• 제목/요약/키워드: Decoding algorithm

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H.264 to MPEG-2 Transcoding을 위한 효율적인 P-Frame 변환 방법 (An Effective P-Frame Transcoding from H.264 to MPEG-2)

  • 김기홍;손남례;이귀상
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제17B권1호
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    • pp.31-36
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    • 2010
  • MPEG-2가 발표된 이후 Digital-TV나 DVD등 멀티미디어 분야에서 폭넓게 사용되어 왔다. 그 후 2004년도에 H.264가 발표된 이후 MPEG-2를 대체할 차세대 비디오 압축 표준으로 각광받으며 IPTV나 DMB등의 방송 표준으로 채택되었다. 그러나 지금까지 MPEG-2를 가장 많이 사용해 왔기 때문에 현재는 MPEG-2관련 장비들이 많이 사용되고 있으며 이 장비들로는 H.264방송을 시청할 수 없게 되었다. 본 논문에서는 효율적인 H.264 to MPEG-2 트랜스코더를 제안한다. 또한 화질의 열화를 줄이기 위해 기본적으로 직렬 화소 영역기반 트랜스코더(CPDT: Cascaded Pixel Domain Transcoder)구조를 이용하였고 변환속도를 높이기 위해 복호기에서 사용된 SKIP블록이나 INTRA 블록, 움직임벡터 등의 정보들을 재사용 한다. H.264의 가변블록의 움직임벡터들중 최적의 값을 선택하기 위해 수정된 경계정합알고리즘(BMA: Boundary Matching Algorithm)을 사용한다. 실험결과, MPEG-2 인코더의 'Full Search'와 비교하였을 때 PSNR측면에서는 0.1dB정도 감소되었지만, 부호화 시간에서는 약 66% 개선되었다. 제안한 방법은 기존방법과 비교하였을 때, 우수한 화질을 확보함과 동시에 연산시간을 단축할 수 있음을 확인하였다.

수중 실험 데이터 기반 터보 부호 성능 분석 (Performance analysis of turbo codes based on underwater experimental data)

  • 성하현;정지원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권1호
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    • pp.45-49
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    • 2016
  • 수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접 심볼간 간섭의 영향을 받는다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 이러한 다중경로 환경에서 본 논문에서는 수신 신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용 가능한 반복부호로는 터보 부호와 BCJR 기반의 컨볼루션 부호가 있으며, 동일한 부호화율 및 비슷한 부호어 길이에서 터보부호의 성능을 비교 분석하였다. 본 논문에서는 경북 문경시 경천호에서의 실제 수중 실험을 통하여 두 가지 방식의 성능을 분석하였다. 송수신 거리가 400m 그리고 데이터 속도를 1Kbps에서 측정된 실제 데이터를 이용하였다. 실험 결과 컨볼루션 부호 기반의 BCJR 복호기는 81%의 성공률, 터보 부호 기반의 터보 등화기는 93%의 성공률을 나타내는 것으로 보아 터보 부호 기반의 터보 등화기가 성능이 약간 우수함을 알 수 있다.

선택적 중계 기법을 적용한 다중 안테나 기반 협력 통신 시스템의 선형 전처리 기술 (Linear Precoding Technique for Cooperative MIMO Communication Systems Using Selection-Type Relaying)

  • 유병욱;이충용
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권11호
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    • pp.24-29
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    • 2010
  • 선택적 중계 기법은 수신 복잡도가 낮으면서도 선택 다이버시티로 인하여 성능 향상을 도모할 수 있는 협력 통신 시스템의 전송 기법 중 하나이다. 본 논문에서는 이 시스템의 오차 확률을 최소화 할 수 있는 선형 전처리 기술을 다룬다. 전 채널 상태 정보가 모든 단말에서 이용 가능하다는 가정 하에, 수신 신호의 평균 제곱 오차를 최소화하기 위한 송신 및 중계 전처리 필터를 제안한다. 중계 전송을 위한 최적의 송신 및 중계 전처리 필터는 수식적으로 표현하기 어렵고 반복 연산을 요구하므로 이를 단순화한 기법을 적용한다. 게다가, 고정된 신호 대 잡음비의 임계치를 사용하는 기존의 선택적 중계 기법과 달리 직접 경로와 중계 경로에서의 신호 검출 후 최소 신호 대 잡음비를 비교하여 더 큰 값을 갖는 경로를 전송 경로로 선택하는 기법을 소개한다. 모의실험을 통하여 제안한 선택 중계 기법이 기존의 중계 기법 및 선택적 중계 기법보다 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있다.

