본 논문에서는 2D DWT(Discrete Wavelet Transform)를 이용하여 디지털 영상압축기를 FPGA에서 실시간 동작이 가능하도록 설계하였다. 구현된 웨이블릿을 이용한 영상압축기는 필터링을 수행하는 커널부와 양자화 및 허프만 코딩을 수행하는 양자화/허프만 코더부, 외부 메모리와의 인터페이스를 위한 메모리 제어부, A/D 컨버터로부터 영상을 받아들이기 위한 입력 인터페이스부, 불규칙적인 길이의 허브만 코드값을 32비트의 일정길이로 구성하는 출력 인터페이스부, 메모리와 커널사이 데이터를 정렬하는 메모리 커널 버퍼부, PCI와의 연결을 위한 PCI 입/출력부 그리고 그 밖에 타이밍을 맞추기 위한 여러 작은 모듈들로 구성된다. 열방향 읽기 동작을 행방향 읽기 동작으로 수행하기 위한 메모리 사상방식을 사용하여 외부 메모리에 영상을 저장하고 열방향의 수직 필터링 시 효율적으로 데이터를 메모리로부터 읽을 수 있게 한다. 전체적인 동작은 A/D 컨버터의 필드 신호에 동기하여 전체 하드웨어는 필드 단위로 파이프라인 동작을 하고 필드 단위의 동작은 DWT의 웨이블릿 필터링 레벨에 따라서 동작이 구분된다. 구현된 하드웨어는 APEX2KC EP20K600CB652-7의 FPGA 디바이스에서 11119(45%)개의 LAB와 28352(9%)개의 ESB를 사용하여 하나의 FPGA내에 사상될 수 있었고 부가적인 외부 회로의 필요없이 단일 칩으로써 웨이블릿을 이용한 영상압축을 수행할 수 있었다. 또한 33MHz의 속도에서 초당 30 프레임의 영상을 압축할 수 있어 실시간 영상 압축이 가능하였다.
본 연구에서는 비선형 지속 모음 모델링을 위한 최소 제곱 서포트 벡터 회귀 기반 비선형 자귀회귀 방법을 소개하고 분석하였다. 비주기적인 파형 특성을 갖는 양성 후두 질환자 43명의 지속 모음을 대상으로 한 실험에서 제안된 비선형 합성기는 거의 완벽하게 혼란한 지속 모음을 생성하고 선형 예측 코딩은 할 수 없는 주파수 변동과 같은 자연스러운 음의 특성 또한 보존할 수 있었다. 하지만 일부 모음의 합성 결과 실제 원음과 다른 차이점을 보였다. 이러한 결과들은 단일 밴드 모델이 음의 고주파 성분을 조정, 분해 못하기 때문에 발생한 것이라 가정된다. 그러므로 웨이블릿 필터 뱅크를 이용한 멀티 밴드 모델을 단일 밴드 모델과 대치하여 실험을 수행한 결과 향상된 안정성을 보였다. 결과적으로 최소 제곱 서포트 벡터 회귀 기반 비선형 자귀회귀 방법은 성공적으로 원음에 가까운 합성음을 생성할 수 있다는 것을 확인 할 수 있었다.
This paper addresses the wavelet-based fuzzy PI/PD controller design using DNA coding method. A structure of fuzzy controller model is adopted as the wavelet transform of which the coefficients are identified. The proposed method overcomes some mathematical limits of conventional methods by using the fuzzy logic that is optimized by DNA coding method. The feasibility of the proposed fuzzy controller design scheme is verified by applying to the servo control of the optical disk drive.
EZW(Embedded Image Coding Using Zerotrees of Wavelet Coefficients) 알고리즘의 경우는 해상도를 높이기 위해 임계값을 낮출 때 중요계수의 위치를 나타내기 위해 필요 없는 zero 값을 많이 코딩을 해야 하는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 쿼드 트리(quad tree)방법을 이용하여 위치정보를 나나내었다. 그리고 그 계수들의 크기는 EZW 에서 사용한 방법과 유사한 메트릭스(matrix) 방법을 사용하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘으로 영상을 압축하게 되면 EZW와 MRWD(Morphological Representation of Wavelet Data)의 방법을 동시에 이용하는 효과가 있어 압축 효율이 증가함을 알 수 있었다.
This paper presents the intelligent modeling method of chaotic systems using a DNA coding based wavelet neural network(WNN). Generally the mathematical teaming method such as gradient descent method is used to adjust the parameters of WNN, which has much computational cost. To overcome this kind of problem, we use the DNA coding method as the learning method of WNN, and then combine it with the WNN. Finally, to verify the efficiency of our method, we apply the proposed DNA coding based wavelet neural network for modeling of Duffing system, which is a representative continuous-time chaotic system.
