• 제목/요약/키워드: 스칼라 양자화

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제한된 피드백을 가지는 다중사용자 다중안테나 시스템에서 벡터 양자화 기법과 스칼라 양자화 기법의 성능 비교 (Comparison between Vector quantization and Scalar quantization in multiuser MIMO systems with limited feedback)

  • 고경준;이정우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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    • pp.4-5
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    • 2010
  • 다중사용자 다중안테나 시스템은 높은 성능 이득을 가지기 때문에 현재 활발히 연구가 진행되고 있다. 그러나 다중사용자 시스템은 필연적으로 간섭이 발생하게 된다. 송신단이 각 수신단의 채널 정보를 완전히 알면 기존의 간섭제거 기법으로 완벽히 간섭을 제거할 수 있지만 제한된 피드백 환경에서는 그럴 수 없다. 제한된 피드백 환경에서는 채널을 양자화 해야 되는데 양자화 기법으로는 벡터 양자화와 스칼라 양자화 기법이 있다. 일반적으로는 벡터 양자화가 스칼라 양자화 보다 성능이 더 좋다고 알려져 있다. 본 논문에서는 벡터 양자화와 스칼라 양자화의 성능을 비교하고 그 차이가 어느 정도 되는 지 실험결과를 통해서 알아보겠다.

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전송에러가 있는 채널에서 LSP 순서화특성을 이용한 선형예측계수(LPC)의 양자화 방법 (Coding of LPC Parameters Using the Ordering Property of LSP in the Presence of Channel Errors)

  • 이인성
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1995년도 제12회 음성통신 및 신호처리 워크샵 논문집 (SCAS 12권 1호)
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    • pp.76-80
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    • 1995
  • Differential pulse code modulation 구조의 Line spectrum pairs 양자화기에 높은 차수 LSP 파라미터 값은 낮은 차수 LSP 파라미터 값보다 커야한다는 LSP 파라미터의 순서화 특징을 이용하여 양자화하는 방법을 제시한다. 31 비트/프레임에서 1 dB 이하의 스펙트럴 왜곡을 갖는 명료한 음질을 보였다. 또한 LSP 주파수의 순서화 특성은 벡터-스칼라 결합 양자화기에 적용하였다. 벡터-스칼라 결합 양자화기에서는 26비트/프레임에서 명료한 음질을 보였다. 새로운 LSP 양자화 방법들은 전송에러 발생시 성능을 시험하고, 전송 에러에 강인하도록 프레임간 예측을 위해 Moving Average 예측기를 사용한다.

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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.

양자화된 이산 웨이블릿 변환 영상에서의 비트 에러 복원 (Recovering from Bit Errors in Scalar-Quantized Discrete Wavelet)

  • 최승규;이득재;장은영;배철수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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    • pp.594-597
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    • 2002
  • 본 논문에서는 고정길이 코드화된 웨이블릿 계수에서 전송시 잡음 영향에 관한 연구이다. 비트평면 정보를 포함하고 있는 MAP(maximum a posteriori) 검출기를 이용하여, 전송된 코드워드 중에서 잘못 수신된 코드워드를 찾아내고 그 중에서 가장 오류가 심한 것을 결정한다. 그리고 한번 검출된 에러들로부터 복원시키는 방법을 제안하고 이진 대칭 채널을 통해 전송되는 스칼라 양자화 웨이블릿 계수를 이용해서 복원시키는 방법을 제안한다.

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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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히스토그램 기반 영상 의존적 칼라 양자화 알고리즘 (Image Dependent Color Quantization Algorithm Based Histogram)

  • 권동진;유성필;박원배;곽내정;안재형
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.126-131
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    • 2001
  • 현재 널리 사용되는 hand-held형 단말기들은 영상을 표현할 때 제한된 수의 칼라만으로 표현할 수 있다. 따라서 자연색 칼라 팔레트를 이용하여 단말기에 나타낼 때 최적의 칼라 팔레트를 구현하는 것과 원영상의 각각의 칼라로부터 팔레트 칼라로 최적으로 정합 시키는 것이 요구된다. 본 논문에서는 효율적으로 칼라 팔레트를 설계하는 히스토그램 기반 영상 의존적 스칼라 양자화 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 칼라 우선순위 결정 부분과 양자화 부분으로 구성되며 양자화 후 ANC(Adaptive Neighborhood-Clustering) 알고리즘을 적용하여 성능을 개선한다. 이 방법은 자연색 칼라 영상을 적은 비트로 표현했음에도 출력 영상이 인간의 눈에 적합하다.

