• 제목/요약/키워드: Rate Distortion

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토큰 버킷을 이용한 낮은 비트율 비디오의 실시간 비트율 제어 (Real-Time Rate Control with Token Bucket for Low Bit Rate Video)

  • 박상현;오원근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.2315-2320
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    • 2006
  • 낮은 대역폭을 가지는 네트웍을 통해 비디오를 전송하기 위해 개발된 H.263과 같은 낮은 비트율 비디오는 대역폭에 맞게 출력 데이터를 조절하여야 한다. 본 논문에서는 토큰 버킷 알고리즘을 사용하여 입력 트래픽을 관리하는 네트웍에 적합한 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 계산의 복잡도를 줄이기 위해 반복 연산을 수행하지 않는 최 적화 방법을 사용하였고, 전체 시퀀스의 평균 왜곡을 최소화하면서도 인접 프레임 사이의 왜곡 차이를 최소화하도록 알고리즘을 설계하였다. 비디오 품질의 변동을 감소시키기 위하여 제안된 방법은 슬라이딩 윈도우 개념을 도입하였으며, 이 방법은 선분석(pre-analysis) 처리를 요구하지 않는 특징이 있다. 따라서, 제안된 알고리즘은 비디오를 압축할 때 추가적 인 지연을 필요로 하지 않게 되어 실시간 처리와 낮은 복잡도를 요구하는 비디오 압축기에 적용될 수 있다. 실험 결과에서 제안된 방법은 기존의 비트율 제어 알고리즘에 비해 영상의 품질이 우수한 것을 보여준다.

MPEC-4 FGS 비디오 스트리밍에 대한 네트워크 차별화 서비스의 성능분석 (Performance Evaluation of Differentiated Services to MPEG-4 FGS Video Streaming)

  • 신지태;김종원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권7A호
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    • pp.711-723
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    • 2002
  • ISO/IEC MPEG-4 FGS (finer granular scalable) 비디오 스트림을 패킷손실 측면의 차등서비스 (differentiated services: DiffServ) 네트워크상에서 차별화 전송하는 시스템을 제안하고, 그 성능을 분석한다. 이를 위한 전체 제안시스템의 구조는 크게 다음의 3 부분으로 나눌 수 있다. 즉 1) 선형 근사화한 전송율-왜곡치 (rate-distortion: R-D) 모델를 사용하여 비디오 품질를 일정하게 유지하는 최적의 계층화된 전송율 적응 제어 부분, 2) 각각의 비디오 패킷이 손실될 때 전체품질에 미치는 영향을 고려하는 우선순위 패킷화 (prioritized packetization) 부분, 그리고 3) 이와 같이 우선순위화된 비디오 패킷 스트림을 차등서비스 네트워크 상에서 차별화 전송을 수행하는 부분으로 구분할 수 있다. 따라서 상기한 3 부분들이 효율적으로 연동되어 비디오 전송을 수행할 때, 동일한 네트워크 자원이 주어진 경우 얻을 수 있는 종단간 (end-to-end) 비디오 품질의 향상을 비교 분석하였다.

구개상의 두께에 따른 한국어 자음의 발음 변화에 관한 컴퓨터 분석 - 치조음, 경구개음- (A COMPUTER ANALYSIS ON THE KOREAN CONSONANT SOUND DISTORTION IN RELATION TO THE PALATAL PLATE THICKNESS -Dentoalveolar and hard palatal consonant-)

