• 제목/요약/키워드: 보간 기법

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영상 스케일러의 저전력 VLSI 구조 설계 및 계수 최적화 (Low-power VLSI Architecture Design for Image Scaler and Coefficients Optimization)

  • 한재영;이성원
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권6호
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    • pp.22-34
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    • 2010
  • 기존의 영상 스케일러(scaler)들은 연산량과 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해 선형 보간과 같은 간단한 보간을 적용함으로써 화질을 희생시키거나, 고품질 영상을 얻기 위하여 복잡한 보간 기법을 적용함으로써 전력소모와 크기가 큰 하드웨어 구조를 적용하여 왔다. 그러나 영상기기들의 소형화와 고화질 영상에 대한 사용자들의 욕구 증대로 소형, 저전력이면서 결과 영상의 화질 또한 우수한 스케일러의 개발이 중요시되고 있다. 따라서 본 논문은 실시간, 고화질, 소형, 저전력의 목표를 모두 달성할 수 있는 래스터 스캔(raster scan) 방식의 스케일러 하드웨어 구조를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 스케일러는 기존의 3차 보간(cubic interpolation) 기법과 룩업테이블(look-up table) 구조를 개선하여 저전력화와 소형화를 달성하였다. 제안하는 스케일러 구조의 특징은 기존의 실시간 스케일러가 포함하던 버퍼를 라인메모리로 대체하여 메모리 접근 횟수를 줄임으로써 저전력을 달성할 수 있도록 했다는 것이며, 또한 기존의 룩업테이블 구조에서 사용하던 3차 보간 수식을 재정리하여 곱셈기 수와 룩업테이블의 크기를 줄임으로써 하드웨어를 소형화하는 방법을 제안하였다. 마지막으로 사용되는 계수의 크기에 따른 결과를 분석하여 영상의 화질과 하드웨어 크기 간의 최적의 타협점을 제시하였다.

보간법에 따른 기상레이더 강수자료와 지상 강수자료의 합성기법 평가 (Assessment of merging weather radar precipitation data and ground precipitation data according to various interpolation method)

  • 김태정;이동률;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권12호
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    • pp.849-862
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    • 2017
  • 최근 국지성 집중호우 및 급격한 기상변화로 인해 돌발홍수와 같은 기상재해의 발생빈도가 증가함에 따라 고해상도의 기상레이더 강수자료를 사용한 수공학 분야의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기상레이더 강수자료를 활용하는 목적은 기상레이더 강수자료가 제공하는 공간분포를 최대한 활용하는데 있다. 본 연구에서는 고해상도 기상레이더 강수자료의 공간적 특성을 유지하면서 지상 강수자료의 양적특성을 극대화할 수 있는 조건부 합성기법을 보간법에 따라 분석 하였다. 기상레이더 강수자료와 지상 강수자료를 조건부 합성하기 위하여 Kriging, 역거리 가중법 및 Spline 보간법을 적용하였다. 조건부 합성결과는 지상 강수패턴을 현실성 있게 재현하였으며 추가적으로 보간법에 적용되지 않은 강수자료와 모형검증을 수행한 결과 조건부 합성을 통하여 생산된 공간적 강수정보의 수문학적 활용이 가능할 것으로 판단된다.

하천에서의 수리·수질 복합 모니터링 결과의 3차원 공간분포 해석연구 (An Analysis of the 3D Spatial Distribution of Flow rate and Water Quality Convergence Monitoring Results in Rivers)

  • 이창현;김경동;류시완;김동수;김영도
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.18-18
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    • 2022
  • 하천 합류부에 있어 수체의 혼합양상을 분석은 고해상도의 자료가 필요하다. 반면에 수질환경 문제와 기존 모니터링 시스템이 고정된 측정 방식으로 이루어지기 때문에 하천 전체의 정보는 저해상도의 결과값은 나타낸다. 또한, 많은 수중 환경 문제가 1차원에서 3차원에 걸쳐 있지만, 대부분의 관측 시스템은 1차원에 머물러 있음을 확인할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 보다 발전된 관찰 및 계측이 필요하다. 그에 따른 고해상도의 측정 자료를 얻기 위해서는 측정자가부담을 많이 가지며, 측정할 수 있는 영역이나 시간적으로 제한적이다. 해상도는 낮추되 광범위한 데이터를 취득하기 위해서는 적절한 보간법이 선정되어야 한다. 관련 논문을 검토한 결과, 측정 결과에 따른 2차원 횡단면 분포의 내용이 지배적이었고, 3차원 매핑 및 3차원 분석을 통한 수리학적 정보 획득에 관한 연구는 부족한 실정이였다. 특히 3차원 하천 수질 농도의 연구가 불충분했다. 그에 따라 저해상도 측정결과에서의 예측과 보간법에 대한 시각화를 통해 하천의 전체적인 수리·수질정보를 표기하였다. 각각의 보간법을 비교함으로써 하천 매핑에 있어 IDW, Natual Neighbor, Kriging 기법을 적용하여 시각화된 자료와 정량적 평가를 통해 하천매핑의 정밀성을 향상시켰다. 이를 통해 3차원화된 공간보간 자료를 이용한 하천합류부의 혼합양상을 해석하였다. 3차원 데이터를 활용하는 방법으로 측정 및 모니터링 기술의 중요한 데이터로 활용되며, 이러한 데이터는 유해물질 저감 기술 및 평가 예측 기술의 기초 데이터로 활용되고 있다. 유해화학물질 추정, 호수의 고위험 조류군 계층분석 등 다양한 수생건강 진단기술을 활용할 수 있다.

