• 제목/요약/키워드: quantizer

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고 전송률 양자화를 위한 엔트로피 제한 표본 적응 프로덕트 양자기 설계 (Entropy-Constrained Sample-Adaptive Product Quantizer Design for the High Bit-Rate Quantization)

  • 김동식
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권1호
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    • pp.11-18
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    • 2012
  • 본 논문에서는 고 전송률에서도 구현이 가능한 엔트로피 제한(entropy constrained) 벡터양자기를 제안하였다. 양자화는 프로덕트 부호책에 기초한 프로덕트 표본 적응 양자기(sample-adaptive product quantizer)를 사용하여 엔트로피 제한 SAPQ(ECSAPQ) 설계 알고리듬을 제안하고 실험을 통하여 성능을 비교해 보았다. 제안한 ECSAPQ는 비슷한 복잡도의 엔트로피 제한 VQ보다 약 0.5dB 정도 성능이 좋음을 알 수 있었다. 또한 스칼라 양자기에 기초한 ECSAPQ는 Shannon의 최저 왜곡 곡선과 1.53dB의 차이를 가지는 ECSQ의 고 전송률에서의 이론 곡선보다 더 낮은 왜곡 곡선을 가짐을 확인할 수 있었다.

예측 VQ-Pyramid VQ를 이용한 광대역 음성용 LSF 양자학기 설계 (A LSF Quantizer for the Wideband Speech Using the Predictive VQ-Pyramid VQ)

  • 이강은;이인성;강상원
    • 한국음향학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.333-339
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    • 2004
  • 본 논문에서는 벡터 양자화기와 피라미드 벡터 양자화기를 직렬로 결합하여 16차 벡터 소스에 대한 vector quantizer-pyramid vector quantizer (VQ-PVQ)를 개발하였으며, 예측 구조와 세이프티-넷 (safety-net) 개념을 결합시켜 광대역 음성 부호화기용 LPC 계수 양자화 기를 설계하였다. 본 양자화기의 성능은 AMR-WB(ITRT-T G.722.2)의 LPC양자화기 성능과 비교하였는데, 스펙트럼 왜곡 및 메모리 요구량에서 상당한 이득을 얻었다.

효율적인 벡터-스칼라 Line spectrum pairs(LSP) 양자화 방법 (Efficient vector-scalar quantization of line spectrum parirs (LSP))

  • 이인성;남승현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.333-339
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    • 1996
  • In this paper, an effiicent quatization method of line spectrum pairs(LSP) with cascaded structure of vector quantizer and scalar quantizer is proposed. First, input LSP parameters is vector-quantized using a codebook with a moderate number of entries. In the second stage of quantization, the components of residual vector are individution improve the quantizer by the scalar quantizer. The utilization of ordering property and the inclusion of interframe prediction improve the quantizer performance and remove the stability check routine. The new vector-scalar cascaded quantizer using 27 bits/frame shows a transparent quality that an average specytural distortion is 1 dB and the frame proportion with above 2 dB spectral distion is less than 2%.

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광대역 음성부호화기를 위한 백터-스칼라 LSP 파라미터 양자화기 설계 (Design of the Vector-Scalar Quantizer of LSP Parameters for Wideband Speech Coder)

  • 신재현;이인성;지덕구;윤병식;최송인
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권4호
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    • pp.286-291
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    • 2003
  • 본 논문에서는 광대역 음성 부호화기를 위한 VQ-SQ 구조의 LSP(Line Spectral Pairs) 파라미터 양자화기를 설계하였다. 16차 LPC(Linear Prediction Coefficients) 계수를 사용하며, 양자화 특성이 좋고 합성필터의 안정성의 조건을 검사하기 쉬운 LSP 파라미터로 변환/sup [2]/하여 양자화 한다. 설계된 VQ-SQ 양자화기는 첫 번째 단에서 2단 SVQ(Split VQ)로 각각 8차씩 양자화한 뒤, 두 번째 단에서 순서화 특성(OP Ordering Property)을 적용한 SQ를 사용하여 잔여신호(Residual Signal)를 양자화하는 구조로 되어있다. VQ-SQ결합 양자화기의 전체적인 성능개선을 위해 백터 양자화기에서 하나의 최적 벡터를 찾지 않고 5개의 후보백터를 가지고 스칼라 양자화를 수행한 후, 전체적으로 본래의 LSP 파라미터에 가장 가까운 벡터 양자화기 인덱스와 스칼라 양자화기의 인덱스를 결정한다. 순서화 특성을 고려하여 설계된 적응 VQ-SQ 양자화기는 LSP 파라미터에 총 35비트를 할당하여 광대역 명료도(Wideband Transparency)인 평균 1.6㏈ 이하의 스펙트럼 왜곡(SD : Spectral Distortion)과 4%미만의 3㏈가 넘는 프레임의 비율/sup [1]/을 만족하였으며, 기존의 VQ-SQ 양자화기보다 2-3비트를 절약할 수 있었다.

