• 제목/요약/키워드: spatially adaptive

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H.264 인트라 부호화를 위한 적응적 가중치 양자화 행렬 선택방법 (Adaptive Selection of Weighted Quantization Matrix for H.264 Intra Video Coding)

  • 조재현;조숙희;정세윤;송병철
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.672-680
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    • 2010
  • 본 논문은 H.264 동영상 부호화를 위한 적응적인 양자화 행렬 선택방법을 제안한다. 기존의 H.264 양자화 방법은 각 프레임에 동일한 양자화 행렬을 적용하기 때문에 영상의 지역적 특성을 고려하지 못해 코딩 효율이 저하될 수 있다. 이러한 문제점을 개선하고자 프레임 전체에 동일한 양자화 행렬을 적용하는 대신 매크로블록 단위로 블록이 가지는 방향성을 이용해 적응적으로 양자화 행렬을 적용하는 방법을 제안한다. 먼저, 각 블록의 방향성을 공간적으로 인접 블록의 인트라 예측모드 특성을 이용하여 결정한다. 방향성이 존재하는 블록에 대해서는 제안한 방식의 가중치 양자화 행렬을 적용하고, 방향성이 존재하지 않는 블록에 대해서는 기존의 양자화 행렬을 적용한다. 가중치 양자화 행렬은 인트라 예측모드에 따라 블록의 변환 계수의 통계적인 분포를 기반으로 설계되었기 때문에, 예측모드의 특성에 적합하게 양자화된다. 실험 결과를 통해 제안한 알고리즘이 BD rate 측면에서 기존 방법 대비 약 2% 정도의 부호화 효율이 상승됨을 확인할 수 있다.

국부 공간 제약 정보 및 예측 노이즈 특성을 이용한 적응 Gradient-Projection 영상 복원 방식 (An Adaptive Gradient-Projection Image Restoration using Spatial Local Constraints and Estimated Noise)

  • 홍민철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권10C호
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    • pp.975-981
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    • 2007
  • 본 논문에서는 공간 영역의 국부 정보 및 반복 영상으로부터 예측된 노이즈를 이용한 적응 영상 복원 방식을 제안한다. 공간 영역의 국부 제약 정보 설정을 위해 서로 다른 윈도우를 갖는 국부 영역의 평균, 분산 및 최대 값의 비를 이용하였으며, 반복 기법을 이용하여 매 반복 해에서 얻어진 복원 영상으로부터 상기 제약 정보를 설정하게 된다. 더불어 반복 영상으로부터 예측된 노이즈와 국부 제약 정보를 이용하여 국부 완화도 정도를 결정하는 매개 변수를 적응적으로 산출한다. 제안된 방식을 이용하여 복원 영상을 얻기 위해 비 적응 복원 방식보다 빠른 수렴속도를 갖게 됨을 알 수 있으며, 노이즈 특성에 대한 사전 정보 없이 국부적으로 제어된 완화 정도를 지닌 복원 영상을 얻을 수 있었다. 기존 방식과 비교하여 제안방식은 수렴하기 유사한 반복 횟수를 필요로 하며 0.2 dB 이상의 SNR 향상이 있음을 확인할 수 있었다.

Climate Change Vulnerability Assessment of Cool-Season Grasslands Based on the Analytic Hierarchy Process Method

