• 제목/요약/키워드: discrete cosine transform(DCT)

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CDCTLMS를 이용한 변환평면 적응 필터링 (Transform Domain Adaptive Filtering with a Chirp Discrete Cosine Transform LMS)

  • 전창익;여송필;전광석;이진;김성환
    • 한국음향학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.54-62
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    • 2000
  • 적응 필터링 기법은 시간에 따라 신호의 통계적 특성이 변화한때 많이 응용되는 신호처리의 분야이다. 적응필터의 성능 평가는 보통 구조의 복잡도 (complexity), 수렴 속도 (convergence speed) 및 오조정 (misadjustment)을 가지고 평가한다. 적응 필터의 실시간 구현을 위해서는 구조가 간단해야 피고 수렴속도는 빨라야 한다. 본 연구에서는 수렴속도 향상을 위해 변환 평면에서의 적응 필터링 기법에 대해 제안하였다. 먼저 CZT (Chirp Z-Transform)의 주파수 확대해석하는 특성과 DCT (Discrete Cosine Transform)의 실수연산 특성을 모두 가지는 CDCT (Chirp Discrete Cosine Transform)을 제안하였고, 이를 이용한 CDCTLMS (Chirp Discrete Cosine Transform LMS)을 제안하였다. 제안된 방법은 기존의 NLMS (normalized least mean square)알고리즘과 대표적인 변환평면 적응 필터링 방법인 DCTLMS (discrete cosine transform LMS) 알고리즘과의 학습곡선 (loaming curve)의 비교를 통하여 우수함을 입증하였으며 실제 초음파 신호처리에의 응용을 보였다.

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DCT, DWT와 신경망을 이용한 심전도 부정맥 분류 (Classification of ECG arrhythmia using Discrete Cosine Transform, Discrete Wavelet Transform and Neural Network)

  • 윤석주;김광준;장창수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.727-732
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    • 2012
  • 본 논문은 DCT, DWT와 역전파 신경망을 이용하여 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스의 심전도 신호로부터 정상파와 부정맥 분류를 제안하였다. 역전파 신경망에 사용할 특징입력을 추출하기 위해 첫 번째 단계에서는 DCT 변환을 이용하여 15개의 계수를 선택하였다. 두 번째 단계에서는 DWT 변환 후 각 detail 계수들의 최대값, 최소값, 평균, 분산, 표준편차를 추출하였다. 역전파 신경망은 55개의 특징입력을 이용하여 정상파와 부정맥 파형을 분류하였고, 98.8%의 분류 성능을 나타냈다.

곱셈 연산을 고려한 고속 역변환 방법 (Fast Inverse Transform Considering Multiplications)

  • 송현주;이영렬
    • 방송공학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.100-108
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    • 2023
  • 하이브리드 블록 기반 비디오 압축에서 변환 부호화는 공간 영역의 잔차 신호를 주파수 영역으로 변환하여 낮은 주파수 대역에 에너지를 집중시켜 이후 엔트로피 코딩 과정에서 높은 압축률을 달성할 수 있게 한다. 최신 비디오 압축 표준인 VVC(Versatile Video Coding)는 DCT-2(Discrete Cosine Transform type 2), DST-7(Discrete Sine Transform type 7), DCT-8(Discrete Cosine Transform type 8)를 사용하여 주변환을 수행한다. 본 논문에서는 DCT-2, DST-7, DCT-8이 모두 선형 변환임을 고려하여, 선형 변환의 선형성을 이용하여 역변환 시 곱셈 연산량을 줄이는 역변환 방법을 제안한다. 제안하는 역변환 방법은 VVC의 참조 소프트웨어인 VVC Test Model-8.2 (VTM-8.2) 대비 비트율의 증가 없이 부호화 시간과 복호화 시간이 AI(All Intra)에서 평균 26%, 15%, RA(Randon Access)에서 평균 4%, 10% 감소하였다.

