• 제목/요약/키워드: Entropy Coding

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HEVC 엔트로피 부호화를 고려한 비균등 양자화 방법 (Non-fixed Quantization Considering Entropy Encoding in HEVC)

  • 권령희;한우진;이영렬
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1036-1046
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    • 2011
  • ITU-T VCEG과 ISO/IEC MPEG은 공동으로 JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding) 를 구성하여 차세대 비디오 코덱 HEVC(High Efficiency Video Coding)에 대한 표준화를 진행하고 있다. HEVC에서 사용되고 있는 양자화 및 역 양자화는 TU(Transform Unit)내 모든 위치의 변환계수에 동일한 크기의 양자화 및 역 양자화를 수행한다. TU내의 변환계수는 동일하게 분포되어 있지 않으므로 모든 위치의 변환계수에 동일한 크기의 양자화 및 역 양자화를 수행하는 것은 비효율적이다. 또한 주사 순서상 뒤쪽에 있는 양자화 된 계수는 엔트로피 부호화 방법상 비효율적 일 수도 있다. 이 논문에서는 엔트로피 부호화의 효율성을 고려하여 TU 내 변환계수의 위치에 따라 다른 크기의 양자화를 수행하여 성능을 향상시키는 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘의 원리는 양자화 된 계수 분포의 통계적 특징에 따른 TU의 주사 순서에 따라 다른 크기의 양자화 및 역 양자화를 수행하는 것이다. 이 알고리즘은 평균 Y BD-rate 0.34% 의 압축률 향상을 나타내었다.

무손실 영상 압축을 위한 컨텍스트 기반 적응적 예측 부호화 방법 (Context-based Predictive Coding Scheme for Lossless Image Compression)

  • 김종호;유훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.183-189
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    • 2013
  • 본 논문에서는 영상의 방향성에 따른 적응적 예측 기법과 컨텍스트 기반 엔트로피 부호화 방법을 주요 구성요소로 한 무손실 영상 압축 방법을 제안한다. 적응적 예측 기법에서는 부호화 픽셀을 중심으로 각 방향에 대한 상관도를 분석하고, 이를 이용하여 적절한 예측 픽셀을 선택한다. 또한 예측 에러를 더욱 줄이기 위하여 주변 픽셀의 복잡도 및 방향성을 이용한 컨텍스트 모델 기반 예측 에러 보정 과정을 수행한다. 정보이론의 관점에서 조건부 엔트로피에 의해 부호화 효율이 더욱 향상된다는 점을 이용하여 본 논문에서는 엔트로피 부호화 방식으로 컨텍스트 기반 Golomb-Rice 부호화를 적용한다. 실험결과 제안한 무손실 영상 압축 방식은 다양한 영상에 대해서 기존의 저 복잡도 및 고효율의 JPEG-LS에 비해 평균 1.3%의 압축효율 향상을 나타내었고, 특히 방향성이 뚜렷한 영상에 대해서 성능이 좋음을 알 수 있다.

분산비디오부호화에서 동적비디오에 적합한 프레임별 모드 결정 (A Frame-based Coding Mode Decision for Temporally Active Video Sequence in Distributed Video Coding)

  • ;박종빈;심혁재;전병우
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.510-519
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    • 2011
  • 분산비디오부호화를 위한 인트라 모드 결정은 빠른 움직임 특성을 갖는 영상에서 분산비디오부호화 성능을 향상시킬 수 있는 중요한 도구이다. 그러나 기존의 인트라 모드 결정 방법은 사전에 정의한 매개변수나 특정 임계값에 크게 의존함으로 인해 영상의 통계적 특성이 갑자기 바뀌는 상황에 효과적인 대처가 어려웠다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하는 분산비디오부호화를 위한 인트라모드와 Wyner-Ziv 모드간의 적응적 결정 방법을 제안한다. 제안 방법은 분산비디오부호화에서 시간과 공간상관도를 고려하여 각각의 확률을 계산 후 엔트로피를 계산하고 이를 비교함으로써 영상의 특성에 적응적으로 인트라와 Wyner-Ziv 모드를 결정한다. 따라서 현실적인 응용에 적합하도록 사전에 정의한 매개변수나 임계값을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다. 실험 결과 비트율 왜곡 측면에서 모드 결정 방법을 사용하지 않는 기존의 Wyner-Ziv 분산비디오부호화 방식에 비해 PSNR에서 최대 2dB 까지 성능을 개선한다. 또한, 제안방법은 사용자로부터 어떠한 경계치 또는 모델파라메타 값을 요구하지 않으므로 실제적인 응용에 적합하다.

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.

엔트로피 제한 조건을 갖는 시간축 분할 (Entropy-Constrained Temporal Decomposition)

  • 이기승
    • 한국음향학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.262-270
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    • 2005
  • 본 논문에서는 음성 신호를 시간축으로 분할하는 새로운 기법으로, 분할 시 왜곡과 엔트로피가 함께 고려된 기법이 제안되었다 시간축 분할에 필요한 보간 함수와 타겟 특징 벡터는 동적 프로그래밍 기법을 이용하여 왜곡과 엔트로피가 동시에 최소화되도록 얻어진다. 보간 함수는 학습 데이터를 이용하여 구성되도록 하였으며, 분할과 추정의 반복적인 수행에 의해 왜곡과 엔트로피가 지역적으로 최소화 되는 지점에서 설계되도록 하였다. 모의 실험에서 제안된 시간축 분할 기법은 현존 음성 부호화 기법에 널리 사용되고 있는 분할 벡터 양자화 기법과 비교하여, 왜곡-비트율 특성 관점에서 보다 우수한 성능을 나타내었으며, 주관적인 청취 테스트 결과, 음질적인 면에서도 기존의 벡터 양자화 기법에 비해 우수한 방법임을 알 수 있었다.