표본 적응 프러덕트 양자기에 기초한 DPCM을 이용한 고 전송률 영상 압축 (High Bit Rate Image Coder Using DPCM based on Sample-Adaptive Product Quantizer)

  • 김동식;이상욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권12B호
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    • pp.2382-2390
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    • 1999
  • 본 논문에서는 표본 적응 프러덕트 양자기(sample-adaptive product quantizer: SAPQ)라 불리는 새로운 기법의 양자기를 불변 길이 출력을 가지며 높은 전송률을 가지는 DPCM(differential pulse coded modulation)에 기초한 영상 데이터 감축에 적용하였다. DPCM의 성능을 개선하기 위해서는 기존의 스칼라 양자기 대신에 벡터 양자기(vector quantizer: VQ)를 사용해야 하는데, 전송률이 증가함에 따라 일반적인 VQ나 심지어 나무 구조를 가지는 변형된 VQ도 부호화 복잡도나 요구되는 기억 장치의 양으로 인하여 그 구현이 거의 불가능하다. SAPQ는 매우 짧은 적응 주기를 가지는 feed-forward 적응 스칼라 양자기로 일종의 제한적 구조를 가지는 VQ의 일종이다. 따라서, 비록 전송률이 높다고 해도, SAPQ를 사용하면 일반 VQ에서의 부호화 복잡도와 요구되는 기억 장치의 양을 줄이면서 VQ의 성능을 얻을 수 있다. 나아가서 SAPQ가 스칼라 양자기 구조를 가지고 있으므로 DPCM 부호기에서 기존의 스칼라 값을 예측하는 예측기를 그대로 사용하면서 SAPQ는 양자화 역할을 수행할 수 있다. 합성 신호와 실제 영상 데이터에 대하여 실험한 결과 DPCM의 양자화 부분?을 바꾸어서 전송률이 4 b/point 이상에서 2-3 dB 정도의 성능 향상을 얻을 수 있었다.

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Vector quantizer를 이용한 near lossless 의학 영상 압축 (Near Lossless Compression of Medical luges with Vector Quantizer)

  • 송영철;안창범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1362-1364
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    • 1996
  • In this paper a Dear lossless compression of medical images with vector quantizer is proposed. In order to apply the vector quantizer to medical images, the peak error in the reconstructed image is reduced down to 1. Simulation results show that the proposed coding scheme provides better performance with a PSNR improvement compared to the conventional JPEG standard.

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영상 압축을 위한 혼합형 구조를 이용한 변형된 다단계 벡터 앙자화기 (A Modified Multistage Vector Quantizer Using a Hybrid Structure for Image Compression)

  • 이상운;이두수;임인칠
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권6호
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    • pp.127-136
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    • 1998
  • 본 논문에서는 혼합형 구조를 이용한 새로운 MVQ(Multistage Vector Quantizer)를 제안한다. 기존의 MVQ는 입력 신호에 대하여 모든 단의 양자화기가 부호화를 수행한 반면에 본 논문에서는 선택적으로 동작하도록 설계한다. 제안한 양자화기으 첫 번째 단은 FSVQ로 구성하고 두 번째 단은 일반 VQ(Vector Quantizer)로 구성한 혼합형 구조이다. 입력 블럭은 우선 첫 번째 단의 FSVQ를 이용하여 부호화 한다. 이때 원 신호와 상태 부호책에서 선택된 부호 벡터 사이의 유클리디안 왜곡량이 미리 설정한 임계값보다 작으면 두 번째 단의 양자화기를 이용하지 않고, 유클리디안 왜곡량이 미리 설정한 임계값보다 클 경우는 두 번째 단의 일반 VQ도 이용하여 영상을 부호화 한다. 기존의 MVQ는 일반 VQ와 비교하였을 때 부호화 복잡도가 낮다는 장점이 있는 반면 화질이 저하되고 비트율 감소 효과는 없는 반면에 제안한 방법은 비트율을 감소를 가져올 뿐 만 아니라 화질상의 개선도 얻을 수 있다.