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양자화 제한 집합에 기초한 컴프레시브 센싱 복구 (Compressive Sensing Reconstruction Based on the Quantization Constraint Sets)

  • 김동식
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권5호
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    • pp.8-14
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    • 2009
  • 본 논문에서는, 컴프레시브 센싱(compressive sensing, CS)에서 양자화된 측정을 사용하여 CS 복구(reconstruction)를 하는 경우에 일반화된 양자화 제한(generalized quantization constraint, GQC) 집합을 사용하여 convex 최적화를 수행하는 방법을 제안하였다. 제안한 GQC에서는 기존의 양자화 제한 집합의 크기를 조정할 수 있도록 하였으며, 균일 스칼라 양자기를 사용한 CS 복구의 모의실험을 통하여 m/klogn > 2 인 CS 문제에서, 기존의 QC 방법에 비하여 CS 복구의 에러에서 3.4-3.6dB의 성능 개선을 얻을 수 있었다.

양자화 복원 레벨 개수 증대로 발생되는 부가정보 감소방법 (Reduction Method of Added Information Generated by Increasing the Number of Quantizer Reconstruction Levels)

  • ;권순각;권오준
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1154-1162
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    • 2010
  • 스칼라 양자화기는 구현이 간단하기 때문에 각종 영상부호화기법에서 많이 사용되고 있다. 스칼라 양자화기는 큰 양자화 계단크기를 사용하여 데이터양을 많이 줄일 수 있으나, 반대로 복원된 영상화질이 많이 나빠지는 단점이 있다. 본 논문에서는 양자화 계단크기를 그대로 유지하면서 양자화 복원 레벨 개수를 증대시킴으로 인해 부호화 성능이 개선될 수 있는 방법을 제안한다. 동시에 양자화 복원 레벨 개수가 증대됨에 따라 복원 레벨 영역에 해당되는 심볼 정보를 추가적으로 전송해 주어야 하는 문제점이 발생하며, 이를 해결하기 위하여 부가 심볼 정보를 감소시키는 방법도 제안한다. H.264 동영상 부호화에서 화면내 부호화 화면에는 4${\times}$4(수평방향 4화소, 수직방향 4화소) 블록단위로 복원 영역의 심볼 정보에 허프만 부호화를 적용하고, 화면간 부호화 화면에는 매크로블록내의 8${\times}$8블록과 4${\times}$4블록에 대해 복원 영역의 심볼 정보를 허프만 부호화한다. 이를 통하여 양자화 복원 레벨 개수 증대로 발생되는 부가정보를 줄임으로써 같은 부호화율에서 부호화성능이 개선됨을 보인다.

양자화기의 편의이동에 의한 적응적인 블라인드 워터마킹 기술 (Adaptive Blind Watermarking Technique by Biased-Shift of Quantizer)

  • 서영호;최현준;최순영;이창열;김동욱
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권2호
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    • pp.49-58
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    • 2005
  • 본 논문에서는 영상압축 표준 방식인 PEG과 JPEG2000등에서 사용하는 양자화 방식인 스칼라(Scalar) 양자화기의 특성을 이용한 블라인드 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 손실 압축 기술인 양자화로 인한 워터마크의 손실을 막기 위해 워터마크에 따라 양자화 인덱스를 선택하는 방법을 사용하였다. 따라서 워터마크 삽입을 위한 별도의 과정 없이 양자화 과정 중에 워터마크가 삽입되고 적용 분야에 따른 양자화기의 특성을 이용하므로 영상에 적응적이다. 알고리즘의 안정성을 높이기 위하여 LFSR(Linear feedback shift register)을 사용하여 워터마크를 재배열하였으며, 워터마크의 삽입 과정에서도 LFSR을 사용하여 삽입위치를 은닉하였다. 따라서 추출 시에 양자화 인덱스와 양자화기의 정보에 의해 원 영상 없이 워터마크의 추출이 가능하며, LFSR의 초기치를 아는 소유자만이 추출 및 판독이 가능하다. 삽입되는 워터마크는 시각적으로 인지할 수 있는 특정 로고 형태의 2진 영상을 사용하였다. 본 논문에서 제안한 기법은 JPEG과 PEG2000에 적용하여 워터마킹의 요구조건인 강인성(Robustness)과 비인지성(Imperceptibility)을 실험하였으며, 각 공격에 대하여 최대 $5.7\%$정도의 오차율(Error ratio)을 얻었다. 또한 기존의 방법과 비교한 실험에서도 PEG과 JPEG2000의 각 공격에 대해 약 4-5배정도의 우수한 오차 특성을 보여주고 있다.

Wavelet Packet 기반 점진적 영상 전송 (Wavelet Packet-Based Progressive Image Transmission)

  • 송준호;이기헌;박래홍
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권8호
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    • pp.77-85
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    • 1998
  • 본 논문에서는 다단계 양자기를 이용한 wavelet packet 변환 기반 영상의 점진적 전송기법을 제안하였다. 제안한 방법에서 각 양자화 단계에서의 양자기는 주어진 비트율에 대해 각각 최적화하였다. 스칼라 양자기와 벡터 양자기를 사용하였고 각각의 성능을 비교하였 다. 양자화 단계후 전송이 결정된 부대역들은 전송을 위해 이들의 중요도에 따라 정렬된다. 또한 인간 시각 시스템(human visual system) 특성을 가중값으로 사용함으로써 주관적인 화질 향상을 얻었다.

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