• 제목/요약/키워드: 허프만

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실시간 영상압축과 복원시스템을 위한 DWT기반의 영상처리 프로세서의 VLSI 설계 (VLSI Design of DWT-based Image Processor for Real-Time Image Compression and Reconstruction System)

  • 서영호;김동욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권1C호
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    • pp.102-110
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    • 2004
  • 본 논문에서는 이차원 이산 웨이블릿 변환을 이용한 실시간 영상 압축 및 복원 프로세서의 구조를 제안하고 ASIC(Application specific integrated circuit) 라이브러리를 이용하여 최소의 하드웨어로 구현하였다. 구현된 하드웨어에서 데이터 패스부는 웨이블릿 변환과 역변환을 수행하는 DWT 커널(Kernel)부, 양자화기 및 역양자화기, 허프만 엔코더 및 디코더, 웨이블릿 역변환 시 계수의 덧셈을 수행하는 덧셈기 및 버퍼, 그리고 입출력을 위한 인터페이스와 버퍼로 구성하였다. 제어부는 프로그래밍 레지스터와 명령어를 디코딩하여 제어 신호를 생성하는 주 제어부, 그리고 상태를 외부로 알리는 상태 레지스터로 구성된다. 프로그래밍 조건에 따라서 영상을 압축할 때의 출력은 웨이블릿 계수, 양자화 계수 혹은 양자화 인덱스, 그리고 허프만 코드 중에서 선택하여 발생할 수 있고 영상을 복원할 때의 출력은 허프만 디코딩 결과, 복원된 양자화 계수 그리고 복원된 웨이블릿 계수 중에서 선택하여 발생할 수 있다. 프로그래밍 레지스터는 총 16개로 구성되어 있는데 각각이 한번의 수직 혹은 수평 방향의 웨이블릿 변환을 수행할 수 있고 각각의 레지스터들이 차례대로 동작하기 때문에 4 레벨의 웨이브릿 변환을 한번의 프로그래밍으로 수행가능하다. 구현된 하드웨어는 Hynix 0.35m CMOS 공정의 합성 라이브러리를 가지고 Synopsys 합성툴을 이용하여 게이트 레벨의 네트리스트(Netlist)를 추출하였고 이 네트리스트로부터 Vela 툴을 이용하여 타이밍정보를 추출하였다. 추출된 네트리스트와 타이밍정보(sdf 파일)를 입력으로 하여 NC-Verilog를 이용하여 타이밍 시뮬레이션을 수행하여 구현된 회로를 검증하였다. 또한 Apollo 툴을 이용하여 PNR(Place and route) 및 레이아웃을 수행하였다. 구현된 회로는 약 5만 게이트의 적은 하드웨어 자원을 가지고 최대 80MHz에서 동작 가능하였다.

대용량 DEM 데이터의 효율적 압축을 위한 DEM_Comp 소프트웨어 개발 (DEM_Comp Software for Effective Compression of Large DEM Data Sets)

  • 강인구;윤홍식;위광재;이동하
    • 한국측량학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.265-271
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대용량의 수치표고모델(DEM) 데이터의 효율적인 압축을 위해 허프만 코딩과 Lempel-Ziv-Welch 압축방법을 기반으로 하는 새로운 DEM 압축 소프트웨어인 DEM_Comp를 개발하였다. DEM_Comp의 개발을 위해서 $C^{++}$ 언어를 이용하였으며, 모든 Window 플랫폼에서 사용이 가능하도록 하였다. 개발된 소프트웨어의 성능을 평가하기 위해 다양한 지형의 형태를 가지는 DEM에 대해 압축을 수행하고, 출력파일의 용량에 따른 압축효율을 평가하였다. 최근 새로운 지형데이터 취득장비인 LiDAR와 SAR 등에 의해 고해상도의 DEM의 활용이 급격하게 증가하고 있어, 데이터의 저장용량과 전송대역폭을 감소시킬 수 있는 DEM 압축기술이 매우 유용하게 이용되고 있다. 일반적으로 데이터 압축기술은 i) 데이터 사이의 관계를 분석하고, ii) 분석 결과에 따라 압축 및 저장기술을 결정하는 2부분으로 구성되는데, DEM_Comp에서는 정규격자, Lempel-Ziv 압축방법, 허프만 코딩의 3단계 압축 알고리즘을 통해 DEM이 압축된다. DEM_Comp의 압축효율 실험 결과 전처리만 수행하였을 경우 지형의 기복과 상관없이 압축효율은 약 83% 정도를 나타내었지만, 3단계의 압축 알고리즘이 완료된 경우에는 압축효율이 97%까지 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 수치는 일반적인 상업용 압축 소프트웨어들과 비교하여 약 14% 정도의 압축효율이 향상되었음을 나타낸다. 이에 따라 본 연구에서 개발된 DEM_Comp S/W를 이용하면 대용량의 고해상도 DEM의 관리, 저장, 배포를 보다 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

