• 제목/요약/키워드: peak signal-to-noise ratio (PSNR)

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PSNR Enhancement in Image Streaming over Cognitive Radio Sensor Networks

  • Bahaghighat, Mahdi;Motamedi, Seyed Ahmad
    • ETRI Journal
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    • 제39권5호
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    • pp.683-694
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    • 2017
  • Several studies have focused on multimedia transmission over wireless sensor networks (WSNs). In this paper, we propose a comprehensive and robust model to transmit images over cognitive radio WSNs (CRWSNs). We estimate the spectrum sensing frequency and evaluate its impact on the peak signal-to-noise ratio (PSNR). To enhance the PSNR, we attempt to maximize the number of pixels delivered to the receiver. To increase the probability of successful image transmission within the maximum allowed time, we minimize the average number of packets remaining in the send buffer. We use both single- and multi-channel transmissions by focusing on critical transmission events, namely hand-off (HO), No-HO, and timeout events. We deploy our advanced updating method, the dynamic parameter updating procedure, to guarantee the dynamic adaptation of model parameters to the events. In addition, we introduce our ranking method, named minimum remaining packet best channel selection, to enable us to rank and select the best channel to improve the system performance. Finally, we show the capability of our proposed image scrambling and filtering approach to achieve noticeable PSNR improvement.

인접 픽셀 값 정보를 이용하는 효율적인 확대 영상의 화질 개선 기법 (An efficient quality improvement scheme of magnified image by using the information of adjacent pixel values)

  • 정수목;온병원
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.49-57
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    • 2013
  • 본 논문에서는 확대 영상의 화질을 개선하기 위하여 인접픽셀 값 정보를 이용하여 영상의 단순 볼록 곡면과 단순 오목 곡면을 추정하는 기법과 영상이 단순 볼록 곡면과 단순 오목 곡면의 특성을 반영하여 확대 영상을 구성하는 기법을 제안하였다. 제안된 기법을 사용하여 확대 영상을 구성하면 기존의 기법들을 사용하여 확대한 영상보다 실제 영상에 더욱 충실하게 된다. 제안된 기법을 적용하여 확대한 영상의 화질향상 정도를 측정하기 위하여 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)을 사용하였다. 제안된 기법을 적용하여 확대한 영상들의 PSNR 값들은 기존의 기법들을 적용하여 확대한 영상들의 PSNR 값보다 큰 것을 확인하였다.

Image Global K-SVD Variational Denoising Method Based on Wavelet Transform

  • Chang Wang;Wen Zhang
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제19권3호
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    • pp.275-288
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    • 2023
  • Many image edge details are easily lost in the image denoising process, and the smooth image regions are prone to produce jagged. In this paper, we propose a wavelet-based image global k- singular value decomposition variational method to remove image noise. A layer of wavelet decomposition is applied to the noisy image first. Then, the image global k-singular value decomposition (IGK-SVD) method is used to remove the random noise of low-frequency components. Furthermore, a constructed variational denoising method (VDM) removes the random noise in the high-frequency component. Finally, the denoised image is obtained by wavelet reconstruction. The experimental results show that the proposed method's peak signal-to-noise ratio (PSNR) value is higher than other methods, and its structural similarity (SSIM) value is closer to one, indicating that the proposed method can effectively suppress image noise while retaining more image edge details. The denoised image has better denoising effects.

Decision on Compression Ratios for Real-Time Transfer of Ultrasound Sequences

  • Lee, Jae-Hoon;Sung, Min-Mo;Kim, Hee-Joung;Yoo, Sun-Kwook;Kim, Eun-Kyung;Kim, Dong-Keun;Jung, Suk-Myung;Yoo, Hyung-Sik
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.489-491
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    • 2002
  • The need for video diagnosis in medicine has been increased and real-time transfer of digital video will be an important component in PACS and telemedicine. But, Network environment has certain limitations that the required throughput can not satisfy quality of service (QoS). MPEG-4 ratified as a moving video standard by the ISO/IEC provides very efficient video coding covering the various ranges of low bit-rate in network environment. We implemented MPEG-4 CODEC (coder/decoder) and applied various compression ratios to moving ultrasound images. These images were displayed in random order on a client monitor passed through network. Radiologists determined subjective opinion scores for evaluating clinically acceptable image quality and then these were statistically processed in the t-Test method. Moreover the MPEG-4 decoded images were quantitatively analyzed by computing peak signal-to-noise ratio (PSNR) to objectively evaluate image quality. The bit-rate to maintain clinically acceptable image quality was up to 0.8Mbps. We successfully implemented the adaptive throughput or bit-rate relative to the image quality of ultrasound sequences used MPEG-4 that can be applied for diagnostic performance in real-time.

