• 제목/요약/키워드: 2D-DCT

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복소연산이 없는 Polynomial 변환을 이용한 2차원 고속 DCT (Two dimensional Fast DCT using Polynomial Transform without Complex Computations)

  • Park, Hwan-Serk;Kim, Won-Ha
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제40권6호
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    • pp.127-140
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    • 2003
  • 본 논문은 2차원 Discrete Cosine Transform (2D-DCT)의 계산을 새로운 Polynomial 변환을 통하여 1차원 DCT의 합으로 변환하여 계산하는 알고리즘을 개발한다. 기존의 2차원 계산방법인 row-column 으로는 N×M 크기의 2D-DCT에서 3/2NMlog₂(NM)-2NM+N+M의 합과 1/2NMlog₂(NM)의 곱셈이 필요한데 비하여 본 논문에서 제시한 알고리즘은 3/2NMlog₂M+NMlog₂N-M-N/2+2의 합과 1/2NMlog₂M의 곱셈 수를 필요로 한다. 또한 기존의 polynomial 변환에 의한 2D DCT는 Euler 공식을 적용하였기 때문에 복소 연산이 필요하지만 본 논문에서 제시한 polynomial 변환은 DCT의 modular 규칙을 이용하여 2D DCT를 ID DCT의 합으로 직접 변환하므로 복소 연산이 필요하지 않다.

불규칙 모양 물제의 부호화를 위한 확장-보간/2D-DCT의 성능 분석 및 개성 방안 (Performance Analysis and improvement of Extension-interpolation (EI)/2D-DCT for Coding irregular Shaped object)

  • 조순제;강현수;윤병주;김성대;구본호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권3B호
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    • pp.541-548
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    • 2000
  • In the MPEG-4 standardization phase, many methods for coding the irregular shaped VOP (video object Plane) have been researched. Texture coding is one of interesting research items in the MPEG-4. There are the Low pass extrapolation (LPE) padding, the shape adaptive DCT (SA-DCT), and the Extension-Interpolation (EI)/2D-DCT proposed in [1] as texture coding methods. the EI/2D-DCT is the method extending and interpolating luminance values from and Arbitrarily Shaped (AS) image segment into an 8 x 8 block and transforming the extended and interpolated luminance values by the 8x8 DCT. although the EI/2D-DCT and the SA-DCT work well in coding the As image segments. they are degraded since they use one-dimensional (1-D) methods such as the 1D-EI and the 1D-DCT in the two-dimensional (2-D) space. in this paper, we analyze the performance of the EI/2D-DCTand propose a new non-symmetric sig-sag scanning method, which non-symmetrically scans the quantized coefficients in the DCT domain to improve the EI/2D-DCT.

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알고리즘 분해를 이용한 2-D DCT (An efficient VLSI Implementation of the 2-D DCT with the Algorithm Decomposition)

  • 정재길
    • 자연과학논문집
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    • 제7권
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    • pp.27-35
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    • 1995
  • 정지영상이나 동영상 코딩에 적용되는 2-D DCT의 효율적인 VLSI 구현을 위한 방법을 제시하였다. 2차원 상태공간식에 근거한 알고리즘 및 데이타 분할기법을 활용하여 다중프로세서 구조에서 문제가 되는 프로세서간의 통신량을 크게 감축시켰으며, 모든 통신을 국부적(local)이 되도록 하였다. 순차 주사 방식의 영상데이타를 입력할 수 있도록 설계하여 입력장치에 소요되는 하드웨어를 최소화하였으며, 계산의 순서를 조정함으로써 일반적인 행.열 분할 방법을 사용하는 2-D DCT에서 필요로 하는 Transposition RAM을 제거하였다. 제안된 VLSI 구조는 실시간 one-chip 2-D DCT 및 보다 큰 2-D DCT로 확장될 수 있다.