비터비 알고리즘을 이용한 r=1/3, K=9 콘벌루션 복부호기의 설계 (Design of ${\gamma}$=1/3, K=9 Convolutional Codec Using Viterbi Algorithm)

  • 송문규;원희선;박주연
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권7B호
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    • pp.1393-1399
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    • 1999
  • 채널의 영향으로 수신 데이터에서 발생한 에러를 정정할 수 있는 부호율 ${\gamma}$=1/3이고 구속장 K=9인 콘벌루션 코덱 칩을 간략한 회로에 주안점을 두고 VLSI 설계한다. 복호기에서는 3비트 연성판정을 이용한 비터비 알고리즘이 사용된다. 정보 데이터의 정정과 저장을 위해서는 45단의 레지스터 교환 방식을 채택하였다. 회로의 설계시 VHDL 언어를 이용하였고, 회로의 시뮬레이션과 합성을 위해 Synopsys사의 Design Analysis와 VHDL 시뮬레이터를 사용하였다. 이 칩은 ENCODER, ALIGN, BMC, ACS, SEL_MIN 및 REG_EXCH 블럭으로 구성된다. 회로의 동작은 여러 가지 에러 상황을 가정하여 논리 시뮬레이션을 통해 검증하였고, 합성 후 타이밍 시뮬레이션 결과 325.5Kbps의 정보 데이터까지 부호 및 복호가 가능하였으며, 외부 메모리부를 제외하면 총 6,894 게이트가 소요되었다.

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비터비 알고리즘의 효율적인 연산을 위한 DSP 구조 설계 (Efficient DSP Architecture for Viterbi Algorithm)

  • 박원흠;선우명훈;오성근
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권3A호
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    • pp.217-225
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    • 2005
  • 본 논문은 다양한 무선 통신 표준에서 사용되는 비터비 알고리즘을 위한 전용의 DSP 명령어 및 하드웨어 구조를 제안한다. 제안한 구조는 비터비 알고리즘의 Trace Back(TB) 연산 사이클을 효과적으로 줄일 수 있다. 제안된 비터비 전용 명령어와 하드웨어 구조는 비터비 연산의 Add Compare Select(ACS) 연산 과정과 TB 연산 과정의 병렬 처리가 가능하며, 병렬 연산을 지원하기 위해 트랠리스 버터플라이 연산 과정에서 필요한 데이터를 자동으로 생성하는 Offset Calculation Unit(OCU)을 제안한다. 제안된 OCU는 삼성 SEC 0.18μm라이브러리로 로직 합성하여 1,460 게이트 개수를 가지며, 최대 지연 시간은 5.75ns를 나타내었다. 사용된 ACS-TB 병렬 처리 방식은 Eb/No 값이 6dB인 경우 MLSE 등화기 사용 사용되는 일반적인 TB 연산 방식과 비교하여 거의 동일한 BER 성능을 보여 주었으며, 제안한 DSP는 구속장 K=5 일 때 Carmel DSP와 비교하여 11%, TI TMS320c55x와 비교하여 45%의 연산 사이클이 줄일 수 있다.

고화질 정지화 테스트 스트림의 생성을 위한 목표비트 할당 알고리즘 (Target bit allocation algorithm for generation of high quality static test stream)

  • 이광순;한찬호;장수욱;김은수;송규익
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권3C호
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    • pp.147-152
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    • 2005
  • 본 논문에서는 DTV 수신기의 비디오 화질 테스트용으로 사용될 수 있는 정지화 비디오 테스트 패턴의 압축을 위해 새로운 비트율 제어방법을 제안하였다. 특히 기존 MPEG-2의 비트율 제어에서 목표비트 할당 방법은 동영상에 적합하도록 정의되어 있는 반면에, 본 논문에서 제안한 목표비트 할당방법은 정지화 테스트 패턴의 압축에 적합하도록 하였다. 즉 정지화 테스트 패턴과 같은 움직임이 거의 없는 영상을 인코딩했을 경우에 발생되는 비트량과 평균 양자화 변수값은 매 GOP마다 I, P, 및 B 픽쳐의 종류에 따라 분포가 비슷하다는 특성을 이용하여 본 논문에서는 GOP단위로 목표 비트를 할당하도록 하였다. 이를 위해 정지화 영상의 압축에 적합한 정규화된 복잡도를 정의하고 이를 지속적인 GOP단위의 화질 평가를 통해 갱신 및 유지함으로써 최적의 화질을 일정하게 유지하도록 하였다. 제안한 알고리즘의 실험을 위해 인코딩된 테스트 스트림을 디코딩하여 화질을 평가한 결과 안정된 비트율과 우수한 화질을 얻을 수 있었다.