MPEG-2 AAC 오디오 복호화기의 VLSI 설계 (VLSI Design of MPEG-2 AAC Audio Decoder)

  • 방경호;김준석;정남훈;이근섭;박영철;윤대희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.247-250
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    • 2000
  • 본 논문에서는 MPEG-2 AAC 오디오 복호화 시스템을 효율적으로 설계하고 구현하였다. 구현된 시스템은 2채널의 메인 프로필 MPEG-2 AAC 비트열을 실시간으로 복호화하고, 32, 44.1, 48kHz의 표본화 주파수를 지원하여, 표준안에서 제안하는 툴 중 커플링 채널을 제외한 모든 툴을 지원한다. 설계된 시스템은 허프만 복호화와 예측 과정을 수행하는 두개의 독립된 모듈과 Programmable DSP 코어의 혼합 구조(hybrid architecture)로 최적화된 구조를 갖는다.

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산술 부호화에 의한 라플라시안 피라미드 영상의 압축에 관한 연구 (A Study On Compression Of Laplacian Pyramid Image Using Arithmetic Coding)

  • 박유경;박지환
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2001년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.150-153
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    • 2001
  • 라플라시안 피라미드 영상을 효율적으로 구성하기 위하여 3$\times$3 가중치 행렬을 이용한 가우시안 저역파기를 이용한다. 각 단계의 영상 전송 시 해당 부호화 방법은 엔트로피 부호화 방법 중 무기억 정보원을 이용하는 허프만 부호화와 산술 부호화 기법을 사용한다. 또한, 기억 정보원을 이용하는 1중 마르코프 산술 부호화를 사용한다. 1중 마르코프 산술 부호화를 사용하면 하위단계 영상일 수록 압축이 더 효율적임을 시뮬레이션을 통하여 보인다.

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N-Tree 검색에 기반한 허프만 디코더의 최적 구현에 관한 연구 (An Efficient Huffman decoding method based on the N-Tree searching algorithm)

  • 정종훈
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 신호처리소사이어티 추계학술대회 논문집
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    • pp.119-122
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    • 2003
  • This paper presents an efficient huffman decoding method based on the multiple branch technique. In the proposed search method, the internal node which does not contain a leaf node are removed for decrease the searching time and the memory consumption. The proposed search method gives 44% of improved in searching time and 34% of decreased in memory requirement compared to the binary search method.

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JPEG 압축 도메인에서 인증용 워터마킹에 관한 연구 (A Study on Authentication Watermarking in the JPEG Compression Domain)

  • 김영남;김종원;최기철;최종욱
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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    • pp.412-414
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    • 2004
  • 본 논문은 이미지 위/변조 검출 린 인증을 위한 고속의 Semi-Fragile 워터마킹 방법을 제안한다. 제안방법은 JPEG 이미지를 허프만 복호화 후에, 양자화 테이블 값에 의한 변화율이 같은 특정 양자화 계수를 비교함으로써 조건을 만족하는 8$\times$8 블록 당 1비트 워터마크 정보를 삽입한다. 이때의 조건은 이미지의 열화를 초래하지 않을 정도의 작은 boundary 값을 기준으로 한다. 제안한 방법이 압축에 강인함을 실험을 통하여 증명하였다.

