• 제목/요약/키워드: Distortion rate

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Experimental Study of Large-amplitude Wavefront Correction in Free-space Coherent Optical Communication

  • Guo, Qian;Cheng, Shuang;Ke, Xizheng
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권6호
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    • pp.627-640
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    • 2021
  • In a free-space coherent optical communication system, wavefront distortion is frequently beyond the correction range of the adaptive-optics system after the laser has propagated through the atmospheric turbulence. A method of residual wavefront correction is proposed, to improve the quality of coherent optical communication in free space. The relationship between the wavefront phase expanded by Zernike polynomials and the mixing efficiency is derived analytically. The influence of Zernike-polynomial distortion on the bit-error rate (BER) of a phase-modulation system is analyzed. From the theoretical analysis, the BER of the system changes periodically, due to the periodic extension of wavefront distortion. Experimental results show that the BER after correction is reduced from 10-1 to 10-4; however, when the closed-loop control algorithm with residual correction is used, the experimental results show that the BER is reduced from 10-1 to 10-7.

반복적 병합을 이용한 율왜곡 기반 영상 분할 (Rate-distortion based image segmentation using recursive merging)

  • 전성철;임채환;김남철
    • 방송공학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.44-58
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    • 1999
  • 본 논문에서는 영역 인접성 그래프를 사용한 반복적 병합법으로 율왜곡 기반 영상 분할을 수행하는 알고리듬을 제안하였다. 제안한 기법에서는, 인접한 두 영역간의 이질성을 율왜곡적 관접에서 고려한 Lagrange 비용함수로 표현하였다. 이 때 각 병합 단계에 맞는 Lagrange 상수를 추정하고 율왜곡 기반 비용이 최소가 되는 인접 영역 쌍을 탐색하여 이들을 새로운 영역으로 병합하였다. 이러한 병합과정은 어떤 정지조건에 이를때까지 반복한다. 제안된 분할법은 영역기반 부호화 혹은 분할기반 부호화 기법에 적합한 분할법이다. 실험 결과, 256x256 L둠 에 대해서 영역기반 부호화를 수행하였을 때, 제안한 기법은 평균밝기 차이, 왜곡의 변화량 및 JPEG에 비하여 각각 2.5~3.5dB, 0.8~1.0 dB, 0.3~0.6 dB 정도의 PSNR 성능 개선이 있는 것으로 나타났다.

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톤 제어 방식의 CI/OFDM 통신 시스템 설계와 IMD 저감을 이용한 BER 성능 향상 (Design of Tone-Controlled CI/OFDM Communication System and Improvement of BER Performance by IMD Reduction)

  • 김선애;이일진;백광훈;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5A호
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    • pp.363-371
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    • 2009
  • OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)은 높은 데이터 전송률과 고속의 데이터 전송에 매우 효과적인 시스템이다. 그러나 높은 PAPR(peak to average power ratio) 때문에 송신기의 비선형 HPA(high power amplifier)에서 비선형 왜곡이 되어 통신성능이 매우 나빠진다. 본 논문에서는 통신 성능을 개선하기 위하여 비선형 왜곡에 의한 IMD(inter-modulation distortion)를 저감 기법을 기반으로 하는 톤 제어 방식의 CI/OFDM(tone-controlled carrier interferometry orthogonal frequency division multiplexing)을 제안한다. 톤 제어 방식의 CI/OFDM 시스템은 CI/OFDM 시스템의 각 데이터 심볼마다 추가로 컨트롤 톤을 삽입하여 비선형의 영향을 미치는 PAPR과 IMD를 감소시켜 비선형에 보다 잘 대처할 수 있는 방법이다. 그러므로, PAPR 저감을 기반으로 한 기존의 방법보다 BER(bit error rate) 성능을 더 향상시킴을 보인다.