동영상 전송을 위한 내용기반 동적 대역폭 조절 (Content-based Dynamic Bandwidth Control for Video Transmission)

  • 김태용;최종수
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권7호
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    • pp.901-910
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    • 2004
  • 본 연구에서는 DCT(Discrete Cosine Transform) 영역에서 불연속 특징을 검출하여 내용기반의 동적 비디오 전송을 위한 트랜스코딩 방법을 제안한다. 이 방법에 의하여 동영상 스트림 각각의 DCT블록은 내부의 대표적인 불연속의 크기에 따라 다르게 트랜스코딩되어 전송되며, 실험에서 같은 대역폭을 유지하면서 기존의 저주파 통과 필터에 의한 방법보다 내용기반 방법이 더 좋은 비디오 화질을 나타내며 픽셀 영역에서의 방법보다 처리 시간이 빠름을 나타낸다.

시각 하중 이산여현변환 영상부호화 (Image Coding of Visually Weighted t Discrete Cosine Transform)

  • 이문호;박주용
    • 기술사
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    • 제22권2호
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    • pp.19-25
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    • 1989
  • Utilizing a cosine transform in image compression has several recognized performance benefits, resulting in the ability to attain large compression ratio with small quality loss. Also, various models incorporating Human Visual System (HVS) to Discrete Cosine Trans-form (DCT) scheme are considered. Using the exact frequency components of DCT basis function, the optimum modulation transfer function (MTF) is obtained analytically. The errors at a block boundary which is important factor in transform coder are criteria for error measurement. The HVS weight coding results in perceptually higher quality images compared with the unweighted scheme.

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DCT 기반의 워터마크 재정렬을 이용한 디지털 워터마킹 (Digital Watermarking Using Watermark Reordering Based on Discrete Cosine Transform)

  • 배성호
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권5호
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    • pp.609-614
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    • 2002
  • 워터마킹은 소유권을 주장하기 위하여 워터마크라는 디지털 신호를 영상에 첨가하는 것이다. 본 논문에서는 기존의 DCT를 이용한 디지털 워터마킹 방법을 개선하여 비가시성과 견고성을 동시에 향상시키는 새로운 DCT 기반의 디지털 워터마킹 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 원 DCT 계수의 상대적 중요성이 워터마킹된 DCT 계수에서도 보존되며, 원 DCT 계수의 왜곡을 최소화시키는 워터마크 재정렬 방법을 이용함으로서 비가시성과 견고성을 향상시킨다. 실험을 통하여 제안한 방법은 기존의 워터마킹 방법보다 비가시성을 약 9~12[dB] 향상시키며, 다양한 공격에 대해 견고성이 월등히 우수함을 확인하였다.

WDCT(Warped Discrete Cosine Transform)를 이용한 영상 압축 알고리듬 (An Image Compression Algorithm Using the WDCT (Warped Discrete Cosine Transform))

    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권12B호
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    • pp.2407-2414
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    • 1999
  • 본 논문에서는 WDCT(Warped Discrete Cosine Transform)의 개념에 대해서 소개하고 이의 응용분야로서 WDCT를 이용한 영상 압축 알고리듬을 제시한다. WDCT는 기존의 일반적인 DCT와 주파수 특성이 하나의 파라미터로 조절되는 IIR(infinte impulse response) 전대역 통과 필터(all-pass filter)를 직렬로 연결한 변환이다. 제시된 영상 압축 알고리듬에서는 필터의파라미터가 미리 정의된 범위 내에서 조절되도록 한다. 각 영상의 블록에 대해서 주어진 범위 내에서 가장 좋은 파라미터가 선정되면 이를 이용한 WDCT의 결과와 이 파라미터를 디코더로 전송한다. 본 논문에서는 IIR 전대역 통과 필터링 과정을 하나의 행렬로 대체하거나 DCT를 필터뱅크로 보아 IIR 필터와 DCT의 결합을 일반적인 DCT와 마찬가지로 하나의 행렬로 표현하였다. 따라서 주어진 파라미터에 따라 각각 다른 새로운 WDCT 행렬을 정의할 수 있으므로 WDCT의 결과는 행렬과 벡터의 곱으로 얻어진다. WDCT를 이용한 영상 압축의 결과는 높은 비트율과 고주파 성분이 많은 영상에 대하여 DCT의 성능보다 우수함을 알 수 있었다.

