• 제목/요약/키워드: Arithmetic coder

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2진 MQ 산술부호기의 성능 개선 (Performance Improvement of Binary MQ Arithmetic Coder)

  • 고형화;서석용
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.614-622
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    • 2015
  • 2진(binary) MQ 산술부호화는 최근 들어 멀티미디어 압축 표준시스템에 기본 엔트로피 방식으로 사용되고 있다. MQ 산술부호기는 JBIG2와 JPEG2000에 적용되면서 압축성능을 인정받기 시작했다. 최근에 차세대 동영상 부호화 표준인 HEVC (high efficiency video coding)에는 산술부호화가 단일 엔트로피부호화로 채택되면서 그 중요성이 커지고 있다. 기존의 2진 MQ 산술부호기는 RANGE(구간)을 분할하는 과정에서 곱셈을 없애면서 근사화 방법을 사용하고 있다. 이 경우 MPS/LPS의 구간이 뒤바뀌는 경우가 발생하며 출력비트가 늘어날 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 완화하기 위하여 근사식을 사용하는 대신에 룩업테이블 형태로 AQe의 값을 양자화하여 계산에 적용하는 방법을 제안하고자 한다. 제안한 방법의 압축 성능을 실험을 통해 확인한 결과, 2진영상 압축표준 방식인 JBIG2의 경우 약 4%의 압축율의 개선을 보였다. 정지영상 압축표준인 JPEG2000의 경우 약 1%정도의 개선을 가져왔다. 룩업테이블을 사용하기 때문에 계산량이 기존방법에 비해 늘지 않는다.

JPEG2000 CODEC을 위한 Entropy 코딩 알고리즘의 VLSI 설계 (A VLSI Design of Entropy Coding Algorithm for JPEG2000 CODEC)

  • 이경민;오경호;정일환;김영민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권1C호
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    • pp.35-44
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    • 2004
  • 본 논문은 차세대 정지영상 압축방식인 JPEG2000 코덱의 엔트로피 코딩 알고리즘의 하드웨어적 구조를 제안하고, 설계하였다. 구현된 엔트로피 코더는 컨텍스트 기반의 산술부호화기로서 컨텍스트 추출부(CE)와 산술부호화기(AC)로 구성된다. CE는 각 코팅패스에서 코딩에 참여하지 않는 샘플은 skipping 함으로써 동작속도를 향상시켰으며, AC는 MQ coder에 기반을 둔 산술부호화기로서, 곱셈과 나눗셈 연산대신 단순 가감산과 shift 연산망을 이용하여 구조를 단순화하고 연산량을 줄임으로써 동작속도를 향상시켰다. 설계된 엔트로피 코더는 VHDL 모델링후 Xilinx FPGA technology를 이용하여 합성한 후 동작을 검증하였으며, 30MHz의 동작속도를 보인다.

새로운 무손실 의료영상 압축방법 (A new method of lossless medical image compression)

  • 지창우;박성한
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.2750-2767
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    • 1996
  • In this papr, a new lossless compression method is presented based on the Binary Adaptive Arithmetic Coder(BAAC). A simple unbalanced binary tree is created by recursively dividing the BAAC unit interval into two probability sub-inervals. On the tree the More Probable Predicted Value(MPPV) and Less Probable Predicated Value(LPPV) estimated by local statistics of the image pixels are arranged in decreasing order. The BAAC or Huffman coder is thus applied to the branches of the tree. The proposed method allows the coder be directly applied to the full bit-plane medical image without a decomposition of the full bit-planes into a series of binary bit-planes. The use of the full bit model template improves the compresion ratio. In addition, a fast computation for adjusting the interval is possible since a simple arithmetic operation based on probability interval estimation state machine is used for interval sub-division within the BAAC unit interval.

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산술부호화 방식의 FAX 응용을 위한 연구 (A Study on the Arithmetic Coding for Applications to Fax Machines)

  • 조석팔;진용옥
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1382-1397
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    • 1991
  • JBIG에서 추천된 QM-CODER를 G3 FAX에 적용하기 위한 방법과 실험결과를 제시 한다. 실제 구현을 위하여 다음 세가지 특성을 가지도록 QM-CODER를 수정한다 : 1) 전송 에러의 누적을 막기 위하여 line마다 초기화 한다. 2) 확률 추정을 위한 context를 1화소로 한다. 3) G3 기종과 같이 최소 scan line time를 10msec로 하기 위하여 Fill Bit를 추가한다. 실험 결과 수정된 QM-CODER가 저가형 G3 FAX에 유용하다는 것을 보였다. 또한 dither된 화상에 대하여 고압축율을 얻기 위하여 QM-CODER를 적용하기전에 rearrange process를 사용하여 기존의 QM-CODER를 사용하는 것보다 1.13,1.31배 압축율 높였다.

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3-D 메쉬 모델을 이용한 다시점 영상의 깊이 정보 압축 (Depth Compression for Multi-View Sequences Using 3-D Mesh Representation)

  • 정일룡;김창수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.203-204
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    • 2007
  • In this work, we propose a compression algorithm for depth images, which are obtained from multi-view sequences. The proposed algorithm represents a depth image using a 3-D regular triangular mesh and predictively encodes the mesh vertices using a linear prediction scheme. The prediction errors are encoded with a arithmetic coder. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm provides better performances than the JPEG2000 lossless coder.

