본 논문에서는, 무반복 복호화 알고리즘을 제안하고 이를 이용한 범용 DSP칩을 사용한 프랙탈 영상 복호화기를 설계하고 구현하였다. 무반복 복호화 알고리즘은 치역블록에 대한 정의역 블록이 고정된 Monro and Dudbridge의 알고리즘으로 부호화된 영상에 대하여 끌개영상은 해석식으로 얻을 수 있음을 보여준다. 그리고 얻어진 해석식을 이용하여 끌개영상은 반복없이 얻을 수 있었다. 또한 일반화된 식을 유도하였다. 해석식의 성능평가를 위하여, 여러 테스트 영상에 대한 해석식을 이용하는 방법과 이전의 반복적인 방법의 시뮬레이션 결과를 비교하였다. 그 결과 해석식을 이용하는 방법은 복호화 시간을 5배 이상 향상시킬 수 있었다. 제작된 프랙탈 영상 복호화기는 2개의 ADSP2181을 가지고 3단계 파이프라인 구조로 복호화 과정이 수행된다. QCIF 형식에 대한 정지영상에 대하여, 구현된 복호화기의 성능은 프레임당 최대 31.2㎳ 소요된다. 그 결과, 초당 30 frames/sec 이상의 실시간 처리 가능함을 보였다.
Raptor codes are a class of rateless codes originally designed for binary erasure channels. This paper presents a compact set of mathematical expressions for iterative soft decoding of raptor codes. In addition, an early termination scheme is employed, and it is embedded in a single algorithm with the formula. In the proposed algorithm, the performance is enhanced by adopting iterative decoding, both in each inner and outer code and in the concatenated code itself between the inner and outer codes. At the same time, the complexity is reduced by applying an efficient early termination scheme. Simulation results show that our proposed method can achieve better performance with reduced decoding complexity compared to the conventional schemes.
In this paper, we present a symbol-level iterative source-channel decoding (ISCD) algorithm for reliable transmission of variable-length codes (VLCs). Firstly, an improved source a posteriori probability (APP) decoding approach is proposed for packetized variable-length encoded Markov sources. Also proposed is a recursive implementation based on a three-dimensional joint trellis for symbol decoding of binary convolutional codes. APP channel decoding on this joint trellis is realized by modification of the Bahl-Cocke-Jelinek-Raviv algorithm and adaptation to the non-stationary VLC trellis. Simulation results indicate that the proposed ISCD scheme allows to exchange between its constituent decoders the symbol-level extrinsic information and achieves high robustness against channel noises.
본 논문에서는 무선 협대역 채널에서 다이버시티 수신 알고리즘을 제안하였다. 수신 알고리즘은 통계학분야에서 Maximum-Likelihood Sequence Estimation의 근사 추정치를 계산하는데 활용되는 Expectation-Maximization(EM) 알고리즘을 기본으로 유도하였다. 알고리즘의 특성은 파일럿 심볼을 이용하여 반복적으로 블록 디코딩을 수행하며 시뮬레이션 결과를 기존의 파일럿 심볼을 이용하는 방식(PSI)에 비교하여 매우 우수한 성능을 보였다. 수신 알고리즘의 성능은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 검증하였으며 다양한 차수의 다이버시티 수신단과 Trellis Coded Modulation (TCM)을 이용한 시스템에 알고리즘을 적용하였다.
터보부호는 디지별 이동통신 시스템에서 사용되는 오류정정 부호화 기법의 일종으로써 반복복호가 진행됨에 따라서 AWGN 채널 환경에서 BER성능이 향상된다는 것은 잘 알려진 사실이다. 그러나 다양한 채널 환경하에서 반복복호 횟수가 증가하면 무의미한 반복이 이루어져서 복호하는데 필요한 복호 지연시간과 계산량이 증가하게 되고 전력소모 또한 커지게 되는 단점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 터보부호의 평균 반복복호 횟수를 크게 감소시킬 수 있는 효율적인 반복중단 알고리즘을 제안한다. 제안된 반복중단 알고리즘은 고정된 반복 횟수 이전에 반복복호를 효율적으로 중단시킬 수 있는 기법으로써 연판정 출력값에 대한 오류확률의 분산값을 중단조건으로 이용하여 BER성능의 손실없이 평균 반복복호 첫수를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 모의실험 결과, 제안된 알고리즘의 평균 반복복호 횟수는 HDA 알고리즘과 비교하여 약 2.25%~14.31% 정도의 감소효과를 나타냈으며 CE 알고리즘과 비교하여 약 3.79%~14.38% 정도의 감소효과를 나타내었다.
