• 제목/요약/키워드: Nonuniform Quantization

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비균일 양자화 기법에 기반을 둔 GLCM의 성능개선 (A Performance Improvement of GLCM Based on Nonuniform Quantization Method)

  • 조용현
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.133-138
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    • 2015
  • 본 논문에서는 비균일 양자화에 기반을 둔 영상의 질감분석에 널리 이용되고 있는 gray level co-occurrence matrix(GLCM)의 성능개선을 제안하였다. 여기서 비균일 양자화는 평균자승오차의 최소화를 위한 반복계산 기법인 Lloyd 알고리즘을 이용하였다. 이는 영상에서의 비균일 양자화 과정으로 얻어지는 비선형의 명암레벨을 GLCM의 생성에 이용함으로써 행렬의 차원을 감소시켜, GLCM의 생성과 질감특성 파라미터들의 계산에 따른 부하를 줄이기 위함이다. 제안된 기법을 30개의 $120{\times}120$ 픽셀의 256 그레이 레벨을 가진 영상들을 대상으로 적용하여 angular second moment, contrast, variance, entropy, correlation, inverse difference moment 6개의 질감특성 파라미터들을 각각 계산한 실험결과, 양자화를 수행하지 않은 256 레벨 GLCM에 비해 계산시간과 저장 공간에서 개선된 성능이 있음을 확인하였다. 특히 48, 32, 16, 12, 8의 비균일 양자화 레벨 중에서 16일 때 가장 우수한 질감특성분석 성능이 있음을 알 수 있었다.

NDFT-based Image Steganographic Scheme with Discrimination of Tampers

  • Wang, Hongxia;Fan, Mingquan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권12호
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    • pp.2340-2354
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    • 2011
  • A new and secure image steganographic scheme based on nonuniform discrete Fourier transform (NDFT) is proposed in this paper. First, the chaotic system is introduced to select embedding points randomly in NDFT domain suitable range, and NDFT is implemented on every non-overlapping block of eight consecutive pixels. Second, the secret messages are scrambled by chaotic systems, and embedded into frequency coefficients by quantization method. The stego-image is obtained by inverse NDFT (INDFT). Besides, in order to discriminate tampers, the low frequency wavelet coefficients of 7 most significant bits (MSBs) of the stego-image are converted into the binary sequence after nonuniform scalar quantization. Then the obtained binary sequence is scrambled by the chaotic systems, and embedded into the least significant bit (LSB) of the stego-image. Finally, the watermarked stego-image can be obtained by a new improved LSB steganographic method. The embedded secret messages can be extracted from the watermarked stego-image without the original cover image. Experimental results show the validity of the proposed scheme, and dual statistics attacks are also conducted to indicate the security.

강한 광대역정규잡음 환경에서 GPS 상용 수신기 양자화기의 변환 손실 분석 (Conversion Loss for the Quantizer of GPS Civil Receiver in Heavy Wideband Gaussian Noise Environments)

  • 유승수;김선용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권9호
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    • pp.792-797
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    • 2013
  • 본 논문에서는 강한 광대역정규잡음 환경에서 송신한 확산신호와 수신기에서 발생한 확산신호의 동기에 따른 2비트 비균등 양자화기의 변환손실을 (conversion loss) 분석하고, 이를 통해 변환손실이 최소인 2비트 비균등 양자화기의 출력은 ${\pm}1$, ${\pm}2$이고, 양자화 간격은 재밍 대 신호 전력비로 근사화할 수 있음을 보인다.

영상 변환부호화에서의 준최적 블록양자화 (A Suboptimum Block Quantization in Image Transform Coding)

  • 심영석
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.41-45
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    • 1985
  • 영상 변환부호화에 있어 블록양자화방식은 전체시스템의성능을 결정한다. 본 노문에서는 변환계수들의 분산치를 아는 경우와 거의 같은 성능을 갖는 양자화방법이 연구되었다. 연구된 방법은 비트배정(bit allocation) 및 분산치 추정을 양자화기에서의 분산치부정합 영향이 되도록 작아지게한 것이다. 그 성능은 변환계수의 확률밀도를 몇가지로 가정하여 컴푸터 시뮬레이션을 통해 확인되었다. 그 결과 대칭형 최적 비균등양자화기 및 최적 균등양자화ㅏ기 및 최적 균등양자화기의 경우 종래의 방법에 비해 NMSE면에서 야25%의 개선을 얻을 수 있었고 이 때의 부호화율은 약 1bit/pel 이었으며 사용된 변화능 DCT(diserete cosine transform)이었다.

