• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.40 no.11
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• pp.29-36
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• 2003

In this paper, an efficient VLSI architecture for DCTQ module, which consists of 2D-DCT, quantization, AC/DC prediction block, scan conversion, inverse quantization and 2D-IDCT, is presented. The architecture of the module is designed to handle a macroblock data within 1064 cycles and suitable for MPEG-4 video codec handling 30 frame CIF image for both encoder and decoder simultaneously. Only single 1-D DCT/IDCT cores are used for the design instead of 2-D DCT/IDCT, respectively. 1-bit serial distributed arithmetic architecture is adopted for 1-D DCT/IDCT to reduce the hardware area in this architecture. To reduce the power consumption of DCTQ modu1e, we propose the method not to operate the DCTQ modu1e exploiting the SAE(sum of absolute error) value from motion estimation and cbp(coded block pattern). To reduce the AC/DC prediction memory size, the memory architecture and memory access method for AC/DC prediction block is proposed. As the result, the maximum utilization of hardware can be achieved, and power consumption can be minimized. The proposed design is operated on 27MHz clock. The experimental results show that the accuracy of DCT and IDCT meet the IEEE specification.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 1998.06a
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• pp.189-192
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• 1998

본 논문은 DCT (Discrete Cosine Transform) 영역에서의 압축 동영상 하향 전환기법 (down conversion)을 제안한다. DCT 영역에서의 하향 전환이 완전 복호화한 후 공간 영역에서 하향 전환하는 것보다 계산량 측면에서 상당한 이점이 있다. 또한 복호기 루프 내에서 영상 크기가 줄기 때문에 메모리의 부담을 덜 수 있다. 가장 간다한 방법으로서 복원된 영상의 화질이 약잔 떨어지더라도 계산량과 메모리를 줄이기 위해 8x8 DCT 블록의 저주파 영역의 4x4 DCT 계수만을 추출하여 4x4 IDCT하는 기법이 널리 알려져 있다. 본 논문에서는 변형된 4x4 IDCT 기저 함수를 이용한 새로운 DCT 영역에서의 하향 전환 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안한 기법이 기존의 DCT 영역에서의 하향 전환기법과 같은 계산량 및 메모리로 향상된 PSNR을 갖는다는 것을 보인다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2002.06d
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• pp.37-40
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• 2002

MPEG-4 부호화기는 16×16 픽셀로 이루어진 매크로 블록을 기본 단위로 하는 비디오 객체에 대해 움직임 추정과 움직임 보상을 수행한다. 이때 이전 블록과 현재 블록간의 차이를 8×8 블록으로 BCT하여 압축한다. DCT는 영상 신호의 에너지를 낮은 대역으로 집중시켜 낮은 에너지를 갖는 고주파 성분을 제거하여 정보를 압축하므로 복원된 영상은 블록의 경계선이 표시되는 블록킹 현상이 발생한다. 본 논문에서는 4×4 블록과 8×8 블록을 이용하여 DCT하는 가변 블록 변환 방식을 사용한다. 이는 작은 크기의 블록을 사용하므로 블록내 주파수의 분포를 비교적 좁은 영역으로 변환할 수 있어 블록킹 현상을 줄일 수 있다. 또한 INTRA 프레임의 DCT 과정에서 4개의 DCT 변환 블록중 하나를 이웃하는 블록의 DC 계수와 화소값들을 이용하여 그 값을 예측하여 DCT계수를 결정하고 INTER 프레임에서는 간략화된 정수 DCT의 사용과 작은 블록단위의 작업으로 인한 부호화의 부담을 줄인 다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.1C
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• pp.119-128
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• 2004

In this paper, a low-power 8-point DCT structure is proposed using add and shift operations. Proposed structure adopts 4 cycles for complete 8-point DCT in order to minimize size of hardware and to enable high-speed processing. In the structure, hardware for the first cycle can be shared in the next 3 cycles since all columns in the DCT coefficient matrix are common except sign. Conventional DCT structures implemented with only add and shift operation use CSD(Canonic Signed Digit) form coefficients to reduce the number of adders. To reduce the number of adders further, we propose a new structure using common sub-expression sharing techniques. With this techniques, the proposed 8-point DCT structure achieves 19.5% adder reduction comparison to the conventional structure using only CSD coefficient form.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.371-372
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• 2007

In this paper we present performance and implementation comparisons of high performance two dimensional forward and inverse Discrete Cosine Transform (2D-DCT/IDCT) algorithm and low power algorithm for $8{\times}8$ 20 DCT and quantization based on partial sum and its corresponding hardware architecture for FPGA in MPEG-4. The architecture used in both low power 20 DCT and 2D IDCT is based on the conventional row-column decomposition method. The use of Fast algorithm and distributed arithmetic(DA) technique to implement the DCT/IDCT reduces the hardware complexity. The design was made using Mentor Graphics Tools for design entry and implementation. Mentor Graphics ModelSim SE6.1f was used for Verilog HDL entry, behavioral Simulation and Synthesis. The 2D DCT/IDCT consumes only 50% of the Operating Power.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.38 no.2
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• pp.138-148
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• 2001