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2D 및 3D DCT를 활용한 포인트 클라우드 압축 비교 실험 (Comparative Experiment of 2D and 3D DCT Point Cloud Compression)

  • 남귀중;김준식;한무현;김규헌;황민규
    • 방송공학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.553-565
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    • 2021
  • 포인트 클라우드는 3D 오브젝트를 표현하기 위한 점들의 집합으로 3D 좌표 정보인 기하 정보와 색상, 반사율 등을 나타내는 속성 정보로 이루어져 있으며, 이러한 표현 방식으로 인해 2D 영상에 비해 방대한 양의 데이터를 가진다. 따라서, 포인트 클라우드 데이터를 전송하거나 다양한 분야에서 활용하기 위해서 포인트 클라우드 데이터를 압축하는 과정이 필수적으로 요구된다. 포인트 클라우드는 2D 영상과 같이 해당 영상을 구성하는 2D 기하 정보에 대응하는 색상 정보가 모두 존재하는 것과 달리, 3D 공간 중 일부만이 색상과 같은 속성 정보를 포함하여 포인트 클라우드를 표현하고 있기에, 기하 정보에 대한 별도의 처리도 요구된다. 이와 같은 포인트 클라우드의 특징을 기반으로 고밀도 포인트 클라우드 데이터의 압축 방안으로 국제 표준화 기구 ISO/IEC 산하 MPEG에서는 포인트 클라우드 영상을 사영한 뒤 2D DCT 기반의 2D 영상 압축 코덱으로 압축하는 V-PCC 를 표준화 중에 있다. 해당 표준은 3D 포인트 클라우드를 2D로 변환하여 압축을 진행하기에 3D 공간 정보를 정확하게 표현하기에는 한계가 존재한다. 이에, 본 논문에서는 포인트 클라우드 정지영상을 3D 상에서 3D DCT로 변환하여 포인트 클라우드 데이터를 압축하는 방안인 3D Discrete Cosine Transform based Point Cloud Compression을 제시하고, 2D DCT 기반의 V-PCC와 비교하여 3D DCT의 효율성을 확인하고자 한다.

복소연산이 없는 Polynomial 변환을 이용한 고속 2 차원 DCT (Fast two dimensional DCT by Polynomial Transform without complex operations)

  • Park, Hwan-Serk;Kim, Won-Ha
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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    • pp.1940-1943
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    • 2003
  • 본 논문은 Polynomial 변환을 이용하여 2차원 Discrete Cosine Transform (2D-DCT)의 계산을 1차원 DCT로 변환하여 계산하는 알고리즘을 개발한다. 기존의 일반적인 알고리즘인 row-column이 N×M의 2D-DCT에서 3/2NMlog₂(NM)-2NM+N+M의 합과 1/2NMlog₂(NM)의 곱셈이 필요한데 비하여 본 논문에서 제시한 알고리즘은 3/2NMlog₂M +NMlog₂N-M-N/2+2의 합과 1/2NMlog₂M의 곱셈 수를 필요로 한다. 기존의 polynomial 변환에 의한 2D DCT는 Euler 공식을 적용하였기 때문에 복소 연산이 필요하지만 본 논문에서 제시한 polynomial 변환은 DCT의 modular 규칙을 이용하여 2D DCT를 ID DCT의 합으로 직접 변환하므로 복소 연산이 필요하지 않다. 또한 본 논문에서 제시한 알고리즘은 각 차원에서 데이터 크기가 다른 임의 크기의 2차원 데이터 변환에도 적용할 수 있다.

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3-D DCT를 이용한 비디오 장면 전환 검출 (Video Scene Change Detection Using a 3-D DCT)

  • 우석훈;원치선
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 신호처리소사이어티 추계학술대회 논문집
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    • pp.157-160
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    • 2003
  • In this paper. we propose a simple and effective video scene change detection algorithm using a 3-D DCT. The 3-D DCT that we employ is a 2$\times$2$\times$2 DCT has simple computations composed only of adding and shifting operations. The simple average values of multiresolution represented video using the 2$\times$2$\times$2 DCT are used as a detection feature vector.

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DCT 영역에서의 2차원 분리 대칭 선형 필터링 (DCT Domain Separable Symmetric 2-D Linear Filtering)

  • 임창훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권5C호
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    • pp.461-467
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    • 2003
  • 본 논문에서는 DCT 영역에서의 효과적인 분리 대칭 선형 필터링 방법을 제안한다. 먼저 2차원 분리 선형 필터링을 DCT 영역에서의 1차원 필터링이 연결된 형태로 분해한다. 필터 계수가 대칭적일 때, DCT 영역의 필터링행렬의 특별한 성질을 분석하였다. 이러한 성질을 이용하여 효과적인 DCT 영역에서의 2차원 필터링을 수행한다. 제안된 방법은 이전의 DCT 영역에서의 선형 필터링 방법에 비해서 일반적인 DCT 계수들이 가지고 있는 희소성을 고려할 때, 기존의 방법에 비하여 더 적은 수의 연산을 요구한다. 그리고 제안된 방식은 간단하고 규칙적인 연산 구조로 구성되어 있기 때문에, 효과적인 VLSI 구현에 적합하다.