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On the Characteristics of MSE-Optimal Symmetric Scalar Quantizers for the Generalized Gamma, Bucklew-Gallagher, and Hui-Neuhoff Sources

  • 이재건;나상신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권7호
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    • pp.1217-1233
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    • 2015
  • The paper studies characteristics of the minimum mean-square error symmetric scalar quantizers for the generalized gamma, Bucklew-Gallagher and Hui-Neuhoff probability density functions. Toward this goal, asymptotic formulas for the inner- and outermost thresholds, and distortion are derived herein for nonuniform quantizers for the Bucklew-Gallagher and Hui-Neuhoff densities, parallelling the previous studies for the generalized gamma density, and optimal uniform and nonuniform quantizers are designed numerically and their characteristics tabulated for integer rates up to 20 and 16 bits, respectively, except for the Hui-Neuhoff density. The assessed asymptotic formulas are found consistently more accurate as the rate increases, essentially making their asymptotic convergence to true values numerically acceptable at the studied bit range, except for the Hui-Neuhoff density, in which case they are still consistent and suggestive of convergence. Also investigated is the uniqueness problem of the differentiation method for finding optimal step sizes of uniform quantizers: it is observed that, for the commonly studied densities, the distortion has a unique local minimizer, hence showing that the differentiation method yields the optimal step size, but also observed that it leads to multiple solutions to numerous generalized gamma densities.

Precoder Distribution and Adaptive Codebook in Wideband Precoding

  • Long, Hang;Kim, Kyeong Jin;Xiang, Wei;Wang, Jing;Liu, Yuanan;Wang, Wenbo
    • ETRI Journal
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    • 제34권5호
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    • pp.655-665
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    • 2012
  • Based on wideband precoding (WBP) in the multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing system, an adaptive nonuniform codebook is presented in this paper. The relationship between the precoder distribution and spatial correlation is analyzed at first. A closed-form expression based on overlapped isosceles triangles is proposed as an approximation of the precoder distribution. Then, the adaptive codebook design is derived with the approximate distribution to minimize quantization errors. The capacity and bit error rate performance demonstrate that the adaptive codebook with WBP outperforms the conventional fixed uniform codebook.

높은 무게 LDPC 부호의 저복잡도 고성능 복호 알고리즘 (High-Performance and Low-Complexity Decoding of High-Weight LDPC Codes)

  • 조준호;성원용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5C호
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    • pp.498-504
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    • 2009
  • Low-density parity-check (LDPC) 부호의 복호에는 성능이 좋은 합곱 알고리즘(sum-product algorithm; SPA)과 하드웨어가 간단한 비트 반전(bit-flipping; BF) 알고리즘이 많이 쓰이고 있다. 본 논문은 이들 두 가지 방법의 장점을 가지는 저복잡도 고성능 복호 알고리즘을 제안한다. 본 제안된 유연 비트 반전(soft bit-flipping) 알고리즘은 비트와 체크 노드 사이에 전달되는 메시지를 계산하는 데 단순한 비교와 덧셈 연산만을 필요로 하며 연산량이 적다는 장점이 있다. 또한 연산이 완료된 메시지의 활용률을 높이고 비균등 양자화(non-uniform quantization)를 채용하여 1000 내외의 부호 길이에서 SPA 에 0.4dB 근접하는 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio)를 달성하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘을 이용하면, 행 무게(row weight)와 열 무게(column weight)가 높아서 종래의 SPA로 구현하기 어려웠던 부호를 비교적 좋은 오율 성능을 유지하면서 실용적으로 구현할 수 있다.

