• 제목/요약/키워드: Wavelet frame

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웨이브렛 계수의 표준편차를 이용한 음성신호의 적응 잡음 제거 (Adaptive Noise Reduction using Standard Deviation of Wavelet Coefficients in Speech Signal)

  • 황향자;정광일;이상태;김종교
    • 감성과학
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    • 제7권2호
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    • pp.141-148
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    • 2004
  • 일상생활의 대화중에 포함되는 잡음, 특히 모든 주파수 대역에 포함되는 백색잡음에 의해 오염된 음성신호는 청각적으로 심한 불쾌감과 거부감을 주며 대화의 명료성을 저해시키는 요인으로 작용할 수 있다. 본 논문은 이러한 잡음환경 하에서 음성인식을 위하여 음성에 부가된 잡음을 제거하는 방범으로 프레임 단위로 웨이브렛 변환을 하여 웨이브렛 계수의 표준편차를 이용하여 시간 적응 임계값을 정하는 새로운 방법을 제안한다. 음성의 특성을 고려하기 위하여 고주파 성분을 많이 가지는 무성음의 경우는 cD1 신호에서, 저주파 성분을 많이 가지는 유성음의 경우는 cA3 신호의 표준편차를 이용하여 시간 적응 임계값을 설정하였다. 실험을 통해 제안한 방법이 일반적인 웨이브렛 변환과 웨이브렛 패킷 변환을 이용한 방법보다 SNR과 MSE 측면에서 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한 웨이브렛 변환과 웨이브렛 패킷 변환에서는 파열음, 마찰음 및 파찰음 성분이 많이 제거되는 반면 제안한 방법은 본래 신호와 유사하게 복원됨을 실험 결과 확인할 수 있었다.

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Optimum design of steel frame structures considering construction cost and seismic damage

  • Kaveh, A.;Fahimi-Farzam, M.;Kalateh-Ahani, M.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제16권1호
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    • pp.1-26
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    • 2015
  • Minimizing construction cost and reducing seismic damage are two conflicting objectives in the design of any new structure. In the present work, we try to develop a framework in order to solve the optimum performance-based design problem considering the construction cost and the seismic damage of steel moment-frame structures. The Park-Ang damage index is selected as the seismic damage measure because it is one of the most realistic measures of structural damage. The non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) is employed as the optimization algorithm to search the Pareto optimal solutions. To improve the time efficiency of the proposed framework, three simplifying strategies are adopted: first, simplified nonlinear modeling investigating minimum level of structural modeling sophistication; second, fitness approximation decreasing the number of fitness function evaluations; third, wavelet decomposition of earthquake record decreasing the number of acceleration points involved in time-history loading. The constraints of the optimization problem are considered in accordance with Federal Emergency Management Agency's (FEMA) recommended seismic design specifications. The results from numerical application of the proposed framework demonstrate the efficiency of the framework in solving the present multi-objective optimization problem.

Life-cycle cost optimization of steel moment-frame structures: performance-based seismic design approach

  • Kaveh, A.;Kalateh-Ahani, M.;Fahimi-Farzam, M.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제7권3호
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    • pp.271-294
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    • 2014
  • In recent years, along with the advances made in performance-based design optimization, the need for fast calculation of response parameters in dynamic analysis procedures has become an important issue. The main problem in this field is the extremely high computational demand of time-history analyses which may convert the solution algorithm to illogical ones. Two simplifying strategies have shown to be very effective in tackling this problem; first, simplified nonlinear modeling investigating minimum level of structural modeling sophistication, second, wavelet analysis of earthquake records decreasing the number of acceleration points involved in time-history loading. In this paper, we try to develop an efficient framework, using both strategies, to solve the performance-based multi-objective optimal design problem considering the initial cost and the seismic damage cost of steel moment-frame structures. The non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) is employed as the optimization algorithm to search the Pareto optimal solutions. The constraints of the optimization problem are considered in accordance with Federal Emergency Management Agency (FEMA) recommended design specifications. The results from numerical application of the proposed framework demonstrate the capabilities of the framework in solving the present multi-objective optimization problem.

