In the MPEG-4 standardization phase, many methods for coding the irregular shaped VOP (video object Plane) have been researched. Texture coding is one of interesting research items in the MPEG-4. There are the Low pass extrapolation (LPE) padding, the shape adaptive DCT (SA-DCT), and the Extension-Interpolation (EI)/2D-DCT proposed in [1] as texture coding methods. the EI/2D-DCT is the method extending and interpolating luminance values from and Arbitrarily Shaped (AS) image segment into an 8 x 8 block and transforming the extended and interpolated luminance values by the 8x8 DCT. although the EI/2D-DCT and the SA-DCT work well in coding the As image segments. they are degraded since they use one-dimensional (1-D) methods such as the 1D-EI and the 1D-DCT in the two-dimensional (2-D) space. in this paper, we analyze the performance of the EI/2D-DCTand propose a new non-symmetric sig-sag scanning method, which non-symmetrically scans the quantized coefficients in the DCT domain to improve the EI/2D-DCT.
본 논문은 가산기 기반 DA(Distributed Arithmetic: 분산 산술연산)구조로서 ROM과 같은 일반적인 메모리가 사용되지 않는 8x8의 2차원 DCT(Discrete Cosine Transform)/IDCT(Inverse DCT) 프로세서를 제안 설계하였다. 제안된 논문은 DCT와 IDCT의 계수 행렬에서 하드웨어를 줄이기 위해 계수 행렬의 홀수 부분을 공유하였고, 2차원 DCT/IDCT 프로세서의 계수 연산을 위해 단지 29개의 가산기만을 사용하였다. 이는 8x8 1차원 DCT NEDA(NEw DA)구조에서의 가산기 수 보다 48.6%를 감소 시켰다. 또한, 기존의 전치메모리와는 다른 새로운 전치네트워크 구조를 제안하였다. 제안된 전치네트워크 구조에서는 전치메모리 블록 대신 하드웨어를 줄이기 위해 레지스터 형태의 새로운 레지스터 블록 전치네트워크 형태를 제안하였다. 제안된 전치네트워크 블록은 64개의 레지스터를 사용하며, 이는 일반적인 메모리를 사용하는 기존의 전치메모리 구조에 사용된 트랜지스터 수 보다 18%가 감소하였다. 또한 처리율 향상을 위해 새롭게 적용되고 있는 방식으로, 입력 데이터에 대해 매 클럭 주기마다 8개의 화소데이터를 받아서 8개의 화소데이터를 처리하도록 하여 출력하는 비트 병렬화 구조로 설계하였다.
본 논문은 DCT (Discrete Cosine Transform) 영역에서의 압축 동영상 하향 전환기법 (down conversion)을 제안한다. DCT 영역에서의 하향 전환이 완전 복호화한 후 공간 영역에서 하향 전환하는 것보다 계산량 측면에서 상당한 이점이 있다. 또한 복호기 루프 내에서 영상 크기가 줄기 때문에 메모리의 부담을 덜 수 있다. 가장 간다한 방법으로서 복원된 영상의 화질이 약잔 떨어지더라도 계산량과 메모리를 줄이기 위해 8x8 DCT 블록의 저주파 영역의 4x4 DCT 계수만을 추출하여 4x4 IDCT하는 기법이 널리 알려져 있다. 본 논문에서는 변형된 4x4 IDCT 기저 함수를 이용한 새로운 DCT 영역에서의 하향 전환 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안한 기법이 기존의 DCT 영역에서의 하향 전환기법과 같은 계산량 및 메모리로 향상된 PSNR을 갖는다는 것을 보인다.
본 논문은 통합 비디오 코덱에 적용할 수 있는 DCT와 양자화 회로에 대한 고성능 구조를 제안한다. 제안된 구조는 JPEG, MPEG-1/2/4, H.264, VC-1과 같은 동영상 압축 표준들에 사용되는 모든 변환과 양자화에 적용할 수 있다. 통합 DCT 회로 구조를 위해 8x8 DCT의 변환행렬을 재배치하는 순열행렬을 정의하였고 $4{\times}4$ DCT의 변환행렬과 통합하기 위해 $8{\times}8$ 변환행렬을 4개의 $4{\times}4$ 변환행렬로 나누었다. $8{\times}8$ DCT는 재배치와 분할된 변환행렬을 기반으로 $4{\times}4$ DCT 연산을 반복하여 수행된다. 구현된 회로는 사용자가 변환 계수를 입력하기 때문에 앞으로 등장할 어떤 종류의 DCT 변환에도 매우 쉽게 확장할 수 있다. DCT 회로의 곱셈기들은 회로 크기를 최소화하기 위해 양자화 회로에서 사용되는 곱셈기들과 공유하였다. 이때, 양자화 회로는 회로 구현에 필요한 자원과 처리 시간의 증가 없이 DCT 회로와 통합된다. 제안된 DCT와 양자화 회로는 RTL로 구현하였고 FPGA가 탑재된 보드에서 동작을 검증하였다.
