This paper presents an adaptive interpolation filtering scheme for the High Efficiency Video Coding (HEVC) standard. In regards to interpolation for motion estimation and compensation, the conventional HEVC employs 8-tap and 4-tap filters for luma and chroma samples, respectively. Coefficients in such filters are determined by discrete cosine transform (DCT). In the proposed scheme, boundary strength values are stored after the execution of the deblocking filter. For each block, the sum of boundary strength values is calculated to indicate whether its region is complex or simple. Consequently, based on the region classification, 12-tap and 8-tap interpolation filters are used for complex and simple regions, respectively. This process is applied to luma sample interpolation only. Simulation results show 1.8% average BD-rate reduction compared to the conventional method.
H.264/AVC 표준의 제정 이후에도 ITU-T VCEG 에서는 KTA 소프트웨어를 바탕으로 부호화 효율을 향상시키기 위해 유망한 비디오 압축 기술들을 계속 연구해 왔다. 최근에는 ISO/IEC MPEG과 ITU-T VCEG은 공동으로 JCT-VC를 결성하여 H.264/AVC 대비 두 배 높은 차세대 영상 압축 표준인 HEVC를 진행 중에 있다. 다양한 차세대 부호화 기술 중에 움직임 예측을 위한 적응적 영상 보간 기술은 높은 부호화 성능을 보이지만, 많은 계산량과 다양한 영상에 대한 에러 특성을 반영하지 못하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 영상에 따른 보간 필터의 특성을 파악하고, 이를 기반으로 다양한 에러 특성을 반영하는 효과적인 고정 보간 필터뱅크를 제안한다. 실험 결과, 제안하는 방법은 KTA의 고정 방향성 보간 필터(FDIF)와 HEVC의 방향성 보간 필터(DIF) 대비 각각 0.7%와 1.3%의 부호화성능 향상을 얻었다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제14권1호
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pp.109-116
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2014
This paper presents a high-efficiency digital class-D audio amplifier using a composite interpolation filter for portable audio devices. The proposed audio amplifier is composed of an interpolation filter, a delta-sigma modulator, and a class-D output stage. To reduce power consumption, the designed interpolation filter has an optimized composite structure that uses a direct-form symmetric and Lagrange FIR filters. Compared to the filters with homogeneous structures, the hardware cost and complexity are reduced by about half by the optimization. The coefficients of the digital delta-sigma modulator are also optimized for low power consumption. The class-D output stage has gate driver circuits to reduce shoot-through current. The implemented class-D audio amplifier exhibited a high efficiency of 87.8 % with an output power of 57 mW at a load impedance of $16{\Omega}$ and a power supply voltage of 1.8 V. An outstanding signal-to-noise ratio of 90 dB and a total harmonic distortion plus noise of 0.03 % are achieved for a single-tone input signal with a frequency of 1 kHz.
촬영된 카메라의 기초 정보를 담고 있는 EXIF 파일을 편집 프로그램들을 통해 삭제 또는 변형하게 되어 우리 주변에서 출처를 알 수 없는 이미지들이 상당수 존재하게 되었다. 이와 같은 문제점은 디지털 이미지의 출처를 왜곡하여 공공기관에서 사건의 분석 및 감정에 혼선을 줄 수 있다. 특히 증거의 출처를 명시하는 법정 기관에 출처가 삭제, 변형된 EXIF 파일을 가진 디지털 사진은 객관적 증거의 역할을 할 수 없다. 본 논문은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 연구로써 촬영에 사용된 카메라의 신원을 추적하는 데 목적이 있다. 이를 위해 본 논문은 디지털카메라 이미지 프로세싱에서 사용하는 렌즈 왜곡 보정 알고리즘을 주목하였다. 렌즈 왜곡 보정은 맵핑 알고리즘을 이용하며 이 때 위신호 인공물(Aliasing artifact)와 복원 인공물(Reconstruction artifact)의 발생을 제거하기 위한 보간 알고리즘을 사용한다. 여기서 보간은 맵핑의 패턴과 유사한 형태로 나타나며 이 보간의 흔적을 찾는 것이 연구의 핵심이다. 본 논문에서는 맵핑에 사용된 보간 패턴을 검출하기 위해 미니멈 필터(Minimum Filter)를 이용한 검출 알고리즘을 제안하였다. 보간이 발생한 영역과 그렇지 않은 영역을 분류하여 두 영역에 동일한 미니멈 필터를 적용한다. 이를 DFT를 통해 각 영역간의 주파수 특성이 어떻게 나타나는지 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 두 영역간의 차분값을 활용하여 최종 검출 맵으로 구현하였다.
3D TV를 위한 스테레오 영상은 기존의 디지털 TV와 호환성을 유지하기 위하여 프레임 호환 패킹 포맷으로 전송될 수 있다. 이 경우 수신단은 해상도가 절반으로 줄어든 스테레오 영상으로부터 원래 크기의 좌우 영상을 확대하여 복원할 필요가 있다. 이 논문은 삭제된 영상 라인의 픽셀값을 적응적으로 내삽하는 기법을 제안한다. 삭제되지 않은 주변 영상 라인의 정보로부터 수평라인 기반 선형 필터와 NEDI6를 선택적으로 적용함으로써 기존의 Bilinear 내삽 기법에 비해 0.6dB 정도의 화질 향상을 달성할 수 있었다.
