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고속 탐색 알고리즘을 이용한 블록정합 움직임 추정 (Block Matching Motion Estimation Using Fast Search Algorithm)

  • 오태명
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권3호
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    • pp.32-40
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    • 1999
  • 본 논문에서는 SEA (successive elimination algorithm) 기반의 고속 블록정합 움직임 추정 알고리즘을 제시한다. 제안하는 기법은 블록 움직임 벡터가 탐색영역의 중앙에 편향되어 분포한다는 특성에 기반 하여 기존의 SEA보다 탐색영역에서 탐색점의 수를 줄임으로써 성능을 향상시키는 기법이다. 또한 더 많은 연산량을 즐기기 위하여 제안된 기법은 블록정합에서 화소를 비교하는 연산량을 줄이는 RBMAD (reduced bits mean absolute difference) 정합기준과 블록정합에서 사용되는 화소의 수를 줄이는 부표본화 기법과 결합하였다. 제안된 기법은 완전탐색 (full-search, FS) 블록정합 알고리즘과 비슷한 성능을 유지하면서 기존의 고속 알고리즘보다 성능이 향상되었음을 실험을 통하여 확인하였다

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움직임벡터의 확률분포와 적응적인 탐색을 이용한 고속 움직임 예측 알고리즘 (A Fast Motion Estimation Algorithm using Probability Distribution of Motion Vector and Adaptive Search)

  • 박성모;유태경;김종남
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제37권2호
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    • pp.162-165
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    • 2010
  • 본 논문에서는 전영역 탐색기반의 방법에 비하여 예측화질은 거의 같게 유지하면서 불필요한 계산량을 현저히 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 움직임 벡터의 확률분포에 따라 탐색패턴을 달리하며, 블록매칭 기준의 비교값을 다르게 함으로써 예측화질을 유지하면서 계산량만 효율적으로 감축할 수 있다. 제안한 알고리즘은 기존의 전영역 탐색 기반인 H.264 PDE 고속 알고리즘과 비교하여 예측화질의 저하가 0~0.02dB이며, 소요된 계산량은 20%~30%정도이다. 제안한 알고리즘은 MPEG-2/4 AVC를 이용하는 실시간 비디오 압축 응용분야에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

A New Image Clustering Method Based on the Fuzzy Harmony Search Algorithm and Fourier Transform

  • Bekkouche, Ibtissem;Fizazi, Hadria
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제12권4호
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    • pp.555-576
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    • 2016
  • In the conventional clustering algorithms, an object could be assigned to only one group. However, this is sometimes not the case in reality, there are cases where the data do not belong to one group. As against, the fuzzy clustering takes into consideration the degree of fuzzy membership of each pixel relative to different classes. In order to overcome some shortcoming with traditional clustering methods, such as slow convergence and their sensitivity to initialization values, we have used the Harmony Search algorithm. It is based on the population metaheuristic algorithm, imitating the musical improvisation process. The major thrust of this algorithm lies in its ability to integrate the key components of population-based methods and local search-based methods in a simple optimization model. We propose in this paper a new unsupervised clustering method called the Fuzzy Harmony Search-Fourier Transform (FHS-FT). It is based on hybridization fuzzy clustering and the harmony search algorithm to increase its exploitation process and to further improve the generated solution, while the Fourier transform to increase the size of the image's data. The results show that the proposed method is able to provide viable solutions as compared to previous work.

Improved Global Maximum Power Point Tracking for Photovoltaic System via Cuckoo Search under Partial Shaded Conditions

  • Shi, Ji-Ying;Xue, Fei;Qin, Zi-Jian;Zhang, Wen;Ling, Le-Tao;Yang, Ting
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권1호
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    • pp.287-296
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    • 2016
  • Conventional maximum power point tracking (MPPT) methods are ineffective under partially shaded conditions because multiple local maximum can be exhibited on power-voltage characteristic curve. This study proposes an improved cuckoo search (ICS) MPPT method after investigating the cuckoo search (CS) algorithm applied in solving multiple MPPT. The algorithm eliminates the random step in the original CS algorithm, and the conception of low-power, high-power, normal and marked zones are introduced. The adaptive step adjustment is also realized according to the different stages of the nest position. This algorithm adopts the large step in low-power and marked zones to reduce search time, and a small step in high-power zone is used to improve search accuracy. Finally, simulation and experiment results indicate that the promoted ICS algorithm can immediately and accurately track the global maximum under partially shaded conditions, and the array output efficiency can be improved.

