• 제목/요약/키워드: Hadamard Transform

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멀티미디어 프로세서 구현에 사용되는 메모리를 줄이기 위한 저 복잡도의 영상 압축 알고리즘 (A Low-Complexity Image Compression Method Which Reduces Memories Used in Multimedia Processor Implementation)

  • 정수운;김이랑;이동호
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제41권1호
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    • pp.9-18
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    • 2004
  • 본 논문은 최근 많은 관심이 되고 있는 멀티미디어 프로세서 구현에 사용되는 메모리를 줄일 수 있는 성능이 우수하면서 하드웨어적으로 쉽게 구현이 가능한 영상 압축 알고리즘을 제안한다. 특히 고화질 영상을 처리하는 멀티미디어 프로세서는 영상 프레임을 저장하기 위하여 외부에 많은 양의 프레임 메모리를 사용하며, 또한 대부분의 프로세서에서 저 대역 필터와 같은 선형 필터를 구현하기 위하여 많은 양의 라인 메모리를 프로세서 안에 포함한다 이러한 메모리들은 멀티미디어 프로세서를 구현하는데 있어서 많은 비중을 차지하기 때문에, 만약 화질의 손상이 없으면서 이러한 메모리를 대폭 줄일 수 있다면 프로세서의 경쟁력을 높일 수가 있다. 기존의 JPEG과 같은 표준 압축 방법은 2차원 블록 단위로 처리하고 구현하기에 복잡하기 때문에 멀티미디어 프로세서에서 요구하는 래스터 스캔 입출력을 갖는 용도에는 적합하지가 않다. 본 논문에서는 래스터 스캔의 입출력을 위해 1${\times}$8 블록 단위로 처리하고 하드웨어적으로 쉽게 구현하고 압축 효율을 높이기 위해 Hadamard 변환을 이용하고, 변환된 계수의 특성을 분석하여 그에 따라 적응적으로 thresholding을 적용한 후 양자화를 하였다. 모의실험을 통해 메모리를 반으로 줄였을 때 기존의 압축 방법과 성능을 비교하였으며, 하드웨어의 구현을 통해 멀티미디어 프로세서를 구현하는데 있어서 어느 정도 경쟁력을 높일 수 있는 지를 분석하였다.

RACH 프리앰블 구조에 적합한 WCDMA 역방향 링크 수신기용 고속 프리앰블 탐색기의 설계 (Design of high-speed preamble searcher adequate for RACH preamble structure in WCDMA reverse link receiver)

  • 정은선;도주현;이영용;정성현;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권8A호
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    • pp.898-908
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    • 2004
  • 본 논문에서는 RACH(Random Access Channel) 구조에 적자한 WCDMA 역방향 링크 수신기용 고속 프리앰블 탐색기를 제안한다. WCDMA 시스템에서는 IS-95 시스템과 상이한 AISMA(Acquisition Indication Sense Multiple Access)방식을 적용하고 있으므로 UE에서 송신하는 RACH 프리앰블과 수신하는 AI(Acquisition indicators)의 시간 제한이 존재하며, 또한 RACH에 할당된 시그너쳐의 수가 제한적이므로 원활한 동작을 위하여 RACH 프리앰블에 대한 빠른 포착 확인이 요구된다. 본 논문에서 제안하는 프리앰블 탐색자는 2 안테나 기반의 구조로 빠른 포착(acquisition)을 위하여 radix-2 16 point FFT구조를 갖는 FHT(Fast Hadamard Transform)를 적용하였다. 본 논문의 FHT는 각 시그너쳐를 상관하는 일반적인 방식보다 최대 32배의 빠른 포착이 가능하다. 이러한 빠른 포착 능력을 기반으로 전체 프리앰블 4096칩에 대한 상관을 수행함으로써 포착 성능을 극대화하였다. 본 논문에서 제안한 프리앰블 탐색기는 WCDMA 기지국 모뎀 구현에 적용되었으며, 성능 분석은 Neyman-pearson 방식을 이용하였다.