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하다마드 변환의 적응적 적용을 이용한 고속 움직임 예측 알고리즘 (Fast Motion Estimation Algorithms Through Adaptive Application of the Hadamard Transform)

  • 이혁;김종호;진순종;정제창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권8C호
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    • pp.712-719
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    • 2007
  • 본 논문에서는 $4{\times}4$ 단위의 하다마드 변환을 이용한 새롭고 효과적인 움직임 예측 알고리즘을 제안한다. 하다마드 변환은 덧셈과 뺄셈으로만 이루어져 있기 때문에 고속 알고리즘에 적합하다는 장점이 있다. 제안하는 알고리즘은 세 단계로 이루어져 있다. 먼저 하다마드 DC(Direct Current) 계수를 이용하여 움직임 추정의 조기종결여부를 블록의 특성에 적응적으로 적용하고 이전 프레임의 움직임 벡터를 이용할지를 결정한 다음, 하다마드 AC(Alternating Current) 계수를 이용하여 영상의 복잡도를 구하여 정합 스캔 순서를 적응적으로 결정한다. 마지막으로 제안하는 알고리즘을 MVFAST와 PMVFAST 알고리즘에 적용했다. 모의 실험 결과 제안하는 알고리즘은 계산 속도와 PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio) 면에서 MVFAST와 PMVFAST 알고리즘에 비해 매우 효율적임을 나타냈다.

폐색영역탐지 기능을 갖는 프레임율 변환 (Frame Rate Up-Conversion with Occlusion Detection Function)

  • 김남욱;이영렬
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.265-272
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    • 2015
  • 폐색영역 탐지(Occlusion detection)와 중간값 필터(Median filter)를 조합한 새로운 움직임 추정 기반의 프레임율 변환(Frame rate up-conversion based on motion estimation) 기술을 소개한다. 움직임 추정은 움직임 벡터(Motion vector)를 얻기 위해 수행한다. 그 후 폐색영역 탐지방법은 폐색된 부분에서 움직임 벡터를 개선한다. 폐색된 영역에서는 잘못된 움직임 벡터를 찾을 가능성이 높으므로 움직임 벡터 의존율이 적은 중간값 필터를 적용하고, 비폐색된 영역에서는 움직임 벡터가 연속적이고 신뢰도가 높으므로 BDMC(Bi-Directional Motion Compensated interpolation)를 적용하여 보간 영상을 생성한다. 양방향 움직임 벡터를 사용하는 BDMC는 움직임 벡터의 연속성과 신뢰도가 높을수록 좋은 결과를 얻는다. 실험결과에서 제안된 알고리즘이 기존의 방법보다 더 나은 성능을 갖는다. 실험에서의 평균 PSNR(Peak signal to noise ratio)은 테스트 시퀀스들에 대하여 BDMC 대비 약 0.16dB 향상되었다.

GPGPU를 이용한 단일 영상에서의 깊이 추정에 관한 연구 (A Study of Depth Estimate using GPGPU in Monocular Image)

  • 유태훈;박영수;이종용;이강성;이상훈
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권12호
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    • pp.345-352
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    • 2013
  • 본 논문에서는 GPU(Graphics Processing Unit)에서 데이터를 처리할 수 있게 하여 단일 영상에서 효율적으로 깊이를 추정하는 방법을 제안한다. 단일 영상은 카메라의 투영 과정에 의해 깊이 정보가 소실되게 되며 영상에서 소실된 깊이를 추정하기 위해서 단안 단서를 이용한다. 제안하는 깊이 추정 알고리즘은 좀 더 신뢰성 있는 깊이를 추정하고자 여러 단안 단서를 이용하며 에너지 최소화를 통해 단안 단서들을 결합한다. 그러나 여러 단안 단서들을 고려해야하기 때문에 처리해야 할 데이터가 많은 단점이 존재한다. 따라서 GPGPU(General Purpose Graphics Processing Unit)를 통해 데이터를 병렬적으로 처리하게 하여 효율적으로 깊이를 추정하는 방법을 제안한다. 객관적인 효율성을 검증하기 위해 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)을 통해 실험하였으며 GPGPU을 이용함으로써 알고리즘의 수행시간을 평균 61.22% 감소시켰다.

