• 제목/요약/키워드: Vector quantization

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벡터 양자화를 위한 고속 탐색 알고리듬에 관한 연구 (A Study on the Fast Search Algorithm for Vector Quantization)

  • 지상현;김용석;이남일;강상원
    • 한국음향학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.293-298
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    • 2003
  • 본 논문에서는 NNVQ (nearest neighbor vector quantization)를 위한 고속탐색 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬은 입력 벡터 내 지정된 요소의 부호화 왜곡을 임계값과 비교해서 최적 코드워드가 될 가능성이 없는 코드워드를 탐색 대상 코드워드에서 제외함으로써 코드북 탐색의 범위를 줄인다. 이를 통해 기존의 풀서치(full-search) 알고리듬과 동일한 SD(spectral distortion) 성능을 얻으면서 부호화 과정에서의 처리시간과 복잡도를 감소시킨다. 제안된 알고리듬을 Gauss-Markov 소스에 대해 설계된 일반적인 벡터 양자화기와 3GPP에서 표준화된 AMR (adaptive multi-rate) 음성 코덱의 LSP 양자화기에 각각 적용하여 실험하였다. 실험결과 제안된 알고리듬은 SD 성능감쇄 없이 탐색 대상 범위를 감소시킴으로써 부호화시 복잡도를 50%이상 줄일 수 있었다.

Multi-frame AR model을 이용한 LPC 계수 양자화 (Quantization of LPC Coefficients Using a Multi-frame AR-model)

  • 정원진;김무영
    • 한국음향학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.93-99
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    • 2012
  • 음성코딩 시 성도는 Linear Predictive Coding (LPC) 계수를 이용해서 모델링 한다. 일반적으로 LPC 계수는 양자화와 선형보간 관점에서 유리한 Line Spectral Frequency (LSF) 파라미터로 변경하여 사용한다. 10차 이상의 다차원 LSF 데이터를 벡터 양자화를 이용하여 직접 코딩하게 되면 벡터 내 상관관계 (intra-frame correlation)를 모두 이용할 수 있으므로 rate-distortion 관점에서는 높은 효율을 기대할 수 있다. 하지만, 계산량과 메모리 요구량이 높아져서 실제 코딩 시스템에서는 사용할 수 없게 되므로, 차원을 나누어 압축하는 Split Vector Quantization (SVQ)이 이용된다. 또한, LSF 데이터는 과거 벡터와의 벡터 간 상관관계 (inter-frame correlation)가 높으므로, 이를 이용한 Predictive Split Vector Quantization (PSVQ)이 사용되고 있다. PSVQ는 SVQ 보다 높은 rate-distortion 성능을 보인다. 본 논문에서는 음성 저장 장치를 위한 최적의 PSVQ를 구현하기 위해서 다수의 과거 프레임 정보와의 벡터 간상관관계 (inter-frame correlation)를 고려한 Multi-Frame AR-model 기반 SVQ (MF-AR-SVQ)를 제안하였다. 기존 PSVQ와 비교해 보았을 때, MF-AR-SVQ는 계산량과 메모리 요구량의 큰 증가 없이, 평균 spectral distortion 관점에서 약 1비트의 성능 향상을 보였다.

이상 비트율 할당과 신호왜곡 문제점을 고려한 멀티미디어 신호의 연판정 양자화 방법 (Soft-Decision Based Quantization of the Multimedia Signal Considering the Outliers in Rate-Allocation and Distortion)

  • 임종욱;노명훈;김무영
    • 한국음향학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.286-293
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    • 2010
  • 기존 데이터 압축 방식에는 크게 resolution-constrained quantization (RCQ) 방식과entropy-constrained quantization (ECQ) 방식이 있다. RCQ 방식은 고정 비트율 전송을 가능하게 하지만 셀 크기의 변화에 따른 이상 신호왜곡이 발생하며, ECQ 방식은 셀 크기가 고정된 대신에 이상 비트율 할당 문제가 발생한다. 본 논문에서는 기존 RCQ 방식의 대표적인 학습기법인 generalized Lloyd algorithm (GLA)을 개선한 cell-size constrained vector quantization (CCVQ) 방식을 제안한다. CCVQ 알고리즘은 셀 크기에 따라 유동적으로 패널티 척도를 주는 방식으로 기존의 RCQ와 ECQ 사이의 soft-decision을 가능하게 한다. 제안 알고리즘을 사용할 경우 기존의 GLA에 비해 약간의 평균왜곡 증가는 발생하나 이상 신호왜곡을 줄일 수 있다.

퍼지 양자화에 의한 초저전송율 동영상 부호기의 율 제어 (Rate Control of Very Low Bit-rate Video Coder Using Fuzzy Quantization)

  • 양근호
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.189-192
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    • 2000
  • A fuzzy controller for the evaluation of the quantization parameters in the H.263 coder has been introduced. We adopted a Mamdani fuzzy controller with centroid defuzzification. The inputs are variance, entropy, current motion vector and previous motion vector. This results is obtained a effective rate control technique using fuzzy Quantization.

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신경 회로망을 이용한 음성 신호의 벡터 양자화 (Speech Signal Vector Quantization Using Neural Network)

  • 백승복;김상희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.1015-1018
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    • 1999
  • This paper describes a vector quantization for speech signal coding using neural networks. We processed speech signal using LPC method that extracts speech signal feature, and speech signal feature is quantized using competitive neural network kohonen self-organization feature map.