본 논문에서는 그래프 간 정합을 이용한 포인트 클라우드 시퀀스 압축 기법을 제안한다. 우선, 그래프를 활용하여 포인트 클라우드 시퀀스의 시변하는 기하학적 구조를 표현하고, 그래프로부터 웨이블릿 변환을 사용하여 추출한 특징 벡터를 매칭하는 방법으로 인접 프레임 간 움직임 예측을 수행한다. 그리고 움직임 예측을 통해 얻은 움직임 벡터 중 정합 점수가 높은 소수의 움직임 벡터를 보간하여 프레임 전체의 움직임 필드를 얻는다. 최종적으로 움직임 정보를 활용하여 얻은 예측 프레임과 타겟 프레임의 차이를 선택적 엔트로피 부호화 방식으로 코딩하여 포인트 클라우드 시퀀스 압축을 수행한다. 실험 결과 제안하는 기법이 3D 포인트 클라우드 시퀀스를 효과적으로 압축함을 확인할 수 있다.
오늘날 컴퓨터와 통신 기술의 발달로 멀티미디어(이미지 데이터)는 다양한 응용 분야에서 사용되고 있다. 여기에 가장 널리 사용되고 있는 JPEG2000는 관심영역(ROI) 기술을 제공한다. ROI의 추출은 사용자에게 우선적으로 보여져야 하기 때문에 빠르게 수행되어야 하고 큰 이미지에서 자동적으로 추출되어야 한다. 이를 위해, 본 연구는 JPEG2000의 코드 블록 내에 있는 에지 분포를 이용하여 ROI의 자동 추출과 우선적 처리에 관한 방법을 제안한다. 먼저 에지 추출을 위한 처리와, 다음으로 에지 정보를 이용해 ROI를 자동적으로 추출한다. 그리고, 추출된 ROI 블록을 이용하여 ROI를 그룹핑 하고, ROI 블록의 마스크를 생성한다. 이후에는 양자화를 하고 우선적 처리를 하는 ROI 코딩을 하고 EBCOT를 실행한다. 제안 방법의 유효성을 보이기 위하여 JPEG2000에서 사용되는 다른 ROI 추출 기법들과 비교하고 ROI 코딩을 하지 않는 기법과 ROI 코딩이 포함된 기법 간의 PSNR을 평가하여 품질을 비교한다.
본 논문에서는 Sharipo에 의해 소개된 EZW(embedded zerotree wavelet) 알고리즘을 개선하여 실시간 처리가 가능하며 효율이 더 좋은 방법을 제안하였다. 기존의 EZW는 각각의 심벌(symbol)마다 2비트를 할당하는데 이는 각 대역(band)에서 나타날 수 있는 심벌의 수를 고려하지 않고 부호화를 수행하는 것이므로 압축 효율이 떨어지는 단점이 있으며 부호화 과정에서 제로트리 코딩(zerotree coding)을 함으로써 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 각 역별로 심별마다 가변 비트를 할당하여 압축 효율을 높였다. 그리고 Backscan방식을 사용하여 부호화 시간을 상당히 단축하였고 웨이블릿(wavelet) 변환을 리프팅 구조로 나타내어 전체적인 부호화 시간을 줄였다. 실험 결과 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 EZW보다 PSNR은 약 0.3∼l.5[㏈], 부호화 시간은 2∼10배 이상 향상됨을 확인하였다.
This paper presents a new method for an efficient coding of very low bit-rate color video based on adaptive wavelet transform. Our approach reveals that the coding process works more efficiently if the quantized wavelet coefficients are preprocessed by a mechanism exploiting the redundancies in the wavelet subband structure. Thus, we focuses optimized activity of coding part, and exhaustive overlapped block motion compensation is utilized to ensure coherency in motion compensated error frames, and raised cosine window is applied. The horizontal and vertical components of motion vectors are encoded separately using adaptive arithmetic coding while significant wavelet coefficients are encoded in bit-plane order using adaptive arithmetic coding. On average the proposed codec exceeds H.263 and ZTE in peak signal-to-noise ratio by as much as 2.07 and 1.38dB at 28 kbits, respectively. Fore entire sequence coding, 3DWCVC method is superior to H.263 and ZTE by 0.35 and 0.71dB on average, respectively.
본 논문에서는 동적 관심영역 코딩을 위한 효율적인 관심영역 코드블록 판별 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬은 관심영역 코드블록 판별 시간을 줄이기 위하여 관심영역 모양의 특징을 고려하여 일부 마스크 정보만으로 관심영역의 포함율을 계산하고, 포함율과 관심영역 임계값에 의해 관심영역 코드블록 유무를 판별한다. 그리고 판별 알고리듬은 관심영역 임계값을 조절함으로서 관심영역 코드블록 내의 배경 웨이블릿 계수의 우선적 처리와 손실 부분을 조절도 할 수 있었다. 제안한 방법의 유효성을 나타내기 위해 기존의 방법들과 비교 실험을 통해 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 품질과 속도 면에 있어서 우수함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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