  • Lee, Bae Hun;Cheon, Dong Won;Park, Hyung Soo;Choi, Ki Choon;Shin, Jeong Seop;Oh, Mi Rae;Jung, Jeong Sung
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.189-197
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    • 2021
  • Climate change effects are particularly apparent in many cool-season grasslands in South Korea. Moreover, the probability of climate extremes has intensified and is expected to increase further. In this study, we performed climate change vulnerability assessments in cool-season grasslands based on the analytic hierarchy process method to contribute toward effective decision-making to help reduce grassland damage caused by climate change and extreme weather conditions. In the analytic hierarchy process analysis, vulnerability was found to be influenced in the order of climate exposure (0.575), adaptive capacity (0.283), and sensitivity (0.141). The climate exposure rating value was low in Jeju-do Province and high in Daegu (0.36-0.39) and Incheon (0.33-0.5). The adaptive capacity index showed that grassland compatibility (0.616) is more important than other indicators. The adaptation index of Jeollanam-do Province was higher than that of other regions and relatively low in Gangwon-do Province. In terms of sensitivity, grassland area and unused grassland area were found to affect sensitivity the most with index values of 0.487 and 0.513, respectively. The grassland area rating value was low in Jeju-do and Gangwon-do Province, which had large grassland areas. In terms of vulnerability, that of Jeju-do Province was lower and of Gyeongsangbuk-do Province higher than of other regions. These results suggest that integrating the three aspects of vulnerability (climate exposure, sensitivity, and adaptive capacity) may offer comprehensive and spatially explicit adaptation plans to reduce the impacts of climate change on the cool-season grasslands of South Korea.

공간 적응적 임계값 설정을 통한 X-ray 영상의 잡음 제거 (Noise Reduction of X-ray Image by Spatially Adaptive Thresholding)

  • 유주완;이종민;김회율
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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    • pp.934-936
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    • 2005
  • 본 논문에서는 피라미드 계층간에 나타나는 잡음 신호의 특성을 바탕으로 라플라시안 피라미드를 이용한 X-ray 영상의 잡음 제거 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 잡음 제거를 위해 X-ray 영상 신호의 지역적 표준 편차와 신호의 영역적 특징을 이용하였다. 지역적 표준 편차는 영상의 경계선 정도와 비례하는 특징을 가지기 때문에 지역적 표준 편차를 이용하여 경계 정보의 손실을 막았다. 또한 라플라시안 피라미드의 각 계층에 잡음 신호가 좁은 면적을 가지며 분포되는 영역적 특징을 이용하여 평평한 지역에서 잡음 신호의 제거 성능을 높였다. X-ray영상 및 잡음이 첨가된 표준 영상에 대한 실험을 통해 제안된 방법이 경계 정보의 유지와 잡음 제거에서 기존의 방법보다 향상된 성능을 보임을 확인하였다.

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Spatial distribution patterns of old-growth forest of dioecious tree Torreya nucifera in rocky Gotjawal terrain of Jeju Island, South Korea

  • Shin, Sookyung;Lee, Sang Gil;Kang, Hyesoon
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제41권8호
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    • pp.223-234
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    • 2017
  • Background: Spatial structure of plants in a population reflects complex interactions of ecological and evolutionary processes. For dioecious plants, differences in reproduction cost between sexes and sizes might affect their spatial distribution. Abiotic heterogeneity may also affect adaptation activities, and result in a unique spatial structure of the population. Thus, we examined sex- and size-related spatial distributions of old-growth forest of dioecious tree Torreya nucifera in extremely heterogeneous Gotjawal terrain of Jeju Island, South Korea. Methods: We generated a database of location, sex, and size (DBH) of T. nucifera trees for each quadrat ($160{\times}300m$) in each of the three sites previously defined (quadrat A, B, C in Site I, II, and III, respectively). T. nucifera trees were categorized into eight groups based on sex (males vs. females), size (small vs. large trees), and sex by size (small vs. large males, and small vs. large females) for spatial point pattern analysis. Univariate and bivariate spatial analyses were conducted. Results: Univariate spatial analysis showed that spatial patterns of T. nucifera trees differed among the three quadrats. In quadrat A, individual trees showed random distribution at all scales regardless of sex and size groups. When assessing univariate patterns for sex by size groups in quadrat B, small males and small females were distributed randomly at all scales whereas large males and large females were clumped. All groups in quadrat C were clustered at short distances but the pattern changed as distance was increased. Bivariate spatial analyses testing the association between sex and size groups showed that spatial segregation occurred only in quadrat C. Males and females were spatially independent at all scales. However, after controlling for size, males and females were spatially separated. Conclusions: Diverse spatial patterns of T. nucifera trees across the three sites within the Torreya Forest imply that adaptive explanations are not sufficient for understanding spatial structure in this old-growth forest. If so, the role of Gotjawal terrain in terms of creating extremely diverse microhabitats and subsequently stochastic processes of survival and mortality of trees, both of which ultimately determine spatial patterns, needs to be further examined.

