• 전자공학회논문지
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• 제51권1호
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• pp.107-115
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• 2014

영상의 저 비트 변환 기반의 비트 플레인 정합방법(Bit-Plane Matching : BPM)은 기존의 블록 정합 방법들과 비교해 계산량을 줄이고 간단한 하드웨어 구조 설계를 통해 블록 정합 결과를 획득할 수 있지만, 블록 정합의 정확도가 비교적 낮은 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존의 BPM방법들과 비교해 블록 정합의 정확도를 증가시키면서 동시에 논리 연산으로 정합 결과를 계산할 수 있는 저 비트 변환 기반의 절대 오차합(Reduced-bit transform based Sum of Absolute Difference : R-SAD)을 이용한 블록 정합 알고리즘을 제안한다. 이 방법은 현재 영상과 참조영상을 각각 2-bit의 영상으로 변환하고, 2-bit의 4레벨에 대한 입출력 관계를 이용하여 진리표를 획득한다. 진리표는 Karnaugh map을 통해 간소화 되어 논리 연산으로 절대 오차를 계산할 수 있다. 제안된 방법의 성능 평가를 위한 움직임 보상(Motion Compensation) 실험에서, R-SAD는 기존의 블록 정합 방법들과 비교해 높은 정확도의 정합결과를 획득할 수 있었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권1호
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• pp.114-127
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• 2017

This paper proposes a color image coding algorithm based on shape-adaptive all phase biorthogonal transform (SA-APBT). This algorithm is implemented through four procedures: color space conversion, image segmentation, shape coding, and texture coding. Region-of-interest (ROI) and background area are obtained by image segmentation. Shape coding uses chain code. The texture coding of the ROI is prior to the background area. SA-APBT and uniform quantization are adopted in texture coding. Compared with the color image coding algorithm based on shape-adaptive discrete cosine transform (SA-DCT) at the same bit rates, experimental results on test color images reveal that the objective quality and subjective effects of the reconstructed images using the proposed algorithm are better, especially at low bit rates. Moreover, the complexity of the proposed algorithm is reduced because of uniform quantization.

• 전자공학회논문지B
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• 제32B권9호
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• pp.1207-1214
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• 1995

We present an optimized integer cosine transform(OICT) as an alternative approach to the conventional discrete cosine transform(DCT), and its fast computational algorithm. In the actual implementation of the OICT, we have used the techniques similar to those of the orthogonal integer transform(OIT). The normalization factors are approximated to single one while keeping the reconstruction error at the best tolerable level. By obtaining a single normalization factor, both forward and inverse transform are performed using only the integers. However, there are so many sets of integers that are selected in the above manner, the best OICT matrix obtained through value minimizing the Hibert-Schmidt norm and achieving fast computational algorithm. Using matrix decomposing, a fast algorithm for efficient computation of the order-8 OICT is developed, which is minimized to 20 integer multiplications. This enables us to implement a high performance 2-D DCT processor by replacing the floating point operations by the integer number operations. We have also run the simulation to test the performance of the order-8 OICT with the transform efficiency, maximum reducible bits, and mean square error for the Wiener filter. When the results are compared to those of the DCT and OIT, the OICT has out-performed them all. Furthermore, when the conventional DCT coefficients are reduced to 7-bit as those of the OICT, the resulting reconstructed images were critically impaired losing the orthogonal property of the original DCT. However, the 7-bit OICT maintains a zero mean square reconstruction error.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1654-1667
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• 1996

The conventional fractal image compression methods have high computational complexity at encoding reduce PSNR at low bit rate and havehighly visible blocking effects in a reconstructed image. In this paper we propose a fractal image compression method based on disctete wavelet transform domain, which takes the absolute value of discrete wavelet transform coefficient, and assembles the discrete wavelet tranform coefficients of different highpass subbands corresponding to the same spatial block and then applies "0" encoding according to the energy of each range blocks. The proposed method improved PSNR at low bit rate and reduced computational complexity at encoding distinctly. Also, this method can achieve a blockless reconstructed image and perform hierarchical decoding without recursive constractive transformation. Computer simulations with several test images show that the proposed method shows better performance than convnetional fractal coding methods for encoding still pictures. pictures.

