ 변환 블록 부호화 시간을 약 32%를 절감할 수 있는 것을 확인하였다.

고성능 잔여 데이터 복호기를 위한 최적화된 하드웨어 설계 (An Optimized Hardware Design for High Performance Residual Data Decoder)

  • 정홍균;류광기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5389-5396
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    • 2012
  • 본 논문에서는 H.264/AVC의 고성능 잔여 데이터 복호기를 위해 최적화된 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 하드웨어 구조는 새로운 역영자화 수식들을 적용한 공통 연산기를 갖는 병렬 역양자화기와 병렬 역변환기를 통합한 하드웨어 구조이다. 새로운 역양자화 수식들은 기존 수식에서 나눗셈 연산을 제거하여 연산량 및 처리시간을 감소시키고 새로운 수식들을 처리하기 위해 곱셈기와 왼쪽 쉬프터로 구성된 하나의 공통 연산기를 사용한다. 역양자화기는 4개의 공통 연산기를 병렬처리하기 때문에 $4{\times}4$ 블록의 역양자화 수행 사이클 수를 1 사이클로 감소시키고, 제안하는 역변환기는 8개의 역변환 연산기를 사용하여 $4{\times}4$ 블록의 역변환 수행 사이클 수를 1 사이클로 감소시킨다. 또한 제안하는 구조는 역양자화 연산과 역변환 연산을 동시에 수행하기 때문에 하나의 $4{\times}4$ 블록을 처리하는 데 1 사이클이 소요되어 수행 사이클 수가 감소한다. 제안하는 구조를 Magnachip 0.18um CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 합성한 결과 게이트 수는 21.9k, critical path delay는 5.5ns이고, 최대 동작 주파수는 181MHz이다. 최대 동작 주파수에서 제안하는 구조의 throughput은 2.89Gpixels/sec이다. 표준 참조 소프트웨어 JM 9.4에서 추출한 데이터를 이용하여 성능을 측정한 결과 제안하는 구조의 수행 사이클 수가 기존 구조들 대비 88.5% 이상 향상되었다.

미중관계의 전개와 현안문제 및 시사점 (The Development of the U.S.-China Relationship, Pending Issues and Implications)

  • 김강녕
    • 한국과 국제사회
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    • 제2권2호
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    • pp.89-130
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    • 2018
  • 본 논문은 '미중관계의 전개와 현안문제 및 시사점을 분석하기 위한 것이다. 초기 및 적대적 대결기의 미중관계, 미중접근 관계정상화기 및 1980~90년대 미중관계, G2시대 개막후 2010년대 중반까지의 미중관계, 트럼프-시진핑시대의 미중관계와 주요현안과 시사점을 살펴본 후 결론을 도출해본 것이다. 지난 30여 년간의 중국의 급속한 성장은 기존의 미국중심의 단극적 국제질서를 변화시키며 양국간의 경쟁을 촉발시키고 있다. 미국과 중국은 전략 경제대화'를 정기적으로 개최하는 유일한 국가가 되었고, 주제 역시 양자간의 관계뿐만 아니라 글로벌 이슈까지 논의하는 나라로 발전해왔다. 미중협력 갈등의 현안문제는 양국관계는 물론 글로벌 이슈를 망라하고 있다. 예컨대 남중국해, 북핵과 사드, 통상 금융질서, 대만문제 등이 바로 그것이다. 미중갈등은 남의 일이 아니라 한국의 외교 안보 경제에도 직결되는 문제이다. 우리는 미중관계에 있어서 '코리아 패싱(Korea passing)'이 나오지 않도록 튼튼한 한 미 안보공조관계를 유지 강화해 나가는 한편, 한 중 경제협력관계도 조화롭게 추진해 나가는 헤징전략이 요구된다.

음성신호의 특성을 고려한 패킷 손실 은닉 알고리즘 (Packet Loss Concealment Algorithm Based on Speech Characteristics)

  • 윤성완;강홍구;윤대희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7C호
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    • pp.691-699
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    • 2006
  • VoIP(Voice over Internet Pratocol)와 같은 IP 네트워크망에서는 패킷 지연, 지터, 패킷 손실 등의 이유로 QoS(Quality of Service)를 보장받지 못하기 때문에, 패킷 손실을 은닉하는 방법에 대한 연구는 필수적이다. IP망에서 사용되는 대부분의 저전송률 음성부호화기는 자체적으로 패킷 손실 은닉(PLC: Packet Loss Concealment) 알고리즘을 사용하고 있지만, 예측 기법에 기반한 양자화 특성상 패킷 손실 이후에도 에러가 전파되는 문제가 있다. 또한, 손실된 패킷의 음성신호 특성을 고려하지 않고 과거 파라미터값을 반복시키는 기존 PLC 방법은 그 구현은 쉽지만 천이구간에서의 합성신호의 음질이 심각히 저하된다. 본 논문에서는 패킷 손실 환경에서 랩신호 특성에 따른 에러전파 영향을 정량적으로 분석하고 그 결과를 토대로 보간법 기반의 새로운 PLC 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 파라미터별로 음성신호의 특성을 고려해 선택적으로 보간법을 적용하고, 예측 필터의 메모리를 효과적으로 갱신한다. 성능평가 결과, 제안한 알고리즘은 VoIP에서 널리 사용되는 G.729 의 기존 PLC 알고리즘에 비해 다양한 FER 환경에서 성능이 향상되었다.