본 논문은 필드 워핑과 모핑을 위한 pseudomedian 필터 기반 영상 보간법을 제안하고 주관적인 화질을 분석?평가함에 그 목적이 있다. 필드 워핑은 상대적으로 많은 연산량을 요구하는 것에 반해 제어선을 이용하여 좀 더 세밀하게 워핑 결과를 제어할 수 있는 것이 장점이다. 필드 영상 워핑 및 모핑의 동작 특성상, 국부적인 영상 확대와 축소 및 회전 등과 같은 다양한 기하학적인 변형이 복합적으로 발생하게 되는데 역방향 매핑 과정에서 소스 영상과 목적 영상의 화소가 정수 화소 단위로 대응되지 않을 경우, 목적 영상에 대응시킬 화소값을 산출하기 위해 적합한 영상 보간 기술이 필요하다. 다양한 보간 기술들 중에서 평균적으로 우수한 결과를 제공하는 양선형 보간이 보편적으로 사용되고 있으나, 이 보간 기술은 대각선 방향의 윤곽선 재현에 한계를 가지고 있다. 제안된 보간 방법은 양선형 보간과 윤곽선 재현에 우수한 특성을 보이는 pseudomedian 필터 보간를 효과적으로 결합한 것이다. 제안된 방법에 따르면 다른 보간 기법에 비해 상대적으로 자연스러운 워핑 및 모핑 결과를 얻을 수 있다.
본 논문은 높은 품질 SR 이미지를 획득하기 위해 국소 그라디언트를 기반으로 적응형 보간법을 이용하는 SR 방법을 제공한다. 이 방법에서, 내삽 화소와 인접하는 유효한 화소 사이에 거리는 국소 그라디언트 특징을 이용하여 고려되며, 보간 계수는 LR 이미지의 국소 그라디언트를 고려한다. 픽셀의 국소 그라디언트는 더 작을수록, 그리고 메디안 필터는 보간된 HR 이미지의 블러링과 노이즈를 감소시키기 위해 적용된다. 실험 결과는 특히 이미지의 에지 부분에서, 다른 방법과 비교하여 제안된 방법의 유효성을 보여준다.
It is known that a digital image enlargement technique can increase the size of he image but the practical enhancement of resolution is trifle because the frequency bandwidth of the original image is basically limited. To solve this problem, this paper proposes the digital image enlargement technique which interpolates the interpolation points of horizontal and vertical direction by weighting according to the direction of edge information with the component of FOI(First Order Interpolation)and output of the pseudomedian filter for image enlargement and interpolates the interpolation points of diagonal direction by selectively transposing the direction of the subwindows of the pseudomedian filter according to the distribution of neighbored pixels thereto in the extended image. According to the proposed methods, the digital image enlargement which preserves the characteristic of the pseudomedian filter capable of keeping the reconstruction of edge information and reflects the advantage of FOI can be performed. Therefore, visual artifacts could be effectively suppressed, and most characteristics and shape of the original image can be reconstructed as well.
H.264/AVC에서 부호화 효율 개선을 위해 매크로 블록 기반 적응 보간 방법이 고려되어졌다. 이 방법에서 필터 선택 기준은 비트율과 왜곡 항들이 고려하여 좋은 성능을 발휘하지만 아직 개선의 여지를 남겨두고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 방법보다 높은 부호화 효율 개선을 위해 움직임 벡터와 예측 에러에 대한 두 가지 비트율과 복원 에러를 고려하여 새로운 필터 선택 기준을 제안한다. 부가적으로 선택된 필터 정보 전송을 위한 오버헤더 (overhead)를 줄이는 알고리듬을 나타낸다. 실험 결과는 제안 방법이 기존 방법에 비하여 우수한 성능을 보이고 H.264/AVC에 비해 전체 비트율이 평균 5.19% (참조 프레임: 1개)와 5.14% (참조 프레임: 5개) 절감된다.
디지털 영상 통신 시스템에서 YUV 4:4:4 영상을 저역 필터 통과 후 샘플링한 YUV 4:2:0 또는 YUV 4:2:2 영상이 이용되고 이 영상은 보간 필터 수행 후 원래 크기로 회복된다. 저역 필터와 보간 필터의 사용은 영상 통신 시스템에서 일반적이다. 따라서 영상의 품질을 높이기 위해서 효율적인 저역 필터와 보간 필터는 여전히 필요하다. 본 본문에서는 새롭고 효율적인 저역 필터와 보간 필터를 제안하고 이 필터들을 구축하는 방법론을 제시한다. MPEG-2와 같은 기존 시스템에서 사용되는 저역 필터와 보간 필터는 개별적으로 개발되었다. 본 논문에서는 웨이블릿 변환 기반으로 저역 필터와 보간 필터의 상호 조율하여 필터들을 개발한다. 잘 알려진 영상들에 대한 실험 결과는 MPEG-2에서 사용되는 필터와 비교하여 제안된 필터가 보간 필터의 길이도 더 짧을 뿐만 아니라 PSNR 면에서 더 우수한 것을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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