Digital Video (DV) coding standards for digital video cassette recorder are based mainly on DCT and variable length coding. DV has low hardware complexity but high compressed bit rate of about 26 Mb/s. Thus, it is necessary to encode video with low complex video coding at the studios and then transcode compressed video into MPEG-2 for video-on-demand system. Because these coding methods exploit DCT, transcoding in the DCT domain can reduce computational complexity by excluding duplicated procedures. In transcoding DV into MPEC-2 intra coding, multiplying matrix by transformed data is used for 4:1:1-to-4:2:2 chroma format conversion and the conversion from 2-4-8 to 8-8 DCT mode, and therefore enables parallel processing. Variance of sub block for MPEG-2 rate control is computed completely in the DCT domain. These are verified through experiments. We estimate motion hierarchically using DCT coefficients for transcoding into MPEG-2 inter coding. First, we estimate motion of a macro block (MB) only with 4 DC values of 4 sub blocks and then estimate motion with 16-point MB using IDCT of 2$\times$2 low frequencies in each sub block, and finish estimation at a sub pixel as the fifth step. ME with overlapped search range shows better PSNR performance than ME without overlapping.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.05a
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• pp.779-782
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• 2013

오늘날 우리 생활에 영상이나 이미지는 우리 실생활에 아주 밀접하게 연관되어 있다. 카메라, 휴대폰, TV, 영상 및 이미지 관련 기기들이 증가하고 이로 인해 영상이나 이미지 관련 서비스의 기술적인 요소들이 중요시되고 있다. 이러한 영상에서 기본적으로 사용하는 압축방식인 DCT는 직교 변환 방식의 국제 표준으로써, 정지 이미지나 동영상의 압축 파일등에서 사용된다. DCT(Discrete Cosine Transform) 알고리즘은 음성 및 영상 압축 등 많은 디지털 신호처리 분야에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 WMV의 $4{\times}4$, $4{\times}8$,$8{\times}4$, $8{\times}8$ 4가지 모드에 대해 DCT를 지원할 수 있도록 C언어를 통해 상위 수준의 검증을 수행하고, 이를 HDL을 사용하여 코딩하고, Modelsim SE6.1을 사용해 회로 검증하였다.

• The Journal of Korean Society for Radiation Therapy
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• v.28 no.2
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• pp.123-130
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• 2016

Purpose : The aim of this study was to compare the differences between the volumes acquired with four-dimensional computed tomography (4DCT)images with a reconstruction image-filtering algorithm and cone-beam computed tomography (CBCT) images with dynamic phantom. Materials and Methods : The 4DCT images were obtained from the computerized imaging reference systems (CIRS) phantom using a computed tomography (CT) simulator. We analyzed the volumes for maximum intensity projection (MIP), minimum intensity projection (MinIP) and average intensity projection (AVG) of the images obtained with the 4DCT scanner against those acquired from CBCT images with CT ranger tools. Results : Difference in volume for node of 1, 2 and 3 cm between CBCT and 4DCT was 0.54~2.33, 5.16~8.06, 9.03~20.11 ml in MIP, respectively, 0.00~1.48, 0.00~8.47, 1.42~24.85 ml in MinIP, respectively and 0.00~1.17, 0.00~2.19, 0.04~3.35 ml in AVG, respectively. Conclusion : After a comparative analysis of the volumes for each nodal size, it was apparent that the CBCT images were similar to the AVG images acquired using 4DCT.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.42 no.5 s.305
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• pp.73-78
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• 2005

Images coded by DCT based compression contain several quality degradations by quantization process. Among them contrast distortion is the important one because human eyes are sensitive to contrast. In case of low bit-rate coded image, we can not get an image having good quality due to quantization error. In this paper, we suggest a new scheme to enhance image's contrast in DCT domain. Proposed method enhances only edge regions. Homogeneous regions are not considered in this method. $8{\times}8$ DCT coefficient blocks are decomposed to $4{\times}4$ sub-blocks for detail edge region discrimination. we could apply this scheme to real-time application because proposed scheme is DCT based method.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.11a
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• pp.231-234
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• 2006

H.264 코딩시 Intra 모드는 다양한 모드 즉, 매크로블록(MB) 당 16개의 $4{\times}4$ 블록 각각에 대한 9가지의 $4{\times}4$ 모드와 4가지의 $16{\times}16$ 모드의 오류 값을 계산하여 최상의 모드를 선택하게 된다. 이와 같은 픽셀 기반의 예측 기법을 DCT 기반의 MPEG-2/H.264 트랜스코더에 적용할 경우 DCT 변환의 특성으로 인하여 모드 예측을 위한 계산량이 높아지는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 MPEG2 DCT를 H.264의 정수형 DCT로 변환한 후, DCT 계수의 특징을 이용하여 Intra 모드를 결정하는 기법을 제안한다. 이때, 계수의 특징이 모호하여 모드를 결정하기 어려운 경우는 몇 가지 모드를 선택하여 오류 값을 계산하여 모드를 결정한다. 현재 정밀한 실험은 진행 중이며, 여러 동영상의 첫 Intra 프레임에 대한 실험을 수행한 결과 MB의 모드 결정의 정확도는 프레임 내 이미지의 특징에 영향을 많이 받았다. 예를 들면 Mobile과 같이 프레임 내의 픽셀 간 에지가 많이 존재하는 프레임은 추가적인 모드 결정을 사용하지 않아도 93%정도의 정확도를 보였으며 Akiyo, Foreman과 같이 이웃한 픽셀간 유사도가 상대적으로 높은 경우는 약 80% 정도의 순수 정확성을 보였다. 그러나 모드 판단이 모호한 경우의 모드도 결정한다면 90%이상의 정확도를 보일 것으로 예상된다. 향후 이미지의 특성에 따라 모드를 결정하는 값을 유동적으로 설정하는 기법을 연구하여 정확도를 높이는 연구를 수행하도록 하겠다.