동심원 모자이크 영상 표현을 위한 Lifting을 이용한 3차원 웨이브렛 압축 (3-D Wavelet Compression with Lifting Scheme for Rendering Concentric Mosaic Image)

  • 장선봉;지인호
    • 방송공학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.164-173
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    • 2006
  • 동심원 모자이크 데이터 구조는 천천히 움직이는 카메라를 통해 얻는 비디오 시퀸스의 구조와 유사하다. 동심원 모자이크는 이러한 구조의 데이터들을 정렬하거나 합쳐서 모자이크 영상을 얻게 된다. 따라서 동심원 모자이크는 엄청나게 많은 양의 데이터를 필요로 하기 때문에 압축은 필수적이다. 따라서 압축 데이터를 그대로 유지하면서 특정 장면을 복호화 할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 동심원 모자이크의 압축을 위하여 3차원 리프팅 변환을 사용하였다. 리프팅 변환은 웨이브렛의 장점을 그대로 유지하면서 연산량과 메모리의 사용량을 줄일 수 있다. 3차원으로 변환된 압축 비트 스트림은 프레임들 사이에 복잡한 연관성을 갖게 되어 특정 장면의 검출에 대한 복잡도가 높아지게 된다. 따라서 비교적 우수한 압축 성능을 가지면서 특정 장면의 검출에 대한 복잡도를 낮추기 위해 3차원 변환된 데이터를 프레임 단위로 압축하였다 압축은 가변적인 비트율을 사용하여 압축된다. 또한 리프팅 구조의 특징을 사용하여 압축 데이터의 형태를 유지하면서 특정한 장면을 복호화 할 수 있는 알고리즘을 제안하였다.

웨이브릿 변환 영역에서의 프랙탈을 이용한 동영상 압축 (Fractal Viedo Coding in Wavelet Transform Domain)

  • 배성호;한동석;박길흠
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.1121-1131
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    • 1997
  • 높은 앞축율을 가지는 동영상 압축 방법에 있어, 공간영역에서의 프랙탈을 이용한 동영상 앞축 방법은 복원영상의 블록화 현상이 두드러지는 단점이 있고, 웨이브릿 / 변환 영역에서의 동영상 압축 방법은 에지의 열화가 생기는 단점이 있다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 높은 압축률에서도 에지가 선명하고 블록화 현상이 없는 웨이브릿 변환 영역에서의 프랙탈을 이용한 동영상 압축 방법을 제안한다 제안한 방법에서는 서로 다른 부대역간의 상관성을 이용하여 가변 블록 크기의 움 직임을 추정하고, 움직임 추청에 의하여 효과적으로 부호화되지 않는 웨이브릿 계수들은 저해상도 부대역에서 고해상도 부대역을 계층적으로 추정하는 프레임간 프랙탈 부호화 한다. 실험을 통하여 제안한 방법이 기존의 프랙탈과 웨이브릿을 이용한 동영상 부호와 방법도 더 좋은 성능을 나타냄을 보였다.

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Time-varying physical parameter identification of shear type structures based on discrete wavelet transform

  • Wang, Chao;Ren, Wei-Xin;Wang, Zuo-Cai;Zhu, Hong-Ping
    • Smart Structures and Systems
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    • 제14권5호
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    • pp.831-845
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    • 2014
  • This paper proposed a discrete wavelet transform based method for time-varying physical parameter identification of shear type structures. The time-varying physical parameters are dispersed and expanded at multi-scale as profile and detail signal using discrete wavelet basis. To reduce the number of unknown quantity, the wavelet coefficients that reflect the detail signal are ignored by setting as zero value. Consequently, the time-varying parameter can be approximately estimated only using the scale coefficients that reflect the profile signal, and the identification task is transformed to an equivalent time-invariant scale coefficient estimation. The time-invariant scale coefficients can be simply estimated using regular least-squares methods, and then the original time-varying physical parameters can be reconstructed by using the identified time-invariant scale coefficients. To reduce the influence of the ill-posed problem of equation resolving caused by noise, the Tikhonov regularization method instead of regular least-squares method is used in the paper to estimate the scale coefficients. A two-story shear type frame structure with time-varying stiffness and damping are simulated to validate the effectiveness and accuracy of the proposed method. It is demonstrated that the identified time-varying stiffness is with a good accuracy, while the identified damping is sensitive to noise.

Summarized IDA curves by the wavelet transform and bees optimization algorithm

  • Shahryari, Homayoon;Karami, M. Reza;Chiniforush, Alireza A.
    • Earthquakes and Structures
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    • 제16권2호
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    • pp.165-175
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    • 2019
  • Incremental dynamic analysis (IDA), as an accurate method to evaluate the parameters of structural performance levels, requires many non-linear time history analyses, using a set of ground motion records which are scaled to different intensity levels. Therefore, this method is very computationally demanding. In this study, a new method is presented to estimate the summarized (16%, 50%, and 84% fractiles) IDA curves of a first-mode dominated structure using discrete wavelet transform and bees optimization algorithm. This method reduces the number of required ground motion records for the prediction of the summarized IDA curves. At first, a subset of first list ground motion records is decomposed by means of discrete wavelet transform which have a low dispersion estimating the summarized IDA curves of equivalent SDOF system of the main structure. Then, the bees algorithm optimizes a series of factors for each level of detail coefficients in discrete wavelet transform. The applied factors change the frequency content of original ground motion records which the generated ground motions records can be utilized to reliably estimate the summarized IDA curves of the main structure. At the end, to evaluate the efficiency of the proposed method, the seismic behavior of a typical 3-story special steel moment frame, subjected to a set of twenty ground motion records is compared with this method.