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벡터양자기를 사용한 최적의 이차원 부대역필터의 구현 (Optimum design of two-dimensional subband filter banks using vector quantizer)

  • Jonghong Shin;Innho Jee
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.667-670
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    • 2000
  • This paper provides a heuristic theory for modeling and analysis of vector quantization effects in 2-dimensional subband filter banks. This model is used as the basis for optimal filter bank design. The scalar non-linear gain-plus-additive noise quantization model can be used to represent each vector quantizer in 2-band subband codec. The validity and accuracy and of this analytic model is confirmed by comparing the calculated model quantization errors with actual simulation of the optimum LBG vector quantizer. Numerical design examples for the optimum separable paraunitary filter banks are suggested in this paper.

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활동도와 신경망을 이용한 벡터양자화 코드북 설계 (Vector quantization codebook design using activity and neural network)

  • 이경환;이법기;최정현;김덕규
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권5호
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    • pp.75-82
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    • 1998
  • Conventional vector quantization (VQ) codebook design methods have several drawbacks such as edge degradation and high computational complexity. In this paper, we first made activity coordinates from the horizonatal and the vertical activity of the input block. Then it is mapped on the 2-dimensional interconnected codebook, and the codebook is designed using kohonen self-organizing map (KSFM) learning algorithm after the search of a codevector that has the minumum distance from the input vector in a small window, centered by the mapped point. As the serch area is restricted within the window, the computational amount is reduced compared with usual VQ. From the resutls of computer simulation, proposed method shows a better perfomance, in the view point of edge reconstruction and PSNR, than previous codebook training methods. And we also obtained a higher PSNR than that of classified vector quantization (CVQ).

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한국어에 의한 EVRC LSP 코드북 설계 (Design of EVRC LSP Codebooks with Korean)

  • 이진걸
    • 한국음향학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.167-172
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    • 2002
  • 음성부호화 알고리즘인 EVRC (Enhanced Variable Rate Codec)는 현재 북미 및 한국 CDMA 디지털 셀룰러 시스템에 사용되고 있다. EVRC음성부호화기에서 음성의 주파수영역에서의 에너지 분포와 관련되어 있는 LSP (Line Spectral Pairs)값은 가중분할 벡터 양자화 (Weighted Split Vector Quantization)에 의해 코딩된다. 이러한 코딩 과정에 사용되는 LSP 코드북이 개발국 언어 혹은 영어로 설계되었음을 감안하면 한국어통화에 대해서는 한국어로 설계된 LS 코드북에 의해 향상된 성능을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 한국어로 BVRC의 LSP 코드북을 LBG알고리즘을 기반으로 한 벡터 양자화기법으로 설계하였으며 이 코드북에 의한 벡터양자화 성능향상 및 그에 따른 음질향상을 각각 SD (Spectral Distortion) 및 신호대 잡음비 (SNR), SegSNR측정으로 입증하였다.

이상 신호왜곡과 소스 불일치에 강인한 벡터 양자화 방법 (A Robust Vector Quantization Method against Distortion Outlier and Source Mismatch)

  • 노명훈;김무영
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권3호
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    • pp.74-80
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    • 2012
  • 고정 비트율을 사용하는 resolution-constrained quantization 방식은 입력 데이터 분포에 따라 보로노이 셀의 크기가 달라지므로 이상 신호왜곡 (distortion outliers)을 발생시킨다. 본 논문에서는 generalized Lloyd algorithm (GLA)과 cell-size constrained vector quantization (CCVQ) 방식을 결합하여 이상 신호왜곡을 줄이는 벡터 양자화 방식을 제안한다. 즉, 왜곡에 대한 문턱 값에 따라서 데이터 분포를 내부와 외부영역으로 나누고, 각각 CCVQ와 GLA 방식을 사용하여 학습하도록 한다. 데이터 분포가 높은 내부영역에 CCVQ 방식을 사용하게 됨에 따라 GLA를 사용하는 외부영역에서 사용이 가능한 셀의 개수가 늘어나게 되며, 이로 인해 이상 신호왜곡을 줄일 수 있었다. 또한, 실제 코딩 환경에서는 일반적으로 training과 test 데이터의 분포가 다르게 나타나는 소스 불일치 (source mismatch) 문제가 발생하게 된다. 제안하는 방식은 source mismatch 문제로 인해 일어나는 신호왜곡과 이상 신호왜곡에 대해서도 성능 개선을 가능하게 하였다.

개선된 MSVQ 인식 시스템을 이용한 단독어 인식에 관한 연구 (A Study on Isolated Word Recognition using Improved Multisection Vector Quantization Recognition System)

  • 안태옥;김남중;송철;김순협
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.196-205
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    • 1991
  • 본 논문은 화자 독립의 단독이 언직에 관한 연구로 기존의 MSVQ(multisection vector quantization) 일질시스템을 개선한 새로운 MSVQ 시스템을 제안한다. 제안된 내용은 기존의 시스템과는 달리 인식시 시험패턴의 구간 수를 표준패턴의 구간 수보다 한 구간 더 늘리는 것이다. 이 방법에 의한 실험시 인식 대상으로는 146개의 DDD 지역망을 선택했으며, 특징 파라베타로는 12사 LPC 스트럼(cepstrum) 계수를 사용했고 코드북 지정석 중심점 구하는 방법으로 MINSUM과 MINIMAX기법을 사용하였다. 실험 결과에 의하면 DTW(dynamic time warping) 패턴 매칭 방법, VQ(vector quantization)에 의한 방법은 물론 기존의 MSVQ 방법보다 계산량이 감소함과 동시에 더 높은 인식율을 얻을 수 있었다. 수 있었다.

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