  • 우이형;최대균;최부병;박남수
    • 대한치과보철학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.71-94
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    • 1987
  • This study was carried out to investigate the sound distortion following the alternation of the palatal plate thickness. For this study, 2 healthy male subjects (24-year-old) were selected. Born in Seoul, they both spoke Seoul dialect. First, their sounds of /na(나)/, /da(다)/, /1a(라)/, /ja(자)/, /cha(차)/, /ta(타)/, without inserting plates were recorded, and then the sounds with palatal plates of different thickness were recorded, successively. The plate was fabricated in 3 types, each palatal thickness being 1.0mm, 2.5mm, dentoalveolar portion 2.5mm, other residual portion was 1.0mm, successively. Each type plates named B, C, D-type, in succession. Series of analysis were administered through Computer(16 bit) to analyze the sound distortions. These experiments were analyzed by the LPC (without weighting, pre-weighting, post-weighting) of the consonants, vowels portion, formant frequency of the vowels and word duration of the consonants. The findings led to the following conclusions: 1. There was no correlation of the distortion rate on the 2 informants. 2. Generally, vowels were not affected by the palatal plate thickness in the formant analysis, however, more distortion was detected in the LPC analysis, especially C, D-type plates. 3. Consonants distortion was more evident in the C, D-type plate. 4. The second formant was most disturbed and reduced in the all consonants with insertion of the palatal plate, especially C, D-type plate. 5. Word duration was shortened in the plate inserted(except /ja/, /cha/), especially C, D-type. 6. It was found that dentoalveolar, hard palatal sounds were severely distorted in plate inserted, and they were mainly affected by the dentoalveolar portion thickness. 7. There was correlation between palatal thickness and consonants quality.

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OFDM 시스템의 비선형 왜곡 분석 (Analysis of nonlinear distortions in OFDM systems)

  • 전원기;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.976-987
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    • 1998
  • 본 논문에서는 고출력 증폭기(HPA: high-power amplifier)를 사용하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서의 비선형 왜곡이 수신단에 미치는 영향에 대해서 분석한다. 메모리 없는 Volterra 시스템으로 모델링 되는 고출력 증폭기는 OFDM 신호를 비선형적으로 왜곡시키므로 각 부채널에서의 OFDM 심볼은 1차의 곱셈 왜곡과 고차의 가산성 비선형 왜곡을 포함하게 된다. 이 비선형 왜곡항은 현재의 부채널에 영향을 미치는 모든 다른 부채널들의 harmonic왜곡과 intermodulation 왜곡으로 구성되어 있기 때문에 이는 비선형 인접 부채널간 간섭(NICI:nonlinear interchannel interference)으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 NICI의 분산을 고출력 증폭기의 Volterra 모델과 입력 신호의 평균 전력을 통해 해석적으로 구하고 이를 이용하여 OFDM 시스템의 비트 오류율 성능을 계산한다. 또한 고출력 증폭기를 갖는 OFDM 시스템의 위상 왜곡을 수신단에서 보상하기 위한 간단한 방법을 제시하고 이 경우의 비트 오류율을 계산한다. 제안된 분석 방법이 타당함을 16-QAM 방식을 사용하는 OFDM 시스템에 대해 컴퓨터 모의 실험을 수행함으로써 입증한다.

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HEVC 인트라 코딩을 위한 모멘트 기반 고속 CU크기 결정 방법 (Moment-based Fast CU Size Decision Algorithm for HEVC Intra Coding)

  • 김유선;이시웅
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.514-521
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    • 2016
  • HEVC 비디오 압축 표준은 기존 비디오 표준보다 더 다양한 블록 구조와 예측 모드를 사용함으로써 우수한 부호화 성능을 제공하나, 최적의 블록 크기 및 예측 모드를 결정하기 위한 RDO(Rate Distortion Optimization)과정으로 인해 연산량이 많다는 단점을 가진다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서는 화면 내 예측 수행 전 CU영역의 모멘트 값을 계산하고 이를 CU영역의 텍스쳐 복잡도로 이용하여 CU의 분할 여부를 결정하는 모멘트 기반의 고속 CU크기 결정 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존의 방법을 차용하여 CU영역의 밝기 값에 대한 분산 값을 계산하여 영역의 텍스쳐 평평도를 추정하고, 추가로 CU영역의 밝기 값에 대한 비대칭도를 계산하여 CU영역을 이루는 밝기 값 분포의 비대칭성 정도를 측정한 뒤 이를 조합하여 기존 방법보다 더 정밀하게 텍스쳐 복잡도를 측정하였으며, 이를 RDO과정 중 현재 CU의 분할 여부를 결정하는데 이용하여 기존의 부정확한 CU분할 여부 결정 방법을 개선시킨 고속 CU크기 결정 방법을 제안한다. 제안 방법의 실험 결과는 기존 방법 대비 4.2%의 BD-rate 감소를 보여주며, HM-10.0과 비교하여 BD-rate는 1.1% 증가하였고, 인코딩 시간이 32% 절감되었다.