A New Image Coding Technique with Low Entropy

  • Joo, S.H.;H.Kikuchi;S.Sasaki;Shin, J.
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1998년도 Proceedings of International Workshop on Advanced Image Technology
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    • pp.189-194
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    • 1998
  • We introduce a new zerotree scheme that effectively exploits the inter-scale self-similarities found in the octave decomposition by a wavelet transform. A zerotree is useful to efficiently code wavelet coefficients and its efficiency was proved by Shapiro's EZW. In the coding scheme, wavelet coefficients are symbolized and entropy-coded for more compression. The entropy per symbol is determined from the produced symbols and the final coded size is calculated by multiplying the entropy and the total number of symbols. In this paper, were analyze produced symbols from the EZW and discuss the entropy per symbol. Since the entropy depends on the produced symbols, we modify the procedure of symbolic streaming out for the purpose. First, we extend the relation between a parent and children used in the EZW to raise a probability that a significant parent has significant children. The proposed relation is flexibly extended according to the fact that a significant coefficient is highly addressed to have significant coefficients in its neighborhood. The extension way is reasonable because an image is decomposed by convolutions with a wavelet filter and thus neighboring coefficients are not independent with each other.

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다층구조 퍼셉트론을 이용한 분류 영상압축 및 코딩 (Classified Image Compression and Coding using Multi-Layer Percetpron)

  • 조광보;박철훈;이수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2264-2275
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    • 1994
  • 본 논문에서는 블록 분류와 코딩과 함께 신경회로망을 이용한 영상압축을 보였다. 오차 역전파 알고리즘으로 학습되는 다층구조 신경회로망은 정규화된 영상데이타를 감소된 공간 중복성을 가지는 은닉층의 값으로 변환하는데 사용된다. 기본적으로 영상압축은 입력층과 출력층의 뉴런보다 적은 수의 은닉층 뉴런에 의해 얻어진다. 여기에 시각체계의 민감도에 따른 영상블럭 복잡성에 따라 적응적으로 압축되므로 블록을 분류한다. 또한 은닉뉴런의 양자화된 값은 효과적인 전송을 위해 entropy coding을 이용한 경우 화질의 큰 저하없이 약 25:1의 압축률을 얻었다.

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그레이레벨 이미지에서의 엔트로피 코딩 성능 향상을 위한 순위 기법 (A Ranking Method for Improving Performance of Entropy Coding in Gray-Level Images)

  • 유강수;심춘보
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.707-715
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    • 2008
  • 본 논문에서는 엔트로피 부호화기를 통해 그레이레벨 이미지에서의 효율적인 압축 알고리즘을 제안한다. 제안하는 기법의 핵심은 원래의 그레이레벨 이미지 정보를 특정 순위 정보로 변환하는 것이다. 이를 위해 먼저, 그레이레벨 값을 가지는 정보를 부호화하기 전에 이웃하는 주변 픽셀(그레이레벨) 값들에 대해서 상호 발생 빈도수를 계산한다. 그런 후, 이미 계산된 상호 발생 빈도수에 따른 특정 순위를 각 그레이레벨 값에 적용한다. 마지막으로, 엔트로피 부호화기를 통해 순위 정보를 전송하여 압축을 수행한다. 제안하는 기법은, 영상의 통계적 발생 빈도에 따른 정보를 토대로, 그레이레벨 이미지를 순위 영상으로 변환함으로써 기존의 엔트로피 코딩 기법의 성능을 향상시킨다. 시뮬레이션 결과 8비트의 그레이레벨 이미지에 대해서 제안하는 기법이 기존의 엔트로피 부호화기에 비해 최대 37.85%까지 압축 성능을 더 향상시킴을 알 수 있었다.

나무구조 벡터양자화를 위한 조건부 엔트로피 부호화기법 (A conditional entropy codingscheme for tree structured vector quantization)

  • 송준석;이승준;이충웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.344-352
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    • 1997
  • This paper proposes an efficient lossless coding scheme for tree structured vector quantization (TSVQ) system which efficiently exploits inter-block correlation. The TSVQ index of the current block is adaptively arithmeticencoded depending on the indices of the previous blocks. This paper also presents a reductio method, which effectively resolve the memory problem which usually arises in many conditional entropy coding schemes. Simulation results show that the proposed scheme provides remarkable bitrate reduction by effectively exploiting not only linear but also non-linear inter-block correlation.

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평활한 완전 8방향 윤곽선과 이의 부호화 기법 (SMOOTHLY PERFECT 8-CONNECTED CONTOUR AND ITS CODING TECHNIQUE)

  • 조성호;김인철;이상욱
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1996년도 학술대회
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    • pp.195-198
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    • 1996
  • In this paper, we introduce the notion of the smoothly perfect 8-connected (SP8C) contour and propose a coding technique for the SP8C contours. Based on the contour simplification using the majority filter proposed by Gu[6], SP8C contours are extracted on the contour lattice from the segmented image. By noting that, unlike the perfect 8-connected contours, the SP8C contours are restricted to travel in only 3 different directions along the contours, we also propose two techniques for encoding the SP8C contours. The one is the modified version of the neighbouring direction segment coding by Kandeko[2], while the other is to employ the notion of the entropy coding. From the comparison in terms of the entropy, it is shown that the proposed SP8C contours require les bits in encoding the diagonal contours than the 4-connected contours employed by Gu. And computer simulations reveal that the contours can be efficiently encoded by the proposed technique.

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