• 제목/요약/키워드: Low Computational Complexity

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감시 비디오를 위한 H.264/SVC 비트스트림 영역에서의 그래프 기반 움직임 객체 검출 및 추적 (Graph-based Moving Object Detection and Tracking in an H.264/SVC bitstream domain for Video Surveillance)

  • 호와리;김문철
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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    • pp.298-301
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    • 2012
  • This paper presents a graph-based method of detecting and tracking moving objects in H.264/SVC bitstreams for video surveillance applications that makes use the information from spatial base and enhancement layers of the bitstreams. In the base layer, segmentation of real moving objects are first performed using a spatio-temporal graph by removing false detected objects via graph pruning and graph projection, followed by graph matching to precisely identify the real moving objects over time even under occlusion. For the accurate detection and reliable tracking of moving objects in the enhancement layer, as well as saving computational complexity, the identified block groups of the real moving objects in the base layer are then mapped to the enhancement layer to provide accurate and efficient object detection and tracking in the bitstreams of higher resolution. Experimental results show the proposed method can produce reliable results with low computational complexity in both spatial layers of H.264/SVC test bitstreams.

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조선해양 기자재 3D CAD 단품 데이터 간략화 시스템 개발 (Development of 3D CAD Part Data Simplification System for Ship and Offshore Plant Equipment)

  • 김병철;권순조;박선아;문두환;한순흥
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.167-176
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    • 2013
  • It is necessary to construct equipment catalog in ship outfitting design and offshore plant design. The three-dimensional CAD data of equipment take on different level-of-detail depending on the purpose. Equipment suppliers provide CAD data with high complexity while ship designers need CAD data with low complexity. Therefore, it is necessary to simplify CAD data. However, it takes much time to simplify them manually. To resolve the issue, a system for automatically simplifying the 3D CAD data of equipment was developed. This paper presents the architecture of the system and the implementation details. In addition, experiment result using the prototype system is explained.

부호화된 4+12+16 APSK를 위한 근사화된 연판정 디매핑 알고리즘 (Approximated Soft-Decision Demapping Algorithm for Coded 4+12+16 APSK)

  • 이재윤;장연수;윤동원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권9호
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    • pp.738-745
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    • 2012
  • 본 논문에서는 부호화된 4+12+16 APSK에 대하여 낮은 복잡도를 갖는 근사화된 연판정 디매핑 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 도출하기 위해 4+12+16 APSK의 결정 경계를 근사화하고, 그 근사화된 결정 경계로부터 각 비트에 대한 LLR 값을 계산한다. 새롭게 제안된 알고리즘은 기존의 max-log 알고리즘보다 곱셈 계산 수를 상당히 줄여 수신기 복잡도를 크게 낮출 수 있으며, 낮은 복잡도로 인한 BER 성능 열화를 약 1.1dB 이하로 줄일 수 있다.

하향링크 MC-CMDMA 시스템을 위한 간단한 미상 채널 추정 방법 (Simple Blind Channel Estimation Scheme for Downlink MC-CDMA Systems)

  • 서방원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권6A호
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    • pp.480-487
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    • 2012
  • 다중 반송파 부호 분할 다중 접속 (MC-CDMA) 시스템을 위한 기존의 미상 채널 추정 방법들은, 수신 신호의 공분산 행렬에 대한 역행렬을 구하거나, 그 공분산 행렬에 대한 고유치 분해를 필요로 하기 때문에, 매우 많은 계산량을 필요로 한다. 따라서, 이러한 방법들은 복잡성 때문에 하향링크 시스템의 수신기에서는 사용하기가 어려운 방법들이다. 본 논문에서는 하향링크 MC-CDMA 시스템에 적합한 매우 낮은 복잡성을 갖는 간단한 미상 채널 추정 방법을 제안한다. 그리고, 모의 실험을 통해, 낮은 복잡성에도 불구하고, 제안하는 채널 추정 방법이 기존 방법들보다 더 우수한 채널 추정 성능과 비트 오율 성능을 나타낸다는 것을 보인다.