움직임 벡터의 계층적 군집화를 통한 HEVC 고속 부호화 연구 (Study on Fast HEVC Encoding with Hierarchical Motion Vector Clustering)

  • 임정윤;안용조;심동규
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.578-591
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    • 2016
  • 본 논문에서는 HEVC 부호화기의 속도를 향상시키기 위하여, 움직임 벡터의 군집화를 통한 코딩 블록의 최대 분할 깊이를 결정하는 방법을 제안한다. 현재 HEVC (High Efficiency Video Coding)의 참조 소프트웨어 HM은 최적의 코딩 블록 구조를 찾기 위해 다양한 코딩 블록의 깊이들에 대한 율-왜곡 최적화 (RDO: Rate-Distortion Optimization)를 수행한다. 하지만 이는 부호화기의 높은 복잡도를 차지하는 요소 중 하나로 보고된다. 본 논문에서는 최적의 코딩 블록 구조를 움직임 벡터의 군집화 된 결과에 따라 결정함으로써, 부호화 과정에서 코딩 블록 구조를 찾기 위한 RDO의 복잡도를 줄임으로써 부호화기의 속도를 향상시키는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 전처리 과정으로부터 원본 영상에 대한 움직임 벡터 계산, 이를 통한 계층적 군집화를 수행하여, 군집화된 경향을 기반으로 코딩 블록의 최대 깊이를 결정한다. 본 논문의 제안하는 방법은 HEVC 참조 소프트웨어 대비 평균 1.45% BD-rate 손실이 있었으며 평균 16%의 부호화 속도 향상을 보였다. 또한, 기존의 고속화 방법과 함께 적용한 경우 1.84% BD-rate 손실과 45.13%의 평균 부호화 속도 향상을 나타냈다.

굴곡이 있는 전리함 집전극에 기인한 선량 변화 (Variation of Dose due to the Wound Electrode of Ionization Chamber)

  • 이병구;김정남
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권11호
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    • pp.203-209
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    • 2008
  • 방사선 치료분야에서 인체에 조사되는 방사선 양은 수 ${\sim}$ 수 십 Gy로 매우 높기 때문에 항상 정확히 다루어져야 한다. 본 논문의 실험을 위해 전리함(ionization chamber)이 사용되었다. 품질관리프로토콜 (quality assurance protocol) 없이 사용되는 전리함의 상태를 파악하고, 전리함의 본래 기하학적 구조가 변형되었을 때 변화된 값을 측정하였다. 지두형 전리함의 집전극 휨 정도를 알아내기 위해 방사선 투시장치와 CT 3차원 영상으로 재구성하여 휨 정도를 정량화 하였다. 그리고 기하학적 구조가 정상적인 전리함과 측정값을 비교하여 그 값의 왜곡정도를 알아보았고, 선량측정은 4MV, 10MV photon 두 종류를 같은 선량과 선량율로 하였다. 집전극이 휘어진 전리함의 흡수선량의 왜곡정도는 대략 $5.5{\sim}7.2%$ 정도 값 이었으며 에너지에 대한 차이는 거의 없었다. 본 연구를 통해 전리함의 기하학적 구조가 시간 경과, 장비의 취급 부주위 등에 따라 변형 될 수 있고, 특히 집전극의 휨 현상이 발생할 수 있다는 것을 알았다. 또한 평소에 인지하지 못하는 곳에서도 많은 왜곡과 오차를 만들어 낼 수 있다는 것을 확인 할 수 있었다.