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A Multi-bit VCO-based Linear Quantizer with Frequency-to-current Feedback using a Switched-capacitor Structure

  • Park, Sangyong;Ryu, Hyuk;Sung, Eun-Taek;Baek, Donghyun
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권3호
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    • pp.145-148
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    • 2015
  • In this letter, we present a new linearization method for a voltage controlled oscillator (VCO)-based quantizer in an analog-to-digital converter (ADC). The nonlinearity of the VCO generates unwanted harmonic spurs and reduces the signal-to-noise and distortion ratio (SNDR) of the VCO-based quantizer. This letter suggests a frequency-to-current feedback method to effectively suppress harmonic distortion. The proposed method decreases the harmonic spurs by more than 53 dB. And a VCO-based quantizer employing the proposed linearization method achieves a high SNDR of 74.1 dB.

Encoding of Speech Spectral Parameters Using Adaptive Vector-Scalar Quantization Methods for Mobile Communication Systems

  • Lee, In-Sung;Kim, Jong-Hark
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제17권4E호
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    • pp.35-40
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    • 1998
  • In this paper, an efficient quantization method of line spectrum pairs(LSP) with cascaded structure of vector quantizer and scalar quantizer is proposed. First, input LSP parameters is vector-quantized using a codebook a with a moderate number of entries. In the second stage of quantization, the components of residual vector are individually quantized by the scalar quantizer. The utilization of ordering property of LSP parameters and the inclusion of interframe prediction improve the quantizer performance and remove the stability check routine after quantization procedure. The new vector-scalar hybrid quantizer using 26 bits/frame shows a transparent quality of speech that an average spectral distortion is 1 dB and the frame proportion with above 2 dB spectral distortion is less than 2%. The performances of proposed quantization method is evaluated in the transmission errors.

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표본적응 프러덕트 양자기의 전송로 잡음에서의 성능 분석에 관한 연구 (On the Performance of Sample-Adaptive Product Quantizer for Noisy Channels)

  • 김동식
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권3호
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    • pp.81-90
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    • 2005
  • 어떠한 신호를 벡터 양자기(vector quantizer: VQ)로 양자화하고, 양자화된 신호, 즉 양자기 출력 인덱스를 잡음이 있는 전송로로 전송하려고 할 때, 전체적인 부호화 시스템의 성능은 사용된 양자화 기법과 전송로 오류에 대한 영향에 의해 좌우된다. 최적의 부호화 시스템 설계를 위해서는 전송로 최적 VQ 같이 소스와 전송로 부호화를 통합하여 최적화시켜야 한다. 설계를 위한 계산량을 줄이는 방법으로 부최적인 접근 방법으로 강인한 VQ (robust VQ: RVQ)가 있다. 양자기는 잡음이 없는 전송로에 최적으로 설계를 하고 양자화 출력인 인덱스 열을 전송로 심볼로 할당 시에, 전체 왜곡이 전송로 잡음에 보다 강인하게 되도록 인덱스 할당 함수를 설계하는 양자기가 RVQ이다. 그런데 최적의 인덱스 할당 함수의 설계도 계산량이 많이 요구된다. 최근에 VQ의 계산량을 줄일 수 있는 표본적응 프러덕트 양자기(sample-adaptive product quantizer: SAPQ)가 제안되었다. SAPQ는 벡터의 차수를 줄이는 프러덕트 양자기(product quantizer: PQ)와 유사한 구조를 가지지만 일반 PQ보다 더 좋은 성능을 가지면서 full-search VQ보다 부호화 복잡도가 낮고 부호책을 위한 메모리의 크기도 작은 일종의 구조적 제한을 가지는 VQ이다. 본 논문에서는 이러한 SAPQ를 사용하여 벡터의 차수를 줄임으로 전송로 오류에 강인한 RVQ 설계가 가능함을 SAPQ의 구조적 고찰과 모의실험을 통해서 살펴보았다.