DISTANCE BETWEEN CONTINUOUS FRAMES IN HILBERT SPACE

  • Amiri, Zahra;Kamyabi-Gol, Rajab Ali
    • 대한수학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.215-225
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    • 2017
  • In this paper, we study some equivalence relations between continuous frames in a Hilbert space ${\mathcal{H}}$. In particular, we seek two necessary and sufficient conditions under which two continuous frames are near. Moreover, we investigate a distance between continuous frames in order to acquire the closest and nearest tight continuous frame to a given continuous frame. Finally, we implement these results for shearlet and wavelet frames in two examples.

대역별 공간 부호화를 이용한 웨이블릿 기반 동영상 부호화 (Wavelet based video coding with spatial band coding)

  • 박민선;박상주
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권3호
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    • pp.351-358
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    • 2002
  • DCT(Discrete Cosine Transform) 기반 동영상 압축 기법은 블록화 현상과 해상도 변화 시 픽셀의 손상이 생기는 단점이 있다. DWT(Discrete Wavelet Transform)을 기반한 기법은 이러한 문제점을 극복할 수 있다. Wavelet을 기반한 동영상 부호화 기법 중 하나인 SAMCoW(Scalable Adaptive Motion Compensation Wavelet)에서 화면내 부호화와 움직임 보상된 오차 영상은 EZW(Embedded Zerotree Wavelet) 부호화 방식으로 부호화한다. 그러나 움직임 보상된 오차 영상의 wavelet 변환 계수의 특성은 정지 영상의 wavelet 변환 계수의 특성과는 다르다. 신호의 에너지는 대부분의 정지 영상의 경우와는 달리 저주파 대역에 집중되지 않고 오히려 모든 주파수 대역에 고르게 분포한다. 본 논문에서는 이러한 특성을 이용한 새로운 동영상 부호화 방식을 제안하였다. EZW 부호화 대신 고주파 성분이 많이 포함된 영상의 부호화에 효율적이며 계수사이의 대역별 상관관계에 의존하지 않는 공간 부호화를 화면내 부호화와 화면간 부호화에 적용하였다. 공간 부호화는 EZW와는 달리 wavelet 분해를 통해 얻어진 각 대역을 대역간의 상관 관계를 이용하지 않으면서 각 대역내의 중요 계수의 존재 여부와 위치를 점진적으로 부호화하는 기법이다. Wavelet 기반 동영상 부호화에 EZW 부호화 대신 공간 부호화를 적용하였을 때 우수한 성능을 나타내었다.

복호기의 연산 복잡도를 줄이기 위한 Inter-frame Wavelet 부호화 방법 (Interframe Wavelet Coding for Reducing Computational Complexity of Decoder)

  • 정세윤;김원하;김규헌;김진웅
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2003년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.7-10
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    • 2003
  • 인터프레임 웨이블렛 부호화(Interframe Wavelet Coding)는 3D 서브밴드(Subband) 부호화라고도 하며, 기존의 DCT기반 Hybrid 동영상 부호화 방식에 비해 압축 효율이 우수하고. 특히 스케일러빌리티 기능이 뛰어난 부호화 방법이다. 인터프레임 웨이블렛 부호화 방법에서 복호화 과정 중 가장 연산 량이 많이 요구되는 역(inverse) 웨이블렛 변환이다 역 웨이블렛 변환의 연산 량은 복호화 과정에서 적용된 웨이블렛 변환과 동일한 연산량을 요구한다. 이는 순방향과 역방향에서 동일 길이의 필터와 분해 레벨을 사용해야 하기 때문이다. 이 웨이블렛 변환의 연산 량을 줄이기 위해 본 논문에서는 기존의 시간 밴드 영상에 대해 동일 한 웨이블렛 필터를 사용하여 공간 웨이블렛 필터를 적용하던 것을. 로우밴드에는 9/7 필터를 적용하고 하이 밴드에는 Haar필터를 사용하는 방법을 제안한다. PSNR 실험에서 기존의 9/7 필터만을 사용하는 경우와 비교한 결과 거의 차이가 없었다.

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