모바일 기기를 위한 H.264 인코더의 최적 매개변수의 결정 (Optimal Parameter Selection of H.264 Encoder For Mobile Devices)

  • 류민희;김형신
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.4780-4785
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    • 2012
  • 최근 스마트폰과 태블릿과 같은 소형 모바일 기기가 확산됨에 따라, 모바일 기기에서 동영상 촬영시 이용되는 비디오 인코더의 성능 최적화의 필요성이 제기되고 있다. 본 논문에서는 모바일 기기를 대상으로 하는 H.264/AVC 기본 프로파일 비디오 인코더를 모바일 기기에 구현하고, 실험을 통해 H.264 인코더의 주요 제어 변수를 최적화하였다. 실험으로는 인코더의 복잡도에 영향을 주는 것으로 알려진 라그랑지안 최적화, 하다마드 변환, 움직임 벡터 탐색 범위, I-프레임 주기, 참조 프레임 수를 다양하게 조합하여 변화시키면서 동영상의 화질, 비트율, 인코딩 시간, 움직임 추정 시간 그리고, 인코딩에 따라 보드에서 소모되는 전력을 측정하였다. 실험에서 측정된 데이터를 분석하여, 모바일 기기에서의 비디오 인코더에서 요구되는 조건을 만족할 수 있는 최적의 H.264/AVC 제어 변수를 위의 다섯 가지 기능 모듈에 대해 결정하였다.

APPLICATION OF CONVOLUTION THEORY ON NON-LINEAR INTEGRAL OPERATORS

  • Devi, Satwanti;Swaminathan, A.
    • Korean Journal of Mathematics
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    • 제24권3호
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    • pp.409-445
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    • 2016
  • The class $\mathcal{W}^{\delta}_{\beta}({\alpha},{\gamma})$ defined in the domain ${\mid}z{\mid}$ < 1 satisfying $Re\;e^{i{\phi}}\((1-{\alpha}+2{\gamma})(f/z)^{\delta}+\({\alpha}-3{\gamma}+{\gamma}\[1-1/{\delta})(zf^{\prime}/f)+1/{\delta}\(1+zf^{\prime\prime}/f^{\prime}\)\]\)(f/z)^{\delta}(zf^{\prime}/f)-{\beta}\)$ > 0, with the conditions ${\alpha}{\geq}0$, ${\beta}$ < 1, ${\gamma}{\geq}0$, ${\delta}$ > 0 and ${\phi}{\in}{\mathbb{R}}$ generalizes a particular case of the largest subclass of univalent functions, namely the class of $Bazilevi{\check{c}}$ functions. Moreover, for 0 < ${\delta}{\leq}{\frac{1}{(1-{\zeta})}}$, $0{\leq}{\zeta}$ < 1, the class $C_{\delta}({\zeta})$ be the subclass of normalized analytic functions such that $Re(1/{\delta}(1+zf^{\prime\prime}/f^{\prime})+1-1/{\delta})(zf^{\prime}/f))$ > ${\zeta}$, ${\mid}z{\mid}$<1. In the present work, the sucient conditions on ${\lambda}(t)$ are investigated, so that the non-linear integral transform $V^{\delta}_{\lambda}(f)(z)=\({\large{\int}_{0}^{1}}{\lambda}(t)(f(tz)/t)^{\delta}dt\)^{1/{\delta}}$, ${\mid}z{\mid}$ < 1, carries the fuctions from $\mathcal{W}^{\delta}_{\beta}({\alpha},{\gamma})$ into $C_{\delta}({\zeta})$. Several interesting applications are provided for special choices of ${\lambda}(t)$. These results are useful in the attempt to generalize the two most important extremal problems in this direction using duality techniques and provide scope for further research.

A Fast Sub-pel Motion Estimation Scheme using a Parabolic SAD Model

  • Ahn, Sang-Soo;Lee, Bum-Shik;Kim, Mun-Churl;Park, Chang-Seob;Hahm, Sang-Jin;Cho, In-Jun
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.321-325
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    • 2009
  • Sub-pel level motion estimation contributes to significant increase in R-D performance for H.264|MPEG 4 Part 10 AVC. However, several supplements, such as interpolation, block matching, and Hadamard transform which entails large computational complexity of encoding process, are essential to find best matching block in sub-pel level motion estimation and compensation. In this paper, a fast motion estimation scheme in sub-pel accuracy is proposed based on a parabolic model of SAD to avoid such computational complexity. In the proposed scheme, motion estimation (ME) is only performed in integer-pel levels and the following sub-pel level motion vectors are found from the parametric SAD model for which the model parameters are estimated from the SAD values obtained in the integer-pel levels. Fall-back check is performed to ensure the validity of the parabolic SAD model with the estimated parameters. The experiment result shows that the proposed scheme can reduce the motion estimation time up to about 30% of the total ME times in average with negligible amount of PSNR drops (0.14dB in maximum) and bit increments (2.54%in maximum).