In this paper, we present a one-pass semi-dynamic network decoding framework that inherits both advantages of fast decoding speed from static network decoders and memory efficiency from dynamic network decoders. Our method is based on the novel language model network representation that is essentially of finite state machine (FSM). The static network derived from the language model network [1][2] is partitioned into smaller subnetworks which are static by nature or self-structured. The whole network is dynamically managed so that those subnetworks required for decoding are cached in memory. The network is near-minimized by applying the tail-sharing algorithm. Our decoder is evaluated on the 25k-word Korean broadcast news transcription task. In case of the search network itself, the network is reduced by 73.4% from the tail-sharing algorithm. Compared with the equivalent static network decoder, the semi-dynamic network decoder has increased at most 6% in decoding time while it can be flexibly adapted to the various memory configurations, giving the minimal usage of 37.6% of the complete network size.
Jacquin에 의해 프랙탈 이론을 이용한 영상 부호화기법이 소개된 이래로, Fisher와Beaumont등에 의하여 낮은 비트율에서도 우수한 화질을 제공하는 프랙탈 영상 압축 기법들이 다수 제안되었다. 그러나 기존에 고안된 기법들이 갖고 있는 하나의 문제점은 복호화가 반복 처리를 통해 구현되며 그 복잡도가 각각의 영상에 따라 상이하다는 것이다. 본 논문에서는 복호 시간을 단축시키기 위해 반복 변환이 필요 없는 프랙탈 영상 복호 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 방법은 복호기에서 사용할 초기 영상과 동일한 코드북 영상을 부호기에 보유하고 있는 상태에서 부호화 과정에서는 이 코드북 영상과 부호화하려는 영상의 유사성을 찾아 프랙탈 계수를 구한다. 이후, 복호화 과정에서는 수신된 프랙탈 계수와 기설정된 초기 영상을 이용하여 반복 변환 없이 한 번에 영상을 복호함으로써 복호 시간을 현저하게 단축시킬 수 있었다.
Jacquin에 의해 프랙탈 이론을 이용한 영상 부호화 기법이 소개된 이래로, Fisher와 Beaumont 등에 의하여 낮은 비트율에서도 우수한 화질을 제공하는 프랙탈 영상 압축 기법들이 다수 제안되었다. 그러나 기존에 고안된 기법들이 갖고 있는 하나의 문제점은 복호화가 반복 처리를 통해 구현되며 그 복잡도가 각각의 영상에 따라 상이하다는 것이다. 본 논문에서는 복호 시간을 단축시키기 위해 반복 변환이 필요 없는 프랙탈 영상 복호 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 방법은 복호기에서 사용할 초기 영상과 동일한 코드북 영상을 부호기에 보유하고 있는 상태에서 부호화 과정에서는 이 코드북 영상과 부호화하려는 영상의 유사성을 찾아 프랙탈 계수를 구한다. 이후, 복호화 과정에서는 수신된 프랙탈 계수와 기설정된 초기 영상을 이용하여 반복 변환 없이 한 번에 영상을 복호함으로써 복호 시간을 현저하게 단축시킬 수 있었다.
This paper introduces an efficient iterative decoding method for high-dimensional block turbo codes. To improve the decoding performance, we modified the soft decision Viterbi decoding algorithm, which is a trellis-based method. The iteration number can be significantly reduced in the soft output decoding process by applying multiple usage of extrinsic reliability information from all available axes and appropriately normalizing them. Our simulation results reveal that the proposed decoding process needs only about 30% of the iterations required to obtain the same performance with the conventional method at a bit error rate range of $10^{-5}\;to\;10^{-6}$.
본 논문에서는 Chase 알고리즘 기반의 연판정 e-BCH 복호시 계산량을 감소하는 알고리즘을 제시하였다. Chase 알고리즘 기반의 연판정 e-BCH 복호 방식은 test pattern을 만들기 위해 수신 데이터 중 신뢰성이 낮은 데이터를 순서대로 찾기 위해 ordering을 한다. 데이터를 ordering하는 과정과 test pattern 수 만큼을 수신 데이터와 비교함으로써 최적의 복호 열을 찾는 과정에서 높은 복잡도가 요구되며, 본 논문에서는 이러한 복잡도를 줄이는 방안을 제시하여 계산량 및 성능 관점에서 비교 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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