정확도 보상기를 적용한 2차원 이산 코사인 변환 프로세서의 구조 (Architecture of 2-D DCT processor adopting accuracy comensator)

  • 김견수;장순화;김재호;손경식
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권10호
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    • pp.168-176
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    • 1996
  • This paper presetns a 2-D DCT architecture adopting accurac y compensator for reducing the hardware complexity and increasing processing speed in VL\ulcornerSI implementation. In the application fields such as moving pictures experts group (MPEG) and joint photographic experts group (JPEG), 2-D DCT processor must be implemented precisely enough to meet the accuracy specifications of the ITU-T H.261. Almost all of 2-D DCT processors have been implemented using many multiplications and accumulations of matrices and vectors. The number of multiplications and accumulations seriously influence on comlexity and speed of 20D DCT processor. In 2-D DCT with fixed-point calculations, the computation bit width must be sufficiently large for the above accuracy specifications. It makes the reduction of hardware complexity hard. This paper proposes the accuracy compensator which compensates the accuracy of the finite word length calculation. 2-D DCT processor with the proposed accuracy compensator shows fairly reduced hardware complexity and improved processing speed.

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MPEG-4 영상코덱에서 DCTQ module의 효율적인 구조 (An Efficient Architecture of Transform & Quantization Module in MPEG-4 Video Code)

  • 서기범;윤동원
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권11호
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    • pp.29-36
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    • 2003
  • 이 논문에서는, 2D-DCT, 양자화, AC/DC 예측블록, 스캔 변화, 역 양자화, 2D-IDCT로 이루어진 DCTQ 모듈의 효율적인 구조를 제안한다. 이 모듈은 1064 cycle 안에 매크로블록을 처리할 수 있도록 설계하였으며, MPEG-4 Video codec에서 30frame 의 CIF 영상에 대하여 동시에 encoder와 decoder를 처리할 수 있다. 단지 하나의 1D-DCT와 IDCT core 가 2-D DCT/IDCT 대신에 사용되며, 1 bit serial 분산산술방식을 이용하여 1-D DCT/IDCT를 구현하였다. 또한 파워소모를 줄이기 위해 움직임 예측에서 얻을 수 있는 SAE 값을 이용한 DCT와 양자화 모듈을 동작을 시키지 않는 방식을 제안하였다. 그리고 AC/DC 예측방법을 위한 메모리를 줄일 수 있도록 AC/DC 예측블록을 위한 메모리 구조 및 접근방법을 제안하였다. 그 결과, 하드웨어의 재 사용성이 놀아지고 파워소모가 작아짐을 알 수 있었다. 제안된 설계는 27㎒로 돌아가며, 실험결과 DCT와 IDCT 는 IEEE 기준을 만족함을 알 수 있었다.

Area and Power Efficient VLSI Architecture for Two Dimensional 16-point Modified Gate Diffusion Input Discrete Cosine Transform

  • Thiruveni, M.;Shanthi, D.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권4호
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    • pp.497-505
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    • 2016
  • The two-dimensional (2D) Discrete Cosine Transform (DCT) is used widely in image and video processing systems. The perception of human visualization permits us to design approximate rather than exact DCT. In this paper, we propose a digital implementation of 16-point approximate 2D DCT architecture based on one-dimensional (1D) DCT and Modified Gate Diffusion Input (MGDI) technique. The 8-point 1D Approximate DCT architecture requires only 12 additions for realization in digital VLSI. Additions can be performed using the proposed 8 transistor (8T) MGDI Full Adder which reduces 2 transistors than the existing 10 transistor (10T) MGDI Full Adder. The Approximate MGDI 2D DCT using 8T MGDI Full adders is simulated in Tanner SPICE for $0.18{\mu}m$ CMOS process technology at 100MHZ.The simulation result shows that 13.9% of area and 15.08 % of power is reduced in the 8-point approximate 2D DCT, 10.63 % of area and 15.48% of power is reduced in case of 16-point approximate 2D DCT using 8 Transistor MGDI Full Adder than 10 Transistor MGDI Full Adder. The proposed architecture enhances results in terms of hardware complexity, regularity and modularity with a little compromise in accuracy.