공간 적응적 영상복원을 이용한 블록화 현상 제거 기법 (The Technique of Blocking Artifacts Reduction Method Based on Spatially Adaptive Image Restoration)

  • 김태근;우헌배;백준기
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권12호
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    • pp.46-54
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    • 1998
  • 본 논문에서는 고속 적응적 영상 복원 필터를 소개한다. 이 필터는 압축된 영상의 복원 과정에서 발생하는 블록화 현상을 효율적으로 제거하기 위해 블록 분류라는 방법을 사용한다. 각 블록의 에지 방향은 이산 코사인 변환(DCT) 계수를 사용하여 분류되고 각 방향에 대응하는 제한적 최소 제곱(Constrained Least Square:CLS) 필터는 블록의 본원에 사용된다. 이 복원 필터는, 일련의 코딩 과정에서 양자화 연산이 비선형이고 다대일 매핑 연산자라는 관찰에 근거한다. 다음으로, 비선형과 공간 가변적 열화 연산자를 제거하기 위해 제한적 최적화 기법을 소개한다. 그리고 본 논문에서 제안된 복원 필터는 실시간 처리를 위하여 생략형 FIR 필터의 형태로 구현된다. 이것은 HDTV, DVD 그리고 화상회의 시스템에서 복구 영상의 후처리 과정에 적합하다.

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An Intelligent Wireless Sensor and Actuator Network System for Greenhouse Microenvironment Control and Assessment

  • Pahuja, Roop;Verma, Harish Kumar;Uddin, Moin
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제42권1호
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    • pp.23-43
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    • 2017
  • Purpose: As application-specific wireless sensor networks are gaining popularity, this paper discusses the development and field performance of the GHAN, a greenhouse area network system to monitor, control, and access greenhouse microenvironments. GHAN, which is an upgraded system, has many new functions. It is an intelligent wireless sensor and actuator network (WSAN) system for next-generation greenhouses, which enhances the state of the art of greenhouse automation systems and helps growers by providing them valuable information not available otherwise. Apart from providing online spatial and temporal monitoring of the greenhouse microclimate, GHAN has a modified vapor pressure deficit (VPD) fuzzy controller with an adaptive-selective mechanism that provides better control of the greenhouse crop VPD with energy optimization. Using the latest soil-matrix potential sensors, the GHAN system also ascertains when, where, and how much to irrigate and spatially manages the irrigation schedule within the greenhouse grids. Further, given the need to understand the microclimate control dynamics of a greenhouse during the crop season or a specific time, a statistical assessment tool to estimate the degree of optimality and spatial variability is proposed and implemented. Methods: Apart from the development work, the system was field-tested in a commercial greenhouse situated in the region of Punjab, India, under different outside weather conditions for a long period of time. Conclusions: Day results of the greenhouse microclimate control dynamics were recorded and analyzed, and they proved the successful operation of the system in keeping the greenhouse climate optimal and uniform most of the time, with high control performance.

시간적-공간적 상관성을 이용한 저 복잡도 움직임 추정 (Low Complexity Motion Estimation Based on Spatio - Temporal Correlations)