네트워크 상태와 데이타 중요도에 기반한 패킷 손실 제어 기법 (A Packet Loss Control Scheme based on Network Conditions and Data Priority)

  • Park, Tae-Uk;Chung, Ki-Dong
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제31권1호
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    • pp.1-10
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    • 2004
  • 본 연구는 erasure 코드를 이용한 응용계층 FEC 기법에 대해 설명한다 Erasure 코드는 디코딩 알고리즘이 간단하여 응용수준에서 패킷 단위 에러 복구에 효율적이다. 그러나 많은 양의 패리티 패킷을 보내는 것은 에러 복구율을 높일 수 있지만 네트웍 혼잡 상황을 악화시킬 수 있다. 따라서 네트웍 상태에 적응적으로 패리티 패킷의 양을 조절할 수 있는 부가정보조절 기법이 필요하다. 또한, 비디오 데이타와 같이 우선순위가 있는 데이타의 경우 마땅히 높은 우선순위의 데이타가 더 많은 부가정보를 가져야 한다 본 연구는 네트웍 상태(손실 정보와 혼잡 정보)와 데이타 중요도에 기반 한 패킷 손실 제어 기법을 제안하고 단순링크와 혼잡링크에서 그 성능을 평가한다.

패킷 비디오 네트워크상의 실시간 무기준법 동영상 화질 평가방법 (Realtime No-Reference Quality-Assessment Over Packet Video Networks)

  • 성덕구;김요한;한정현;신지태
    • 방송공학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.387-396
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    • 2009
  • 기존의 무기준 동영상 화질 평가는 디코딩 픽셀 단에서 평가와 전송 에러를 고려한 비트스트림단에서 화질 평가 방법으로 나눌 수 있다. 기존의 방법은 추가 데이터 필요하고 복잡도와 평가 정확도등의 문제가 있어 실제적인 실시간 화질평가에 적용하기에 문제가 많다. 본 연구에서는 실시간 비디오 전송 환경에서 이용될 수 있는 간단하면서도 정확도가 높은 무기준법 화질 평가 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 무기준법 화질평가 방법은 양자화 파라미터, 전송에러정보, 움직임 벡터정보를 이용한다. 제안된 방법을 검증하기 위해서, ITU-T P.910 ACR(Absolute Category Rating)을 사용하여, 기존의 전체 기준법과 주관적 화질 평가 대비의 상관도를 비교하였는데 제안방법이 85%이상의 상관도를 보여 주었다.

프랙탈 외삽을 이용한 프랙탈 부호화 영상에서의 블록 손실 복구 (Block Loss Recovery Using Fractal Extrapolation for Fractal Coded Images)

  • 노윤호;소현주;김상현;김남철
    • 방송공학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.76-85
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    • 1999
  • 프랙탈 부호화 방식에서의 블록 손실 효과는 DCT 기반 블록 부호화 방식에서와는 달리 손실 블록의 참조에 의한 에러 전파 효과 때문에 보다 심각한 화질 저하를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 Jacquin 방법에 의해 프랙탈 부호화된 영상을 ATM 망과 같은 손실망을 통해 전송할 경우 발생할 수 있는 블록 손실을 복구하는 방법을 제안한다. Jacquin 의 프랙탈 부호화 체계는 중요도에 따라 머리부호와 본체 부호의 2계층 부호화 체계로 구성된다. 제안된 블록 손실 복구 알고리듬의 핵심 기법은 블록 특성이 손실 블록과 유사한 인접 치역 블록들의 축소 사상 파라미터들을 사용하여 손실 화소들을 추정하는 츠랙탈 외삽이며, 이는 복호화 과정에서 반복적으로 손실 블록들에 적용된다. 실험을 통하여, 제안된 복구 알고리듬이 주관적 화질 뿐만 아니라 PSNR 에서도 우수한 성능을 갖고 있음을 보인다.

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영상과 문자정보의 통합 부호화에 관한 연구 (A Study on the Integrated Coding of Image and Document Data)

  • 이헌주;박구만;박규태
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.42-49
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    • 1989
  • 본 연구에서는 영상에 한글 및 영문숫자로 구성된 문서정보를 심을 수 있는 새로운 통합 부호화 방법을 제안하였다. 계조도를 갖는 영상에 대해 임의의 단계로 재양자화한 화소들을 대응하는 마이크로 패턴을 할당하여 영상을 재구성한 후 이진 출력장치에 표시할 수 있다. 그리고 , 각 마이크로 패턴에 문자정보를 할당하여 심을 수 있다. 이러한 개념을 기초로, 고속 부호화 및 복호화 알고리듬을 구현하여 실험을 수행하였다. 실험결과, $64{\times}64$ 화소의 영상을 마이크로 패턴으로 이진화한 영상에 화소 당 평균 약 8.5비트의 문자정보, 즉 한글 2000자 또는 영문자 4000자 이상을 심을 수 있었다. 이를 이용하여 영상과 문서의 통합 개인 신상기록 시스템을 구현하였다.

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