새로운 거리 가중치와 지역적 패턴을 고려한 적응적 선형보간법 (Adaptive Linear Interpolation Using the New Distance Weight and Local Patterns)

  • 김태양;전영균;정제창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권12C호
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    • pp.1184-1193
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    • 2006
  • 영상 보간은 영상 처리 분야에서 전통적으로 많이 연구되어 왔고 널리 사용되고 있다. 그에 따라 다양한 보간 능력과 계산 복잡도를 갖는 보간법들이 많이 시도되고 있다. 이 논문에서는 기존의 선형 보간법을 위한 새로운 거리 가중치 개념과 보간되는 값의 상하, 좌우 지역적 패턴을 고려하여 반영하는 적응적 선형 보간법(New Adaptive Linear Interpolation : NAL Interpolation)을 제안한다. 새로운 거리 가중치는 기존의 거리에 선형적으로 비례하는 가중치의 개념에서 벗어나 가까운 화소에 더욱 더 영향을 많이 받는 특성을 이용하여 거리 가중치를 2차, 3차 다항식으로 개선한 것이다. 또한 NAL 보간법은 보간되는 화소의 상하, 좌우 패턴을 고려하는 선형 보간법으로 MF(magnification factor)의 변화에 따라 보다 선명한 이미지를 쉽게 얻기 위해서 보간하기 전 MF에 따라 패턴을 반영하는 정도를 결정하는 패턴 가중치를 이용한다. 실험 결과에서 제안된 보간법은 계산 복잡도 면에서 기존의 bicubic 보간법 보다 훨씬 간단할 뿐만 아니라 더 좋은 PSNR(peak signal-to-noise ratio)를 갖고 보다 선명한 화질의 영상으로 보간하였다.

이항 분포를 이용한 제한된 1비트 변환 움직임 예측의 고속 블록 정합 알고리즘 (Fast block matching algorithm for constrained one-bit transform-based motion estimation using binomial distribution)

  • 박한진;최창렬;정제창
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.861-872
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    • 2011
  • 움직임 예측 분야에서 많은 고속 블록 정합 알고리즘들은 불필요한 움직임 후보 블록들을 고유한 조건식으로 필터링하는 방법, 즉 탐색 포인트의 수를 줄이는 방법으로 연산의 복잡도를 줄이고 있다. 비록 많은 고속 블록 정합 알고리즘들이 기존의 전역 탐색 알고리즘과 비교하여 연산량을 상당 부분 줄일 수 있다 하더라도, 각 조건식의 특성에 의해 때때로 어느 정도의 정합 오차를 감수해야 한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 제한된 1비트 변환 움직임 예측을 위한 새로운 고속 정합 알고리즘을 제안 하며, 이는 전역 탐색 알고리즘 대비 화질의 열화를 최소화 하면서도 움직임 블록 예측시의 연산량을 현저하게 줄이는 것에 목적을 둔다. 기존의 고속 블록 정합 알고리즘들과는 달리 제안된 알고리즘은 연산량을 줄이는데 있어서 새로운 접근 방법을 보여준다. 그것은 1비트 변환 후의 이진 평면이 오직 0 과 1이라는 두 개의 성분만으로 이루어진다는 사실에 기초하여 이항 분포 (binomial distribution)를 활용한 접근 방법이다. 모의실험 결과 제안된 알고리즘은 기존의 전역 탐색 기법을 적용한 제한된 1비트 변환 움직임 예측과 비교하여 PSNR (Peak signal-to-noise ratio) 성능은 매우 근접하게 유지하면서도 연산량은 획기적으로 줄여주는 효과를 보여 준다.

히스토그램 구간 교정을 이용한 스테레오 영상의 휘도 보정 (Luminance Correction for Stereo Images using Histogram Interval Calibration)

  • 김세호;김희석
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권12호
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    • pp.159-167
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    • 2013
  • 스트레오뷰(Stereoview) 시스템에서 카메라 위치 또는 광원의 변화는 양안에 해당하는 두 영상 사이에서 휘도에 대한 색상 분포에 차가 발생 한다. 이러한 색상변화 차는 입체영상(3D) 코딩의 품질을 저하 시키거나 적합하지 않는 프레임이 발생한다. 이러한 휘도에 대한 색상분포 차를 보정하기 위하여 본 논문에서는 스트레오뷰 코딩을 위한 효율적인 히스토그램 구간 보정방법을 제안하였다. 제안한 방법은 타겟뷰의 히스토그램을 분석하여 두 개의 영역으로 구분한 후 기준이 되는 영상의 히스토그램과 영역별 최대 매칭 영역을 분석하여 컬러편차를 보정하도록 하였다. 그리고 제안한 히스토그램 매칭 방법을 다른 컬러 보정방법과 비교하여 휘도 성분 교정을 검증 하였다. 실험 결과 제안하는 알고리즘이 연산 속도와 휘도 교정 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio) 결과에서 더 좋은 결과를 보였다.