Distributed Target Localization with Inaccurate Collaborative Sensors in Multipath Environments

  • Feng, Yuan;Yan, Qinsiwei;Tseng, Po-Hsuan;Hao, Ganlin;Wu, Nan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권5호
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    • pp.2299-2318
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    • 2019
  • Location-aware networks are of great importance for both civil lives and military applications. Methods based on line-of-sight (LOS) measurements suffer sever performance loss in harsh environments such as indoor scenarios, where sensors can receive both LOS and non-line-of-sight (NLOS) measurements. In this paper, we propose a data association (DA) process based on the expectation maximization (EM) algorithm, which enables us to exploit multipath components (MPCs). By setting the mapping relationship between the measurements and scatters as a latent variable, coefficients of the Gaussian mixture model are estimated. Moreover, considering the misalignment of sensor position, we propose a space-alternating generalized expectation maximization (SAGE)-based algorithms to jointly update the target localization and sensor position information. A two dimensional (2-D) circularly symmetric Gaussian distribution is employed to approximate the probability density function of the sensor's position uncertainty via the minimization of the Kullback-Leibler divergence (KLD), which enables us to calculate the expectation step with low computational complexity. Moreover, a distributed implementation is derived based on the average consensus method to improve the scalability of the proposed algorithm. Simulation results demonstrate that the proposed centralized and distributed algorithms can perform close to the Monte Carlo-based method with much lower communication overhead and computational complexity.

Evolutionary computational approaches for data-driven modeling of multi-dimensional memory-dependent systems

  • Bolourchi, Ali;Masri, Sami F.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제15권3호
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    • pp.897-911
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    • 2015
  • This study presents a novel approach based on advancements in Evolutionary Computation for data-driven modeling of complex multi-dimensional memory-dependent systems. The investigated example is a benchmark coupled three-dimensional system that incorporates 6 Bouc-Wen elements, and is subjected to external excitations at three points. The proposed technique of this research adapts Genetic Programming for discovering the optimum structure of the differential equation of an auxiliary variable associated with every specific degree-of-freedom of this system that integrates the imposed effect of vibrations at all other degrees-of-freedom. After the termination of the first phase of the optimization process, a system of differential equations is formed that represent the multi-dimensional hysteretic system. Then, the parameters of this system of differential equations are optimized in the second phase using Genetic Algorithms to yield accurate response estimates globally, because the separately obtained differential equations are coupled essentially, and their true performance can be assessed only when the entire system of coupled differential equations is solved. The resultant model after the second phase of optimization is a low-order low-complexity surrogate computational model that represents the investigated three-dimensional memory-dependent system. Hence, this research presents a promising data-driven modeling technique for obtaining optimized representative models for multi-dimensional hysteretic systems that yield reasonably accurate results, and can be generalized to many problems, in various fields, ranging from engineering to economics as well as biology.

Low Computational FFT-based Fine Acquisition Technique for BOC Signals

  • Kim, Jeong-Hoon;Kim, Binhee;Kong, Seung-Hyun
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제11권1호
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    • pp.11-21
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    • 2022
  • Fast Fourier transform (FFT)-based parallel acquisition techniques with reduced computational complexity have been widely used for the acquisition of binary phase shift keying (BPSK) global positioning system (GPS) signals. In this paper, we propose a low computational FFT-based fine acquisition technique, for binary offset carrier (BOC) modulated BPSK signals, that depending on the subcarrier-to-code chip rate ratio (SCR) selectively utilizes the computationally efficient frequency-domain realization of the BPSK-like technique and two-dimensional compressed correlator (BOC-TDCC) technique in the first stage in order to achieve a fast coarse acquisition and accomplishes a fine acquisition in the second stage. It is analyzed and demonstrated that the proposed technique requires much smaller mean fine acquisition computation (MFAC) than the conventional FFT-based BOC acquisition techniques. The proposed technique is one of the first techniques that achieves a fast FFT-based fine acquisition of BOC signals with a slight loss of detection probability. Therefore, the proposed technique is beneficial for the receivers to make a quick position fix when there are plenty of strong (i.e., line-of-sight) GNSS satellites to be searched.