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VHDL을 이용한 MPEG-2 AAC 복호화기 모듈의 구현 (Implementation of the MPEG-2 AAC Decoder Module using VHDL)

  • 우광희;김수현;홍민철;차형태
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.173-176
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    • 2000
  • 본 논문은 VHDL을 이용하여 1997년 국제 표준안으로 제정된 MPEG-2 AAC 복호화기의 각 모듈을 구현하였다. AAC 복호화기는 허프만 복호화, 역양자화, 고해상도 필터뱅크 등의 도구들이 필수적으로 사용된다. AAC 복호화기의 실시간 구현을 위해 각 도구들의 알고리즘을 분석하고, 하드웨어 개발에 알맞게 최적화하여 고속화와 적은 메모리를 사용하여 효율적으로 구현하였다.

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허프변환을 이용한 효율적인 소실점 검출방법에 대한 연구 (A Study Efficient Vanishing Point Detection Method using an Hough Transform)

  • 정수민;김재승;황보택근
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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    • pp.367-370
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    • 2013
  • 단일 영상에서 3차원 정보를 획득하기 위해 가장 많이 사용되는 단서로는 소실점이 있다. 본 논문에서는 소실점을 추정하기 위해서 허프변환을 사용하여, 단일 영상의 소실점 탐색 시 유효 직선간의 기울기 값 비교 및 근접도를 구하여 교점 생성에 필요 없는 정보를 제거함으로서 소실점 추정 정확도를 높인 보다 정확한 소실점 탐색 기법을 제안하였다.

스파크 기반의 대용량 데이터 압축을 이용한 실시간 데이터 분석 기법 (Real-time data analysis technique using large data compression based spark)

  • 박수용;신용태
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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    • pp.545-546
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    • 2020
  • 스파크는 데이터 분석을 위한 오픈소스 툴이다. 스파크에서는 실시간 데이터 분석을 위하여 스파크 스트리밍이라는 기술을 제공한다. 스파크 스트리밍은 데이터 소스가 분석서버로 데이터 스트림을 전송한다. 이때 전송하는 데이터의 크기가 커질 경우 전송과정에서 지연이 발생할 수 있다. 제안하는 기법은 전송하고자 하는 데이터의 크기가 클 때 허프만 인코딩을 이용하여 데이터를 압축하여 전송시키므로 지연시간을 줄일 수 있다.

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DBLCAM과 Two-port SRAM을 이용한 허프만 코덱의 Look-up Table 설계 (Design of Look-up Table in Huffman CODEC Using DBLCAM and Two-port SRAM)

  • 이완범;하창우;김환용
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권10호
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    • pp.57-64
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    • 2002
  • 허프만 코덱의 Look-up table 구조에 이용되는 기존 CAM(Content Addressable Memory) 셀의 구조는 읽기 및 쓰기동작과 매치동작이 분리되어 수행되지 않는다. 그래서 제어가 복잡해지고, 읽기 및 쓰기동작시에 매치라인이 플로팅 상태가 되어 오작동을 유발할 수 있다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하여 데이터를 고속으로처리할 수 있도록 읽기, 쓰기동작 및 매치동작을 독립적으로 수행하는 DBLCAM(Dual Bit Line CAM)과 RAM보다 엑세스 속도가 빠른 Two-port SRAM을 사용하여 고속의 Look-up table을 설계하였다. 본 논문에서 제안된 DBLCAM과 Two-port SRAM을 이용한허프만 코텍의 Look-up table은 Cadence를 사용하여 설계하였으며, 레이아웃은 0.6㎛ 2-poly 3-metal CMOS full custom으로 수행하였다. 그리고 모의실험에는 Hspice를 이용하였다.