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DCT에서 유효계수와 Zero계수를 이용한 영상 압축 (Image Compression using Validity and Zero Coefficients by DCT(Discrete Cosine Transform))

  • 김장원;한상수
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제1권3호
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    • pp.97-103
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    • 2008
  • 본 논문에서는 $256{\times}256$ 입력영상을 압축을 위하여 $8{\times}8$ 블록의 유효 블록과 에지 블록으로 나눈다. 유효 블록에 대해서는 유효계수인 DC계수에 대해서만 DCT(Discrete Cosine Transform)를 수행한다. 에지 블록에 대해서는 양자화 계수가 0이 되는 위치를 예측하고, 축소된 영역 내에서 DCT를 수행하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 이 제안한 알고리즘은 FDCT(Forward DCT)와 IDCT(Inverse DCT)의 계산 량을 줄여 부호화 시간과 복호화 시간을 감소시킬 뿐만 아니라, 허프만 부호화 시에도 각각의 블록에 대하여 분류된 블록 크기에 따라 각기 다른 수평 수직 지그 재그 스캔을 수행함으로써 압축률을 증가시킨다. 또한 제안한 알고리즘은 분류된 블록 특성에 적합한 수평 수직 지그재그 스캔을 수행함으로써 Run-Length를 줄이고, 그로 인해 향상된 압축률을 제공한다.

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Area and Power Efficient VLSI Architecture for Two Dimensional 16-point Modified Gate Diffusion Input Discrete Cosine Transform

  • Thiruveni, M.;Shanthi, D.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권4호
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    • pp.497-505
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    • 2016
  • The two-dimensional (2D) Discrete Cosine Transform (DCT) is used widely in image and video processing systems. The perception of human visualization permits us to design approximate rather than exact DCT. In this paper, we propose a digital implementation of 16-point approximate 2D DCT architecture based on one-dimensional (1D) DCT and Modified Gate Diffusion Input (MGDI) technique. The 8-point 1D Approximate DCT architecture requires only 12 additions for realization in digital VLSI. Additions can be performed using the proposed 8 transistor (8T) MGDI Full Adder which reduces 2 transistors than the existing 10 transistor (10T) MGDI Full Adder. The Approximate MGDI 2D DCT using 8T MGDI Full adders is simulated in Tanner SPICE for $0.18{\mu}m$ CMOS process technology at 100MHZ.The simulation result shows that 13.9% of area and 15.08 % of power is reduced in the 8-point approximate 2D DCT, 10.63 % of area and 15.48% of power is reduced in case of 16-point approximate 2D DCT using 8 Transistor MGDI Full Adder than 10 Transistor MGDI Full Adder. The proposed architecture enhances results in terms of hardware complexity, regularity and modularity with a little compromise in accuracy.

FPGA 상에서 에너지 효율적인 DCT (Discrete Cosine Transform) 모듈 설계 및 구현 (Energy-Efficient Discrete Cosine Transform on FPGAs)

  • 장주욱;임창현
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권4호
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    • pp.313-320
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    • 2005
  • 불연속 코사인 변환(DCT)은 비디오와 영상 처리의 필수적인 부분이며, JPEG 및 MPEG 표준에서 채택하고 있다. 특히, 모바일 장치에서 비디오를 스트리밍 재생할 때에는 에너지 효율적인 DCT 연산이 매우 중요하다. 본 논문에서는 선형 어레이 PE를 이용한 DCT 연산기 구조를 제안한다 본 제안은 에너지 효율을 최적화하도록 설계되어 있다. 설계 효율을 보이기 위해 에너지 사용, 면적, 지연 간의 트레이드오프(trade-off)를 분석하고, 그 성능을 Xilinx의 최적화된 IP 코어와 비교하였다.