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엔트로피 제한 조건을 갖는 시간축 분할 (Entropy-Constrained Temporal Decomposition)

  • 이기승
    • 한국음향학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.262-270
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    • 2005
  • 본 논문에서는 음성 신호를 시간축으로 분할하는 새로운 기법으로, 분할 시 왜곡과 엔트로피가 함께 고려된 기법이 제안되었다 시간축 분할에 필요한 보간 함수와 타겟 특징 벡터는 동적 프로그래밍 기법을 이용하여 왜곡과 엔트로피가 동시에 최소화되도록 얻어진다. 보간 함수는 학습 데이터를 이용하여 구성되도록 하였으며, 분할과 추정의 반복적인 수행에 의해 왜곡과 엔트로피가 지역적으로 최소화 되는 지점에서 설계되도록 하였다. 모의 실험에서 제안된 시간축 분할 기법은 현존 음성 부호화 기법에 널리 사용되고 있는 분할 벡터 양자화 기법과 비교하여, 왜곡-비트율 특성 관점에서 보다 우수한 성능을 나타내었으며, 주관적인 청취 테스트 결과, 음질적인 면에서도 기존의 벡터 양자화 기법에 비해 우수한 방법임을 알 수 있었다.

가상현실 음향을 위한 심층신경망 기반 사운드 보간 기법 (A Sound Interpolation Method Using Deep Neural Network for Virtual Reality Sound)

  • 최재규;최승호
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.227-233
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    • 2019
  • 본 논문은 가상현실 음향 구현을 위한 심층신경망 기반 사운드 보간 방법에 관한 것으로서, 이를 통해 두 지점에서 취득한 음향 신호들을 사용하여 두 지점 사이의 음향을 생성한다. 산술평균이나 기하평균 같은 통계적 방법으로 사운드 보간을 수행할 수 있지만 이는 실제 비선형 음향 특성을 반영하기에 미흡하다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 두 지점과 목표 지점의 음향신호를 기반으로 심층신경망을 훈련하여 사운드 보간을 시도하였으며, 실험결과 통계적 방법에 비해 심층신경망 기반 사운드 보간 방법의 성능이 우수함을 보였다.

손실 정보 추정을 이용한 영상 해상도 향상 기법 (An Image Resolution Enhancement Method Using Loss Information Estimation)

  • 김원희;김길호;김종남
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.657-660
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    • 2009
  • 영상 보간법은 다양한 영상 처리를 위하여 사용되는 기반 기술로서, 보간 과정에서 발생하는 화질열화를 최소화하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 손실 정보 추정을 이용하여 개선된 양선형 보간법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 획득된 저해상도 영상의 다운 샘플링 및 보간을 통하여 저해상도 영상 생성시 발생하는 손실 정보를 추정하고, 추정한 손실 정보를 고해상도로 보간된 영상에 적용하여 화질 열화를 최소화한다. 동일한 영상을 이용한 실험을 통해서 기존 방법들 보다 0.97~1.79dB의 PSNR이 향상된 것을 알 수 있었고, 윤곽선을 비롯한 주관적 화질 향상을 역시 확인하였다. 제안하는 방법은 영상 해상도 개선과 영상 복원을 위한 다양한 응용 환경에서 유용하게 사용될 수 있다.