비균일 양자기에 의한 과표본화율의 멀티빗트 시그마-델타 A/D 변조기의 개발 (Development of Oversampled Multibit Sigma-Delta A/D Convertor with Nonuniform Quantizer)

  • 박종연;장목순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.489-492
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    • 1995
  • This paper has represented the new system for a multibit oversampled sigma-delta A/D convertor. The novel digital correction scheme with the ROM-Table is employed to enhance SNR without requiring accurate precision of the analogue components. This architectures have a good features compared with the 1-bit approach, including significantly lower quantization noise for a given oversampling ratio, as well as improved stability characteristics. Then we have shown the validity of the proposed system by use of the software for the performance evaluation and by realizing the system with SCFs(switched capacitor filter).

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비균일 양자화와 그림자 밝기의 선형성을 이용한 그림자 검출 (Shadow Detection Using a Nonuniform Quantization and Linearity of Shadow Brightness)

  • 황동국;박종천;전병민
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.278-281
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    • 2008
  • 본 논문은 그림자 밝기의 선형적 변화를 비균일하게 양자화하여 그림자를 검출하는 기법을 제안한다. 그림자의 밝기의 선형성 적용은 기하학 정보, 광원의 종류 및 방위에 독립적일 수 있다는 장점이 있다. 이 기법은 그림자 밝기가 점진적으로 변하거나 변화가 없다는 가정과 그림자는 어둡다는 공리를 기반한다. 먼저, 전처리를 통하여 그림자 후보영상을 검출한다. 다음으로, 인접화소들 사이의 선형의존성을 낮추기 위하여 유사 밝기를 대표 밝기로 표현하기 위해 양자화 한다. 이때 선형성을 증가시키 위해 등비수열을 이용하여 비균일 양자화한다. 마지막으로, 그림자 밝기의 선형적 변화 특성을 이용하여 선형의존성이 높은 그림자를 검출한다. 임의의 단일 자연영상의 실험에서, 제안한 알고리즘은 본영과 단색 배경을 갖는 반영 및 셀프그림자의 검출에 강건함을 보였다.

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공간 채널 모델의 통계적 특성을 활용하는 MIMO 시스템의 코드북 결정 및 성능 평가 (Determination and Performance Evaluation of a Codebook for MIMO Systems Utilizing Statistical Properties of The Spatial Channel Model)

  • 서준엽;강호식;성원진
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권7호
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    • pp.22-30
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    • 2015
  • LTE (long-term evolution) MIMO 시스템에서는 제한된 피드백 환경 하에서 추정된 채널 정보를 활용하기 위한 코드북이 사용되고 있으며, 이와 관련된 연구도 활발히 진행되었다. 기존에 활용된 방식으로는 VQ (vector quantization) 기반 및 DFT(discrete fourier transform) 기반으로 생성된 코드벡터를 활용하는 코드북이 있으며, LTE 표준에서도 이를 변형한 방식을 최대 8개의 송신 안테나에 대해 적용할 수 있게 규정하고 있다. 그러나 안테나 개수가 추가적으로 증가하고, 공간 채널 모델이 LTE 시스템 전송 성능 평가에 기본적인 모델로 활용됨에 따라, 이에 따른 새로운 빔포밍 방안 및 코드북 설계가 필요하다. 본 논문에서는 LTE 전송 성능 평가에 활용되는 3차원 공간 채널 모델 (3D Spatial Channel Model; 3D-SCM)의 구현을 통해 생성된 채널의 핵심적인 통계적 특성을 분석하고, 이에 따른 코드북 설계의 방향성을 제시하고자 한다. 특히 DFT 기반 코드 북 활용 시, 기존의 균일위상 DFT 코드북을 개선한 비균일위상 DFT 코드북을 제안하고, 주어진 SCM 환경에서 성능을 평가한다. 코드벡터 설계에 필요한 인접한 안테나 원소 간의 위상차의 통계적 특성의 경우 SCM에서 뚜렷한 경향성이 존재하며, 이를 적절히 활용함으로써 기존 방식 대비 이득을 발생시킬 수 있다.