움직임벡터의 분포와 적응적인 탐색 패턴 및 매칭기준을 이용한 유사 무손실 고속 움직임 예측 알고리즘 (Quasi-Lossless Fast Motion Estimation Algorithm using Distribution of Motion Vector and Adaptive Search Pattern and Matching Criterion)

  • 박성모;유태경;정용재;문광석;김종남
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.991-999
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    • 2010
  • 본 논문에서는 비디오 부호화에서 움직임 추정을 위한 고속 알고리즘을 제안한다. 기존의 고속 움직임 예측 방법들은 프레임에 따라 예측화질이 현저히 떨어지는 문제점을 가지고 있으며, 전영역 탐색기반의 향상 방법들은 계산량 감축이 높지 않은 문제점을 지니고 있다. 본 논문에서는 전영역 탐색기반의 방법에 비하여 예측화질은 거의 같게 유지하면서 불필요한 계산량을 현저히 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 움직임 벡터의 확률분포와 적응적인 탐색 패턴 및 적응적인 블록매칭기준을 이용한다. 움직임 벡터의 확률분포에 따라 탐색패턴을 달리하며, 블록매칭 기준의 비교값을 다르게 함으로써 예측화질을 유지하면서 계산량만 효율적으로 감축할 수 있다. 제안한 알고리즘은 기존의 전영역 탐색 기반인 H.264 PDE 고속 알고리즘과 비교하여 예측 화질의 저하가 0~0.02dB이며, 소요된 계산량은 20%~30%정도이다. 제안한 알고리즘은 MPEG-2 및 MPEG-4 AVC를 이용하는 실시간 비디오 압축 응용분야에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

변형된 4스텝 써치를 이용한 블럭정합 움직임 추정 및 보상 알고리즘의 VLSI 구조 설계 (VLSI Architecture Designs of the Block-Matching Motion Estimation/Compensation using a Modified 4-Step Search Algorithm)

  • 이동호
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권9호
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    • pp.86-94
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    • 1998
  • 본 논문에서는 기존 고속 블럭 알고리즘보다 성능이 우수하고 하드웨어 구현에 적합한 새로운 MFSS(Modified Four-Step Search) 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 추정 과정은 일정한 규칙을 갖기 때문에 하드웨어 구현에 적합하고, 모의실험을 통해 거의 FS(Full Search) 성능에 근접할 정도로 기존의 고속 움직임 추정 알고리즘보다 성능의 우수함을 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 MFSS(Modified Four-Step Search) 움직임 추정 및 보상기 설계에서 중요한 고려 사항은 설계 결과의 하드웨어적인 크기와 출력이 나오기 까지의 필요한 지연 시간인데, 본 논문에서는 9개의 PE(Process Element)만을 이용하여 구현함으로써 전체 로직의 양을 최적화 하였고, 움직임 추정기와 보상기를 결합함으로써 메모리를 공유하고 필요한 지연시간도 줄이는 구조를 제안한다.

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동적 시간제어에 기반한 실시간 탐색 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Real - time Search Algorithm based on Dynamic Time Control)

  • 안종일;정태충
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권10호
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    • pp.2470-2476
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    • 1997
  • 본 연구에서는 실시간 휴리스틱 탐색 알고리즘을 개발하고 이것을 기존의 mini-min lookahead 알고리즘과 비교하였다. 많은 실시간 휴리스틱 탐색의 접근 방법에서 종종 전체 문제를 몇 개의 부 문제로 문제를 분할한다. 본 연구에서는 분할된 부 문제에서 마감시간을 적용할 뿐만 아니라 전체 해를 구하는데 있어서도 마감시간을 적용하는 알고리즘을 제안한다. 실시간 휴리스틱 탐색 알고리즘으로 제안된 $RTA^{\ast}$, SARTS, DYNORA 등의 알고리즘들은 탐색에 필요한 시간의 예측을 휴리스틱 평가 함수로부터 얻기 때문에 휴리스틱 평가의 정확도가 그 알고리즘의 성능을 보장하게 된다. 그러나 실세계의 문제에서 정확한 휴리스틱 평가 함수를 구하는 것은 매우 어려운 일이므로 부 문제 공간에서의 탐색 상황을 반영한 마감시간을 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 동적 마감시간 전략인 cut-off 방법을 사용하는 새로운 알고리즘을 제안한다.