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움직임 보상 보간 기법의 성능평가 (Performance Analysis of Motion Compensated Interpolation Technique)

  • 강수경;이창우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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    • pp.28-31
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    • 2010
  • 분산 비디오 부호화 시스템(distributed video coding:DVC)에서는 기존의 비디오 부호화 시스템과는 달리 부호기가 아닌 복호기에서 움직임 추정 연산을 함으로써 부호기의 복잡성을 크게 줄일 수 있다. DVC 시스템의 복호기에서 생성되는 부가정보(side information : SI)는 전체 DVC 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다. DVC 시스템의 복호기에서 SI 정보를 생생하기 위해서 움직임 보상 보간(motion compensated interpolation : MCI) 기법이 많이 사용되는데 본 논문에서는 다양한 MCI 기법들의 성능을 분석한다.

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피라미드 구조와 쿼드트리를 이용한 프레임율 증가 변환 (Frame Rate Up-Conversion Using Pyramid Structure and Quadtree)

  • 이지찬;김준건;이준호;김기선;이대호
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.90-92
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    • 2014
  • 본 논문에서는 피라미드 구조와 쿼드트리를 이용하는 움직임 보상 프레임 보간(motion compensated frame interpolation, MCFI)의 새로운 방법을 제안한다. 일반적인 MCFI 방법에서는 고정된 크기의 프레임과 블록에서 움직임 벡터(motion vector, MV)를 이용하여 두 프레임 사이의 프레임 영상을 추정한다. 그러나 이와 같은 방법은, 큰다양한 방향으로 움직이는 물체들의 MV 나 큰 움직임을 추정하기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 블록 크기와 정합 영역이 가변적으로 적용될 수 있는 피라미드 구조와 쿼드트리를 이용한 프레임 보간 기법(pyramid structure and quadtree motion compensated frame interpolation, PQ-MCFI)를 제안한다. 제안하는 기법은 물체들이 빠르게 움직이는 장면과 다양한 방향으로 움직이는 장면에서 이전의 기법에 비해서 높은 PSNR 을 보이며, 실제 인간의 시각적인 측면에서는 더욱 정밀한 결과를 보인다.

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관심 영역 보존을 고려한 이미지 리사이징 최적화 기법 연구 (The image resizing optimization method considering preservation of Region of interest (ROI))

  • 이승준;강석주
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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    • pp.343-344
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    • 2018
  • 본 논문에서는 관심 영역 보존을 고려한 이미지 리사이징 최적화 기법을 제안한다. 이미지 리사이징은 입력 영상을 다양한 비율의 디스플레이나 하드웨어 플랫폼에 적용이 가능한 비율의 영상으로 변환하는 것에 목적을 둔다. 변환 과정에서 인지적 특성을 고려하여 관심 영역 검출을 통해 주요 객체의 왜곡을 최소화하고자 한다. 목표 비율로의 리사이징 시 각 영역별 변환 비율이 상이하게 결정되어야 하고, 이 과정에서 관심 영역 왜곡과 영상 보간 불가능의 문제가 발생한다. 관심 영역 왜곡과 보간 불가능 상태를 최소화하기 위해 영역별 변환 비율을 결정하는 최적화 기법을 제안하여 관심 영역이 보존된 최적화된 결과 영상을 획득하고자 한다.

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GIS를 이용한 연안수질의 시공간적 분포 특성에 대한 연구 (A Study on Spatial and Temporal Distribution Characteristics of Coastal Water Quality Using GIS)

  • 조홍래;정종철
    • Spatial Information Research
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    • 제14권2호
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    • pp.223-234
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    • 2006
  • 연안수질의 시공간적 분포특성을 살펴보기 위하여 1997년부터 2004년 사이에 우리나라 연안해역에서 측정된 수질자료(chlorophyll-a, pH, DO, COD, SS, dissolved inorganic nitrogen, dissolved inorganic phosphorous, salinity, temperature)에 대해 GIS 공간분석 기법을 적용하였다. 본 연구에서 사용된 수질자료는 공간상 모든 위치에 그 값이 존재하나, 실제 간의 수집은 고정관측 위치에서만 수행된다. 따라서 공간적으로 연속적으로 존재하는 연안수질의 분포 특성을 파악하기 위해서는 미관측 지점의 값을 예측할 필요가 있다. 본 논문에서는 공간분석 기법인 IDW를 연안수질 측정자료에 적용하였으며, IDW 기법의 적용 가능성을 평가하였다. 또한 IDW 공간보간을 적용한 후, 전국 연안을 46개 구간으로 구분하여 각 구간의 수질특성을 GIS 시각화 기법을 이용하여 분석하였다. 적용결과 공간보간 및 GIS 기법이 다년간 광범위한 범위에서 수집된 수질 자료로부터 시공간적 분포 특성을 파악하는데 유용함을 확인할 수 있었다.

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