  • 윤효순;김미영;이귀상
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권9호
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    • pp.1142-1149
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    • 2004
  • 움직임 추정은 동영상내에 존재하는 중복된 데이타를 제거하기 때문에 비디오 영상 압축에서 중요한 역할을 하지만 높은 계산 복잡도로 인하여 실시간 영상 전송에 많은 어려움을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 낮은 계산 복잡도를 지닌 움직임 추정 기법들이 필요한데, 본 논문에서는 현재 블록과 높은 시간적, 공간적 상관성을 가지고 있는 블록들의 움직임 벡터들, 즉 참조 프레임에서 동일한 위치에 있는 블록의 움직임 벡터와 현재 프레임에서 현재 블록의 이웃에 있는 블록들의 움직임 벡터들을 이용하여 현재 블록의 탐색 시작점과 탐색 패턴을 적응적으로 결정하여 움직임 벡터를 추정하는 움직임 추정 기법을 제안한다. 실험을 통하여, 제안된 기법을 낮은 계산 복잡도를 지닌 움직임 벡터 필드 적응적 탐색 기법 (Motion Vector Field Adaptive Search Technique : MVFAST)과 예측된 움직임 벡터필드 적응적 탐색 기법(Predictive Motion Vector Field Adaptive Search Technique : PMVFAST)과 비교하였을 경우, 제안된 기법은 약 0.01~0.3 (dB) 정도의 화질 향상과 낮은 계산 복잡도로 인하여 약 1.12~l.33 배의 속도 향상을 보였다.

POCS 기반의 블록화 현상 제거를 위한 적응적 후처리 기법 (A Spatially Adaptive Post-processing Filter to Remove Blocking Artifacts based on POCS)

  • 정재현;김명진;홍민철
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.192-195
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    • 2010
  • 영상 정보의 정확성을 필요로 하는 다양한 서비스 및 여러 학문 분야의 적용성으로 인해 물리적인 한계성을 극복할 수 있는 고해상도 영상처리 기법의 요구가 대두되고 있다 뿐만 아니라, 인터넷 상의 디지털 콘텐츠 중의 하나인 동영상 UCC의 제작환경이 보편화됨으로써 비전문적인 제작으로 인한 다양한 형태의 해상도 저하 및 영상의 왜곡 현상이 발생하여 고품질의 영상을 추구하는 사용자들의 요구를 충족시키지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 압축 동영상의 개선 된 영상 정보를 획득하기 위한 연구가 이루어지고 있지만 다음과 같은 문제점이 있다. 기존의 방법은 일반적으로 저역 통과 필터 기법과 정규화 영상 복원 방식으로 구분되어 연구되고 있으며, 저역 통과 기법은 계산량 측면에서 장점이 있으나, 영상과 양자화 정도에 따라 적응적이지 못한 단점이 있다. 또한 정규화 복원 방식은 압축 영상의 시각적으로 불편한 현상의 완화 정도를 결정하는 정규화 매개변수를 일괄적으로 모든 화소에 적용해, 화소의 위치에 대한 적응도가 낮고 정규화 매개 변수 선택 시 원 영상에 대한 정보를 알고 있다는 가정을 사용했으므로 실제 사용이 불가능하며, 영상들 사이의 불균일로 인해 적응적으로 처리하지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복할 수 있도록 압축 정보 활용을 통한 POCS 방식을 사용한 coding artifact 제거 방식에 대해 기술한다.

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Estimation of spatial distribution of precipitation by using of dual polarization weather radar data

  • Oliaye, Alireza;Bae, Deg-Hyo
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.132-132
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    • 2021
  • Access to accurate spatial precipitation in many hydrological studies is necessary. Existence of many mountains with diverse topography in South Korea causes different spatial distribution of precipitation. Rain gauge stations show accurate precipitation information in points, but due to the limited use of rain gauge stations and the difficulty of accessing them, there is not enough accurate information in the whole area. Weather radars can provide an integrated precipitation information spatially. Despite this, weather radar data have some errors that can not provide accurate data, especially in heavy rainfall. In this study, some location-based variable like aspect, elevation, plan curvature, profile curvature, slope and distance from the sea which has most effect on rainfall was considered. Then Automatic Weather Station data was used for spatial training of variables in each event. According to this, K-fold cross-validation method was combined with Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System. Based on this, 80% of Automatic Weather Station data was used for training and validation of model and 20% was used for testing and evaluation of model. Finally, spatial distribution of precipitation for 1×1 km resolution in Gwangdeoksan radar station was estimates. The results showed a significant decrease in RMSE and an increase in correlation with the observed amount of precipitation.

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