비트량-왜곡을 고려한 효율적인 다각형 근사화 기법 (An Efficient Polygonal Approximation Method in the Rate-Distorion Sense)

  • 윤병주;고윤호;김성대
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권1호
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    • pp.114-123
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    • 2003
  • 본 논문에서는 영상 객체 (object) 의 모양 정보를 효율적으로 부호화 하는 기법을 제안한다. 다각 근사화 기법은 손실 부호화 기법으로써 객체의 모양을 근사화 하는데 가장 널리 사용되고 있다. 제안된 기법은 최대 허용 오차를 만족하면서 정점을 선택할 때 기존의 순환 정점 선택 (IRM: iterated refinement method) 이나 순차적 정점 선택 (PVS: progressive vertex selection) 보다 적은 수의 정점을 선택함으로써 비트량을 줄인다. 기존의 순차적인 정점 선택 기법을 기반으로 하여 새로운 정점 선택 조건을 제안하여 비트량-왜곡면에서 우수한 성능을 가지는 부호화기를 구현하였다. 실험 결과에서 제안된 기법이 기존의 정점 선택 기법들에 비해 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다.

히스토그램 기반의 비트율-왜곡 특성을 이용한 비트율 제어 (Bit-Rate Control Using Histogram Based Rate-Distortion Characteristics)

  • 홍성훈;유상조;박수열;김성대
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권9B호
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    • pp.1742-1754
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    • 1999
  • 본 논문에서는 히스토그램 기반의 비트율-왜곡 (R-D) 추정 결과를 이용하여 이웃한 영상들간에 일관된 화질을 제공하는 비트율 제어방식을 제안한다. 히스토그램 기반의 R-D 추정 방식은 부호화에 사용되는 양자화 파라미터(QP)에 따라 한 영상에서 발생하는 비트량과 왜곡을 예측하거나, 역으로 발생하는 비트량이나 왜곡에 대한 QP 값을 예측할 수 있는 수학적 모델을 제공한다. 이 추정 방식의 가장 큰 장점은 추정을 위한 주 연산이 양자화기에 입력되는 DCT 계수에 대한 히스토그램 또는 가중 히스토그램을 구하는 것이므로 계산량이 적은 것이다. 또 실제 비디오 부호화에 적용할 수 있을 만큼 정확하다. 따라서 이 추정 모델을 이용하는 제안된 비트율 제어 방식은 저 지연과 저 복잡도를 요구하는 응용 분야에 적합하고, 정확한 제어를 수행한다. 제안된 비트율 제어방식은 비디오 버퍼 제한 조건을 만족시킴으로써 버퍼의 넘침이나 고갈이 발생하지 않도록 하고, 추가적으로 왜곡 제한에 의하여 이웃한 영상들간에 화질차이가 일정 범위를 벗어나지 않도록 한다. 그리고 하나의 영상에 대하여 하나의 QP를 사용하여 영상 내에서도 일관된 화질을 유지하며, 誰?영상과 비 기준 영상에 대한 버퍼 제한 조건을 차별화함으로써 기준 영상의 화질 열화에 의한 오류 전파를 감소시킨다. 제안된 방식과 MPEG-2의 TM5 (Test Model 5)에서 제안한 비트율 제어 방식의 성능을 비교한 실험으로부터 제안된 방식이 평균 PSNR을 0.521.84 dB 정도 향상시키고, 영상간 그리고 영상 내에서도 일관된 화질을 유지함을 확인하였다.

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Canonical PWL 모델 기반의 디지털 사전왜곡기를 이용한 OFDM 시스템의 비선형 왜곡 보상 (Compensation for Nonlinear Distortion in OFDM Systems Using a Digital Predistorter Based on the Canonical PWL Model)

  • 서만중;심희성;임성빈;정재호;이광천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1C호
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    • pp.65-76
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    • 2010
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 고속의 무선 데이터 전송이 가능한 기술이다. 하지만 OFDM과 같은 다중 반송파 시스템은 비선형 왜곡에 매우 민감하다. OFDM 시스템에서는 심볼들을 다중 반송파를 이용하여 변조 후 더하여 전송함으로써 전송 신호 진폭의 변화가 매우 심하다. 이러한 신호 진폭의 변화와 송신기 내에 사용되는 고출력 증폭기 (High Power Amplifier; HPA)의 비선형 특성으로 인해 심각한 비선형 왜곡을 겪게 된다. 본 논문에서는 OFDM 시스템의 높은 PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)과 HPA에 의한 비선형 왜곡을 보상하기 위해 CPWL (Canonical Piecewise-Linear) 모델 기반의 새로운 디지털 사전왜곡기를 제안한다. 모의실험을 통하여 새로운 사전왜곡 기법의 성능을 TD (Total Degradation)와 비트오율 (Bit Error Ratio; BER) 측면에서 평가한 결과, HPA에 의해 발생하는 비선형 왜곡을 효과적으로 보상함으로써, 우수한 성능 향상이 있음을 확인하였다.