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이산 트랙탈 보간법을 이용한 영상 부호화 알고리즘 (An image coding algorithm using fractal interpolation method)

  • 이승현;정현민;윤택현;최일상;박규태
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권6호
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    • pp.82-91
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    • 1996
  • In this paper, an image coding technique using fractal interpolation is proposed. Similar to the conventional methods, an image is partitioned into blocks and each block is coded independently. However, an interpolation point is ahsared by its neighboring blocks. This means that each block can use all its interpolation points with minimal increase of new data. For a simple implementation, triangular blocks are used instead of square blocks and new coefficients are difined. Data obtained in the encoding process hav estatistical characteristics suitable sfor entropy coding, an dthus arithmetic coding is perfomred for improving the compression efficiency. The results of the proposed coder in comparison with those of a conventional coder show that the interpolation method reduces block effect caused by a memoryless block coder, especially at low bit rates. This improvement is due to sharing of information between adjacent blocks. Moreover, th enumber of iteration required in ecoding process is reduced since more information is used to decode each block.

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Lifting Scheme과 PVQ를 이용한 영상압축 기법 (An Image Compression Technique with Lifting Scheme and PVQ)

  • 정전대;김학렬;신재호
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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    • pp.159-163
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    • 1996
  • In this paper, a new image compression technique, which uses lifting scheme and pyramid vector quantization, is proposed. Lifting scheme is a new technique to generate wavelets and to perform wavelet transform, and pyramid vector quantization is a kind of vector quantization which dose not have codebook neither codebook generation algorithm. For the purpose of realizing more compression rate, an arithmetic entropy coder is used. Proposed algorithm is compared with other wavelet based image coder and with JPEG which uses DCT and adaptive Huffman entropy coder. Simulation results showed that the performance of proposed algorithm is much better than that of others in point of PSNR and bpp.

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영상 압축을 위한 이진 순방향 분류 기반 엔트로피 부호기 (Entropy Coders Based on Binary Forword Classification for Image Compression)

  • 유훈;정제창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권4B호
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    • pp.755-762
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    • 2000
  • 엔트로피 부호화기는 무손실 압축 방법으로써 영상 압축 및 기타 압축 분야에서 최종단 압축 방법으로써 널리 사용되고 있고 엔트로피 부호화기의 성능 향상과 복잡도를 낮추려는 많은 노력이 있었다. 본 논문에서는 이진 순방향 분류(Binary Forward Classification)에 의한 엔트로피 부호화기를 제안한다. BFC는 매 심벌마다 분류를 위한 추가 정보를 부가하게 되지만 분류 전 정보량과 분류 후의 전체 정보량은 변화가 없다는 특성을 갖는다. 본 논문에서는 이 특성을 증명하고 BFC를 응용한 압축 방법인 BFC와 Golomb-Rice 부호기를 결합형태 (BFG+GR)와 산술 부호기와 결합형태(BFG+A) 등을 제시한다. 설계된 엔트로피 부호기는 BFG를 응용하여 복호기의 복잡도에는 영향을 주지 않는다. 또한 성능 분석결과 유사한 복잡도를 갖는 엔트로피 부호기와 비교하여 향상된 성능을 보여준다.

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배트 매트릭스 확률모델과 이진 산술부호기 설계 (Design of bit matrix model and binary arithmetic coder)

  • 이효석;이제명
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(하)
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    • pp.933-936
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    • 2003
  • 본 논문은 비트 매트릭스(bit matrix) 확률 모델과 이를 입력으로 사용하는 개량된 이진 산술부호 알고리즘을 제안한다. 비트들로 이루어진 비트 평면에서 3$\times$3 비트 매트릭스를 정의하였다. 그리고 비트 평면을 조사하여 2연속 혹은 3연속 비트 매트릭스들에 대한 확률모델을 구하였다. 본 연구에서는 3 가지의 확률간격(interval)을 가지는 개량된 이진 산술부호기률 사용하였다. 개량된 이진 산술부호 알고리즘의 장점은 구조가 간결하고 또한 부호화가 진행되는 도중에 결과 비트스트림을 생성하는 특징이 있다. 이진 산술부호기는 2연속 혹은 3연속 비트매트릭스를 입력하여 산술부호화를 수행하도록 한다.

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JPEG2000 Encoder를 위한 EBCOT Tier-1의 하드웨어 구현 (Hardware Implementation of EBCOT TIER-1 for JPEG2000 Encoder)

  • 이성목;장원우;조성대;강봉순
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.125-131
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    • 2010
  • 본 논문은 JPEG2000 Encoder를 위한 EBCOT Tier-1의 하드웨어 구현에 관한 것이다. 2000년대 초반, JPEG의 단점을 극복하기 위해 차세대 정지영상 압축 표준으로 등장한 것이 JPEG2000이다. JPEG2000 표준은 DWT(Discrete Wavelet Transform)과 EBCOT Entropy coding 기술을 기반으로 하고 있다. 이 중 EBCOT(Embedded block coding with optimized truncation)은 JPEG2000 표준에서 실제 압축을 수행하는 가장 중요한 기술 중 하나이다. 하지만 EBCOT는 Bit-level 처리를 하기 때문에 JPEG2000 압축 과정 중 절반 정도의 연산 시간을 차지하는 단점을 가지고 있다. 그래서 이에 본 논문은 EBCOT 연산의 효율성을 높이기 위해 수정된 Context 추출 방법과 산술 부호화기 MQ- Coder를 하드웨어 구현하였다. 제안된 시스템은 Verilog-HDL로 구현되었으며 TSMC 0.25um ASIC 라이브러리로 합성한 결과, 게이트 카운트는 30,511개로 구현되었으며, 50MHz의 동작 조건을 만족한다.