LTE-Advanced 환경에서 D2D 자원 할당 알고리즘의 계산 복잡도 개선 (Improvement of Computational Complexity of Device-to-Device (D2D) Resource Allocation Algorithm in LTE-Advanced Networks)

  • 이한나;김향미;김상경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권4호
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    • pp.762-768
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    • 2015
  • LTE-Advanced 네트워크에서 D2D 통신은 기지국의 부하를 감소시켜줄 뿐만 아니라 네트워크 성능을 향상시키는 통신 기술이다. 그러나 이 기술은 셀룰러 사용자와 D2D 페어들간에 자원을 공유함으로써 많은 양의 간섭이 발생할 수 있는 문제점이 있으므로 D2D 통신의 자원 할당 시 간섭에 의한 영향이 고려되어야 함에도 불구하고, 기존 자원 할당 관련 기존 연구는 셀룰러 사용자에 기할당된 자원 중 최고의 CQI 값을 가지는 자원을 재사용하여 D2D 페어에 할당한다. 이로인해 D2D 페어와 셀룰러 통신이 같은 자원을 공유하기 때문에 D2D 페어는 주 통신인 셀룰러 통신에 간섭을 야기하며, 기할당된 셀룰러 자원의 재사용으로인해 계산 복잡도가 높아지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 셀 내 간섭을 제거하면서 계산 복잡도가 낮은 D2D 자원 할당 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 전체 자원 중 미사용 중인 자원을 임의로 선택하여 할당하고, 할당 받은 자원을 D2D 페어들간에 공유하게 한다. 즉 D2D 페어들 간 간섭이 발생하지 않는다면, 해당 페어들 간에는 같은 자원을 사용하도록 허용한다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과 비교 알고리즘에 비해 제안 알고리즘이 수용하는 D2D 페어의 개수에 비례하여 최대 11배까지 계산 복잡도가 낮아지는 것을 확인하였다.

변환블럭의 영역에 따른 저복잡도 적응 루프 필터 (Low-complexity Adaptive Loop Filters Depending on Transform-block Region)

  • 임웅;남정학;심동규;정광수;조대성;최병두
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권5호
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    • pp.46-54
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    • 2011
  • 본 논문에서는 정수변환 기저의 특성을 기반으로 블록의 내부/경계 영역으로 분리되는 루프필터를 생성하고, 이를 선택적으로 적용하는 방법을 제안한다. 기존의 블럭 기반의 적응적 루프 필터(BALF)는 비디오 코덱의 압축 성능에 있어서 약 10%의 압축 효율을 보이는 기술이다. 이는 복원된 영상을 원본 영상에 최대한 유사하게 만드는 Wiener 필터계수를 생성하고 생성된 필터가 적용될 영역에 대한 정보를 전송한다. 그러나 블럭 기반의 적응적 루프 필터는 블록 단위로 영상을 참조하여 하나의 필터를 생성하는 방법으로, 높은 부호화 성능을 보이는 반면, 높은 복잡도를 수반한다는 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 정수변환 기저의 특성에 따라서 서로 다른 에러의 특성을 갖는 특징을 이용하여 블록의 내부와 경계 영역을 분리하고, 각 영역을 위한 필터를 생성한다. 이후, 이를 원하는 영역에 선택적으로 적용한다. 부호화기의 필터 생성 과정에서 선택된 특정 영역의 필터를 복호화기로 전송함으로써, 선택된 영역에 대해서만 필터링을 수행하여 복호화 복잡도를 조절할 수 있다. 제안하는 알고리즘을 사용하여 블럭의 경계 영역 필터만을 사용한 경우 기존의 BALF 대비 약 2.56%의 부호화 성능 저하에 대하여 약 35.5%의 필터링 속도 향상을 보였다.

고주파 신호에 의하여 변형된 저주파신호에서의 특성변수 추정 기법 (An Estimation method for Characteristic Parameters in a Low Frequency Signal Transformed by High Frequency Signals)

  • 유경열
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권2호
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    • pp.86-88
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    • 2002
  • An estimation method for the characteristic parameters in the low frequency signal is proposed in this paper. A low frequency signal is assumed to be modulated or distorted by high frequency terms. The algorithm proposed in this paper is designed to select set of local maximums in a successive manner, hence it is denoted as the iterative peak picking(IPP) algorithm. The IPP algorithm is operating in the time domain and is using only the comparison operation between two neighboring samples. Therefore, its computational complexity is very low and the delay caused by the computation is negligible, which make the real-time operation possible with economic hardware. The proposed algorithm is verified on the pitch estimation of speech signal and blood pulse estimation.