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다중 정보 은폐 및 실시간 추출 시스템의 광-디지털적 구현 (Opto-Digital Implementation of Multiple Information Hiding & Real-time Extraction System)

  • 김정진;최진혁;김은수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권1C호
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    • pp.24-31
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    • 2003
  • In this paper, a new opto-digital multiple information hiding and real-time extracting system is implemented. That is, multiple information is hidden in a cover image by using the stego keys which are generated by combined use of random sequence(RS) and Hadamard matrix(HM) and these hidden information is extracted in real-time by using a new optical correlator-based extraction system. In the experiment, 3 kinds of information, English alphabet of "N", "R", "L" having 512$\times$512 pixels, are formulated 8$\times$8 blocks and each of these information is multiplied with the corresponding stego keys having 64$\times$64 pixels one by one. And then, by adding these modulated data to a cover image of "Lena"having 512$\times$512 pixels, a stego image is finally generated. In this paper, as an extraction system, a new optical nonlinear joint transform correlator(NJTC) is introduced to extract the hidden data from a stego image in real-time, in which optical correlation between the stego image and each of the stego keys is performed and from these correlation outputs the hidden data can be asily exacted in real-time. Especially, it is found that the SNRs of the correlation outputs in the proposed optical NJTC-based extraction system has been improved to 7㏈ on average by comparison with those of the conventional JTC system under the condition of having a nonlinear parameter less than k=0.4. This good experimental results might suggest a possibility of implementation of an opto-digital multiple information hiding and real-time extracting system.

복수 특징의 사전 검사에 의한 영상 벡터양자화의 고속 부호화 기법 (A Fast Encoding Algorithm for Image Vector Quantization Based on Prior Test of Multiple Features)

  • 류철형;나성웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권12C호
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    • pp.1231-1238
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    • 2005
  • 본 논문에서는 영상 백터 양자화를 위한 새로운 고속 부호화 기법을 제안하는데, 제안 기법은 다차원의 참조 표로 복수 특징의 부분 거리를 사용한다. 복수 특징을 사용하는 기존 기법은 탐색 순서와 연산 과정을 고려할 때 복수 특징을 단계적으로 처리한다. 반면에 제안 기법은 참조 표를 사용하여 복수 특징들을 동시에 활용한다. 본 논문에서는 가용한 수준의 메모리를 위해 테두리 효과를 고려하는 참조 표의 구성 방법과 참조 표의 부분 거리를 활용하며 현재의 탐색을 중지하는 방법을 상세하게 기술한다. 시뮬레이션 결과는 제안 기법의 효율성을 확인시켜 주는데, 부호책 크기가 256일 때 제안 기법은 OHTPDS 기법이나 $M-L_2NP$ 기법 등과 같이 최근에 제안된 기법들이 요구하는 연산량의 $70\%$ 수준까지 연산량을 감소시킨다. 가용한 수준의 전처리와 메모리를 사용함으로써 제안 기법은 전체탐색 기법과 통일한 화질을 유지하면서 전체 탐색 기법이 요구하는 연산량의 $2.2\%$ 이하로 연산량을 감소시킨다.

병행설계를 이용한 H.264/AVC의 DCT 및 CAVLC 하드웨어 구현 (Hardware Implementation of DCT and CAVLC for H.264/AVC based on Co-design)

  • 왕덕상;서석용;고형화
    • 한국항행학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.69-79
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    • 2013
  • 본 논문에서는 H.264/AVC의 부호기를 제작하기 위하여 DCT(Discrete Cosine Transform) 부호화와 엔트로피 부호화인 CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding)를 하드웨어 IP로 설계하고 나머지 부분은 소프트웨어로 설계하는 병행설계(Co-Design)방법을 이용하였다. DCT 및 Hadamard 변환의 처리속도를 개선하기 위하여 Shift table을 제안하여 기존의 방식보다 16(%)정도 빠른 연산이 가능했다. 설계된 IP들은 Xilinx ML410보드의 Virtex-4 FX60 FPGA에 다운로드하여 MicroBlaze CPU를 이용하여 H.264/AVC의 참조 소프트웨어인 JM13.2와 연동이 가능하도록 설계하였다. 검증을 위해 각 IP에 대한 기능 시뮬레이션을 ModelSim을 이용하여 수행하였다. 마지막으로 실제 FPGA에 포팅하여 정상 동작여부를 확인하였다. 실험 결과 MicroBlaze를 이용한 S/W 연산시와 비교하여 H/W를 이용할 경우 DCT는 약 16배, CAVLC는 약 10배 빠른 처리 속도를 나타내었다. 본 연구는 H.264시스템의 H/W와 S/W의 병행설계에 관한 것이지만, 개발에 사용한 방법은 다른 임베디드 시스템 개발에도 유용하게 사용할 수 있다.