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탐색영역의 중요도와 적응적인 매칭기준을 이용한 고속 움직임 예측 알고리즘 (Fast Motion Estimation Algorithm Using Importance of Search Range and Adaptive Matching Criterion)

  • 최홍석;김종남;정신일
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.129-133
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    • 2015
  • 본 논문에서는 비디오 압축에서 성능의 중요한 요소인 움직임 예측을 위한 고속 알고리즘을 제안한다. 기존의 고속 움직임 예측 방법들은 연산량 감축으로 인하여 프레임에 따라 심각한 예측화질 저하의 문제점과 여전히 많은 연산량의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 전영역 탐색기반의 방법에 비하여 예측화질은 거의 같게 유지하면서 불필요한 계산량을 현저히 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 움직임 벡터의 확률분포를 이용하여 탐색영역을 중요도 별로 나누고 적응적인 매칭기준을 이용하여 예측화질은 유지하면서 불필요한 계산만을 줄일 수 있는 방법이다. 제안한 알고리즘은 기존의 전영역 탐색방법과 비교하여 예측 화질의 저하가 0.01dB 이하이며, 사용되는 계산량은 3~5%이내이다. 제안한 알고리즘은 MPEG-4 AVC 및 H.265를 이용하는 실시간 비디오 압축 응용분야에 유용하게 사용될 수 있다.

최대 빈도모델 탐색을 이용한 동물소리 인식용 소리모델생성 (Sound Model Generation using Most Frequent Model Search for Recognizing Animal Vocalization)

  • 고유정;김윤중
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.85-94
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    • 2017
  • 본 논문에서는 동물소리 인식시스템을 위하여 최대 빈도모델 탐색 알고리즘을 고안하고 이를 이용한 소리모델을 생성하는 방법을 제안하였다. 소리모델 생성 방법은 동물종의 소리 데이터로부터 학습과정, 비터비 탐색과정 및 최대 빈도모델 탐색과정을 반복하면서 HMM(Hidden Makcov Model)모델의 구조(상태의 수와 GMM의 수)를 탐색하여 최적의 인식률을 갖는 모델집합이 생성하는 방법이다. 최대 빈도모델 탐색 알고리즘은 입력 소리 데이터를 비터비(Viterbi) 알고리즘으로 탐색하여 모델리스트를 생성하고 이 리스트 중에서 최대 빈도수의 모델을 탐색하여 최종 인식결과로 결정하는 방법이다. 알고리즘에서 소리특징으로 MFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient), 모델형식으로 HMM을 이용하고 C# 프로그래밍언어로 구현 하였다. 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 27종의 동물소리를 선정하고 실험을 하였으며 27개의 HMM 모델집합이 97.29 퍼센트의 인식률로 생성됨을 확인하였다.

유전자 알고리즘 및 패턴 서치 방법을 이용한 풍력 터빈 블레이드의 형상 최적화 (Blade Shape Optimization of Wind Turbines Using Genetic Algorithms and Pattern Search Method)

  • 이진학;대니 새일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권6A호
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    • pp.369-378
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    • 2012
  • 이 연구에서는 풍력 터빈 블레이드의 형상 최적화를 위한 직접탐색 기반의 최적화 기법을 적용하고, 최적화 기법간의 성능을 비교하여 효과적인 방법을 제안하고자 하였다. 이를 위하여 수평축 풍력 터빈의 최적설계 코드인 HARP_Opt(Horizontal Axis Rotor Performance Optimizer)을 기반으로 연간 발전량 평가 방법을 수정하고, HARP_Opt에서 적용하고 있는 기존의 유전자 알고리즘과 함께 패턴 서치 방법을 추가 적용하였다. 이를 1MW급 풍력 발전 터빈 블레이드의 단면 형상 최적 설계 문제에 적용하였으며, 기존의 유전자 알고리즘 및 마이크로 유전자 알고리즘, 그리고 패턴 서치 방법의 성능을 비교한 결과, 연간 발전량과 해의 일관성 면에 있어서는 패턴 서치 방법이 상대적으로 우수하였으며, 계산시간 측면에서는 마이크로 유전자 알고리즘이 상대적으로 우수한 것으로 분석되었다.