Vector Quantization using Speech Signal Property

  • Ha, Seok-Won;Yoon, Seok-Hyun;Chung, Kwang-Woo;Hong, Kwang-Seok
    • 대한음성학회:학술대회논문집
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    • 대한음성학회 1996년도 10월 학술대회지
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    • pp.448-455
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    • 1996
  • In this paper, we have proposed a VQ algorithm which uses a generating order to make quantize feature vector of speech signal. The proposed algorithm inspects what codeword follows a(ter present codeword and adds new index to established codebook, when mapping speech signal. We present a variable bit rate for new codebook, and propose an efficient compressed way of information. In this way, the number of computation and the number of codewords to be searched are reduced considerably. The performance of the proposed VQ algorithm is evaluated by spectrum distortion measure and bit rate. The obtained spectrum distortion is reduced about 0.22 [db], and the bit rate is saved over 0.21 bit/frame.

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영상의 복잡도를 고려한 H.264 기반 비트 율-왜곡 최적화 매크로블록 모드 결정 기법 (Adaptive mode decision based on R-D optimization in H.264 using sequence statistics)

  • 김성제;최윤식
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.291-292
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    • 2006
  • This paper presents rate-distortion optimization that is considered sequence statistics(complexity) to choose the best macroblock mode decision in H.264. In previous work, Lagrange multiplier is derived by the function of constant value 0.85 and QP so that is not the proper Lagrange multilplier for any image sequence. The proposed algorithm solves the problem by changing constant value 0.85 into adaptive value which is influenced by image complexity, and by reducing the encoder complexity to estimate the image statistics with the multiplication of transformed, quantized rate and distortion. Proposed algorithm is achieved the bit-rate saving up to 5% better than previous method.

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H.264 동영상 부호기를 위한 Feedback 버퍼 제어 방식 (A Feedback Buffer Control Algorithm for H.264 Video Coding)

  • 손남례;이귀상
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제11B권6호
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    • pp.625-632
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    • 2004
  • H.264 부호화 기법은 단방향 및 양방향 예측 모드를 채택하고 있으며, 가변 길이 부호화를 사용하기 때문에 비디오 부호기에서 발생되는 데 이터량은 시간에 따라 변한다. 전송채널 용량이 제한된 고정 비트율 부호기에서는 출력 비트량을 제어하기 위해 버퍼가 사용되는데, 버퍼가 넘치거나(overflow) 고갈되는 것(underflow)을 막기 위해 발생 비트량을 적절한 영역 내에서 제한해야 한다. 기존의 비트량 제어방법 에서는 영상데이터의 왜곡 값과 양자화 계수간의 $\lambda_{MODE}$가 정규 값을 벗어나기 때문에 화질이 열화 된다. 본 논문에서는 H.264 동영상의 왜곡 값에 대한 새로운 양자화 계수론 도출하여 피드백 함으로써 버퍼의 넘침이나 고갈을 방지할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 기법을 6개의 실험데이터에 적용한 견과 PSNR 값은 기존 방법에서와 비슷하면서도 비트율은 최대 8%까지 감소하였다.

시공간 화질의 절충을 고려한 MPEG-4 비트율 제어 알고리즘 (MPEG-4 Rate Control Method with Spatio-Temporal Trade-Offs)

  • 이정우;호요성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권1호
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    • pp.47-56
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    • 2004
  • 본 논문에서는 여러 개의 비디오 객체를 부호화할 때 기존의 MPEC-4 VM5알고리즘에 비해 부호화 성능을 향상시키면서 고정 비트율을 지원하는 새로운 알고리즘을 기술한다. 특히, 부호화되는 객체와 건너뛰어지는 객체의 왜곡을 예측하는 비트율-왜곡 모델을 제시하고, 부호화 성능을 향상시키기 위해 시간적-공간적 절충을 고려한 부호화 모드와 버퍼를 제어하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 객체 기반의 비트율 제어 방법은 넓은 범위의 비트율에서 향상된 성능을 보이며, 목표 비트율에 근접한 압축 비트열을 발생하고, 버퍼 상태를 안정적으로 조절하기 때문에 버퍼 넘침과 버퍼 결핍 현상이 발생하지 않는다.