본 논문은 DCT 기반의 블라인드 워터마킹 방법에 관한 연구 결과이다. 본 논문에서 사용한 4096비트의 워터마크는 512x512 영상이 수용할 수 있는 최대 용량의 절반에 해당한다. 각 워터마크 비트는 8x8 DCT 블록의 12개의 계수에 확산 패턴을 이용하여 삽입하였다. 워터마크 삽입 과정에서, 워터마크 이득 계수는 비가시성과 견고성을 고려하여 최적화되었다. 워터마크 검출 과정에서는, 상관검출을 통하여 워터마크에 대한 예비판정을 하며, 이진가설 검증의 검증 과정을 통해서 예비판정에서의 검출 오류를 수정하였다. 검증 과정에서는 복원된 DCT계수를 이용한 가중치가 사용되었으며, 대부분의 예비 판정의 오류는 검증 과정에서 수정이 되었다. 실험 결과, 영상에 공격이 가해지지 않은 경우는 최종 검증 후에 BER이 0.5% 미만으로 낮아졌으며, 20% JPEG의 고압축에서도 BER이 9% 미만으로 산출되었다. 기존의 방법들과의 비교에서, 제안한 방법은 워터마크 검출 성능 및 워터마크 용량 측면에서 우수하였다.
방사선 진단에서 산란선 보정 그리드의 사용은 굴절되는 신호에 의한 영상의 왜곡을 방지할 수 있는 장점이 있는 반면, X-ray 영상에서 그리드 아티팩트를 발생시키는 부작용을 수반한다. 본 논문에서는 이산코사인변환(DCT: discrete cosine transform)을 사용하여, 그리드 라인을 개선하는 기법을 제안한다. X-ray 영상에서 그리드 라인은 피사체의 형태와 영상의 영역에 따라 서로 다른 특성을 보인다. 이러한 점을 해결하기 위하여 동적 분할 구조를 기반으로 DCT 변환을 적용하고, 개별 분할별로 적합한 필터전달함수를 설계하였다. 세부적으로 주파수 영역 데이터에 대하여 그리드 라인의 대역을 검출하는 알고리즘을 제안하였으며, 필터전달함수로 Kaiser 윈도우와 Butterworth 필터를 조합한 형태의 밴드스톱필터(BSF: band stop filter)를 구현하였다. 또한 블로킹 현상을 개선하기 위하여 다중구조의 영상으로부터 픽셀값을 결정하는 방법론을 제시하였다. 총 140개의 실제 X-ray 영상을 사용한 실험결과로부터 제안된 이론의 타당성을 실험적으로 평가하였다.
DCT(Discrete Cosine Transform) 변환은 MPEG과 JPEG 표준에 의하여 영상이나 비디오 영상을 압축하는데 사용되어져 왔다. 본 연구에서는 이상적인 경계가 관련된 특성을 유도하고, 실시간 처리를 위하여 모델에 바탕을 둔 DCT 영역에서의 불연속 경계 평가 방법을 제안한다. 이 방법은 방향 검증과 위치 정렬 등의 평가로 구성된다. 두 가지의 평가 방법에 의하여 경계의 다양한 방향과위치를 알 수 있으며, DCT 계수들을 표준화된 형식으로 정렬시킬 수 있고, 표준화된 DCT 계수에서 이상적인 계단 경계의 특성과 비교하여 경계의 크기를 산출할 수 있다. DCT 계수가 8x8의 블록 단위로 이루어져 있어 경계의 표현이 조밀하지는 않지만 처리 시간이 빠르고 잡음에 강한 특성을 가지고 있어 다양한 실시간 응용분야에 사용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 저 전송률 비디오 코덱의 영상 데이터 압축을 위한 실시간 이차원 이상여현변환기 구현에 대해 기술한다. 제안된 구조는 벡터 내적 연산의 병렬 처리에 효율적인 분산연산을 이용하였으며 동시성을 최대로 활용하고 있어 CCITT에서 제안하는 완전 CSIF 30 프레임/초의 처리성능을 만족한다. 또한 제안된 구조를 비트 수준으로 모의시험을 수행하여 CCITT에서 제안하는 IDCT 정확도 사양을 만족함을 보였다. 실제로 효율적인 VLSI 실현을 위해 설계방법론을 연구하고 SUN3/150C를 중심으로 모듈발생기 지향적 설계환경을 구축하였다. 구축된 설계환경을 이용하여 제안된 구조의 핵심모듈을 이중 금속선 2m CMOS 기술로써 구현하였으며 설계된 이차원 DCT 칩의 크기는 약 3.9mmx4.8mm이다.
이미지 압축은 디지털 이미지를 데이터 압축을 적용하는 과정이다. 이산여현변환은 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하는 기술이며, 이미지 압축에 널리 사용된다. 먼저, 이미지는 $8{\times}8$ 픽셀 블록으로 분리한다. 위에서 아래로 왼쪽에서 오른쪽으로 처리하면서 DCT 각 블록에 적용한다. 각각의 블록은 양자화를 통해 압축된다. 이미지를 구성하는 압축된 블록 배열의 공간은 크게 줄어든다. IDCT를 통해 이미지를 재구성 한다. 본 연구에서는 이산여현변환 기법을 이용하여 이미지 압축/복원의 전처리 과정을 조망하는 것이 목적이다.
본 논문에서는 DCT 데이터에서 영상 데이터로의 해독 및 이진화 과정을 생략하고 컬러 영상의 DCT 관련 원자료를 사용하는 방법에 기반을 둔 매우 빠르고 안정적인 문자열 구간 분리 모형을 제안하였다. DCT 블록에 저장된 DC 및 3개의 주요 AC 변수들을 조합하여 축소된 저해상도 회색 영상을 만들고 횡렬 및 종렬 투영법을 통해 얻어진 픽셀 값의 히스토그램을 분석하여 문자 열 구간 사이에 존재하는 백색의 띠 공간을 찾아내었다. 이 과정 중 탐색되지 않은 문자 열 구간은 마코프 모델을 사용하여 숨겨진 주기를 찾아내어 복원하였다. 본 논문에 실험 결과를 제시하였으며 기존의 방법보다 약 40 - 100배 빠른 방법임을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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