• 전자공학회논문지CI
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• 제37권3호
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• pp.45-55
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• 2000

본 논문에서는 영상처리를 위한 웨이브렛 변환 디지틀 필터 설계의 하드웨어 구조를 제안한다. 웨이브렛 변환을 위하여 필터 뱅크 피라미드 알고리즘을 이용하고 각각의 필터는 FIR 필터로 구현하였다. 그리고 메모리 제어기를 하드웨어로 구현하여 DWT 계산이 수행되므로 단순한 파라미터 입력만으로 영상 데이터의 다중해상도 분해를 효율적으로 처리할 수 있었다. 본 논문에서의 영상처리 결과는 FPGA의 하드웨어적 제한으로 인한 11bit의 가수처리 때문에, 512×512 흑 백영상에 대하여 33㏈의 PSNR이 나타났다. 그리고 QMF(Quadrature Mirror Filter)의 특성을 이용하여 DWT(Discrete Wavelet Transform) 계산에 필요한 승산기의 수를 절반으로 줄임으로써 하드웨어의 크기도 감소하였다. 그러므로 제안된 방법은 하드웨어 크기의 감소에 따른 영상처리의 효율성을 증대할 수 있다. DWT 필터 뱅크의 제안된 하드웨어 설계는 VHDL 코딩으로 설계합성을 하여 테스트 보드가 제작되었으며, 실행프로그램은 MFC++로, 영상복원 디코드 응용프로그램은 C++언어를 이용하여 구현하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4467-4486
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• 2016

Discrete cosine transform (DCT) based JPEG standard significantly improves the coding efficiency of image compression, but it is unacceptable event in serious blocking artifacts at low bit rate and low efficiency of high-definition image. In the light of all phase digital filtering theory, this paper proposes a novel transform based on discrete sine transform (DST), which is called all phase discrete sine biorthogonal transform (APDSBT). Applying APDSBT to JPEG scheme, the blocking artifacts are reduced significantly. The reconstructed image of APDSBT-JPEG is better than that of DCT-JPEG in terms of objective quality and subjective effect. For improving the efficiency of JPEG coding, the structure of JPEG is analyzed. We analyze key factors in design and evaluation of JPEG compression on the massive parallel graphics processing units (GPUs) using the compute unified device architecture (CUDA) programming model. Experimental results show that the maximum speedup ratio of parallel algorithm of APDSBT-JPEG can reach more than 100 times with a very low version GPU. Some new parallel strategies are illustrated in this paper for improving the performance of parallel algorithm. With the optimal strategy, the efficiency can be improved over 10%.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.527-528
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• 2006

In this paper, we propose an IP design and implementation of System on a chip(SoC) for Discrete Cosine Transform (DCT) and Discrete Wavelet Transform (DWT) processor using adder-based DA(Adder-based Distributed Arithmetic). To reduced hardware cost and to improve operating speed, the combined DCT/ DWT processor used the bit-serial method and DA module. The transform of coefficient equation result in reduction in hardware cost and has a regularity in implementation. We use Verilog-HDL and Xilinx ISE for simulation and implement FPGA on SoCMaster-3.

• 한국통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.221-231
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• 1990

본 논문에서는 예측오차의 분포와 비트할당표를 이용하여 계산량을 줄이는 방법으로 직접 2차원 WHT를 계산한 다음 상수행렬을 곱함으로써 2차원 DCT 를 계산하는 방법을 제안하였다. 이 2차원 고속 DCT 알고리즘은 곱셈이 마지막 단계에 집중되어 있으며, 따라서 변환계수 중에서 양자화 과정에서 제외되는 변환계수의 수에 비례하여 계산량을 줄일 수 있는 특징이 있다. 계산량 비교를 위하여, 예측오차에 대한 비교할당표에 할당된 DCT계수만을 구하고자 할 때의 계산량을 산출한 결과, 제안한 방식은 변환부호화에 할당된 화소당 평균 비트율이 0.6비트 이하일 때, 기존의 알고리즘 중에서 가장 계산량이 적은 고속 DCT 알고리즘 보다 계산량이 적게 되어, 변환부호화의 계산량 감축에 기여할 수 있음을 확인하였다.

• 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.

• 말소리와 음성과학
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• 제1권4호
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• pp.97-103
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• 2009

This paper describes a new algorithm for encoding spectral envelope in the time domain alias cancellation (TDAC) part of G.729.1. The spectral envelope and modified discrete cosine transform (MDCT) coefficients of the weighted code-excited linear predictive (CELP) coding error in lower-band and the higher-band input signal are encoded in the TDAC part. In order to reduce allocation bits for spectral envelope coding, a new algorithm using sub-band correlation between adjacent frames is proposed. In addition, to improve the quality of decoded signals, two bit allocation strategies using reduced bits from the proposed algorithm are proposed. The performance of the proposed algorithm is evaluated in terms of objective quality and bit reduction rates. Experimental results show that the proposed algorithm increases the quality of sounds significantly.