DOA 기반 학습률 조절을 이용한 다채널 음성개선 알고리즘 (Multi-Channel Speech Enhancement Algorithm Using DOA-based Learning Rate Control)

  • 김수환;이영재;김영일;정상배
    • 말소리와 음성과학
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    • 제3권3호
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    • pp.91-98
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    • 2011
  • In this paper, a multi-channel speech enhancement method using the linearly constrained minimum variance (LCMV) algorithm and a variable learning rate control is proposed. To control the learning rate for adaptive filters of the LCMV algorithm, the direction of arrival (DOA) is measured for each short-time input signal and the likelihood function of the target speech presence is estimated to control the filter learning rate. Using the likelihood measure, the learning rate is increased during the pure noise interval and decreased during the target speech interval. To optimize the parameter of the mapping function between the likelihood value and the corresponding learning rate, an exhaustive search is performed using the Bark's scale distortion (BSD) as the performance index. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms the conventional LCMV with fixed learning rate in the BSD by around 1.5 dB.

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인간과 결합한 내용기반 동영상 율제어 (A Content-based Video Rate-control Algorithm Interfaced to Human-eye)

  • 황재정;진경식;황치규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.307-314
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    • 2003
  • 일반적으로 화자와 같이 중요하게 인식되는 객체를 시퀸스 전체에서 높은 우선순위를 부여한다. 그러나 다중 객체 동영상 부호화에서 각 객체의 중요도는 시퀸스 전체에서 일관적이지 않고 프레임마다 변화되므로 시변적으로 중요도를 변화시킬 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 독립적 율제어 알고리즘과 정적 파라미터들인 객체 중요도 또는 우선 순위와 목표 PSNR, 가중치 왜곡에 따라 각 객체에 QP를 할당하는 포괄적 율제어 알고리즘을 설명하고 정적 파라미터 중 우선 순위는 카메라 인터페이스를 통해 인간의 시각적 관심도 또는 중요도에 따라 동적 파라미터로 적용하며 목표 PSNR 및 가중치 왜곡은 객체의 크기, 움직임, 왜곡의 세 변수를 기준으로 비율적으로 나타내어 가중치 왜곡 제어와 우선 순위 기반 제어 알고리즘에 적용하여 비트율 분배의 효율을 높이고 있다. 결과로서 중요도가 적은 객체에 대해서는 매우 적은 비트를 할당받게 하며 시각적 중요도가 높은 객체에 대해서는 많은 비트를 할당받게 한다. 또한 화질이 적정 수준으로 안정되는 안정화 시간도 15 프레임 이내로 줄어드는 효과를 보였다 PSNR의 측면에서도 다른 기법에 비해 평균레벨에서 2㏈ 이상 높아지는 결과를 얻어서 인간과 결합한 내용기반 부호기가 다중객체 통영상 부호기에 효과적으로 사용될 수 있음을 제시하였다.

차세대 비디오 코덱(JEM)의 고속 QTBT 분할 깊이 결정 기법 (A Fast Decision Method of Quadtree plus Binary Tree (QTBT) Depth in JEM)

  • 윤용욱;박도현;김재곤
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.541-547
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    • 2017
  • 차세대 비디오 부호화 표준 기술 탐색을 진행하고 있는 JVET(Joint Video Exploration Team)의 참조 SW 코덱인 JEM(Joint Exploration Model)은 재귀적 QTBT(Quadtree plus Binary Tree) 분할 구조의 부호화단위(CU)를 제공한다. QTBT를 통하여 새로운 블록 형태를 추가하여 부호화 효율 이득을 얻을 수 있는 반면, 부호화 복잡도 또한 크게 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 JEM 부호화기의 복잡도 감소를 위해 상위 분할 깊이(depth)와 현재 분할 깊이의 율-왜곡(Rate-Distortion: RD) 비용을 사용하는 고속 블록 분할 깊이 결정 기법을 제안한다. 실험결과 JEM 5.0 대비 AI(All Intra) 부호화 구조에서 0.7%의 BD-rate 증가에 21.6%의 부호화 시간 감소를 보였고, RA(Random Access)에서는 1.2%의 BD-rate 증가에 11.0%의 시간 감소 효과를 얻을 수 있었다.