• 제목/요약/키워드: Degrees-of-freedom (DoF)

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몰입형 비디오 품질 평가를 위한 슈퍼 메트릭 (Super Metric: Quality Assessment Methods for Immersive Video)

  • 정종범;김승환;이순빈;김인애;류은석
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.51-58
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    • 2021
  • 가상 현실 공간에서 실사 영상 및 그래픽 환경에 대해 사용자 움직임에 대응하는 영상을 제공하는 three degrees of freedom plus(3DoF+) 및 six degrees of freedom(6DoF) 시스템은 실감형 미디어를 제공하기 위해 서로 다른 위치에서 동시에 취득된 다수의 초고화질 및 고해상도의 영상 집합 전송을 요구한다. 다수의 영상들을 사용해 사용자 시점 영상을 생성할 때, 기존의 영상 압축 코덱에서 발생했던 것과는 다른 형태의 품질 저하가 발생하여 기존의 영상 품질 평가 기법들은 3DoF+ 및 6DoF 시스템 평가에 적합하지 않다. 본 논문은 3DoF+ 환경에서 합성된 사용자 시점 영상에 대한 다양한 객관적 영상 품질 평가 기법에 대한 성능 평가를 소개한다. 또한, 기존의 객관적 영상 품질 평가 기법을 조합하여 주관적인 평가와 상관관계를 더욱 높인 평가 기법인 슈퍼 메트릭(super metric)을 제시한다. 3DoF+ 몰입형 비디오 평가 시 제안한 기법을 사용하였을 때, 주관적 평가 점수와의 상관관계에서 peak signal-to-noise ratio(PSNR) 대비 0.4513의 상승이 있었음을 확인하였다.

이머시브미디어를 3DoF+ 비디오 부호화 표준 동향 (Standardization Trend of 3DoF+ Video for Immersive Media)

  • 이광순;정준영;신홍창;서정일
    • 전자통신동향분석
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    • 제34권6호
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    • pp.156-163
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    • 2019
  • As a primitive immersive video technology, a three degrees of freedom (3DoF) $360^{\circ}$ video can currently render viewport images that are dependent on the rotational movements of the viewer. However, rendering a flat $360^{\circ}$ video, that is supporting head rotations only, may generate visual discomfort especially when objects close to the viewer are rendered. 3DoF+ enables head movements for a seated person adding horizontal, vertical, and depth translations. The 3DoF+ $360^{\circ}$ video is positioned between 3DoF and six degrees of freedom, which can realize the motion parallax with relatively simple virtual reality software in head-mounted displays. This article introduces the standardization trends for the 3DoF+ video in the MPEG-I visual group.

Degrees of Freedom of Two-Cluster MIMO Multiway Relay Interference Channels Using Blind Interference Neutralization

  • Zhang, Bowei;Feng, Wenjiang;Dong, Tingting;Deng, Yina
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권1호
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    • pp.168-186
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    • 2016
  • In this paper, we investigate the degrees of freedom (DoF) of a two-cluster multiple-input multiple-output (MIMO) multiway relay interference channel (mRIC), where there are two relays and two users per cluster. In this channel, users within the same cluster exchange messages among themselves with the help of two relays.We first obtain the DoF upper bound of the considered MIMO mRIC based on cut-set bound. Then, we propose a novel transmission strategy, blind interference neutralization (BIN), to approach the DoF upper bound. This new method utilizes the overheard information at two relays and focuses on the beamforming matrix designs at two relays so that the channel state information (CSI) at users is not required. Through theoretical analysis and numerical simulations, we show that the DoF upper bound can be obtained by using the BIN scheme. From simulation results, we show that the proposed BIN scheme can provide significant performance gain over the conventional time division multiple access (TDMA) scheme in terms of DoF. In addition, we show that the BIN scheme is a superior approach to the existing signal space alignment (SSA) schemes for the considered mRIC.

Degrees of Freedom of Multi-Cell MIMO Interference Broadcast Channels With Distributed Base Stations

  • Huang, Hongbing;Liu, Junyi;Zhang, Yi;Cai, Qing;Zhang, Bowei;Jiang, Fengwen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권2호
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    • pp.635-656
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    • 2019
  • In this paper, we investigate the degrees of freedom (DoF) of a multi-cell multi-user multiple-input multiple-output (MIMO) interference broadcast channel (IBC) with non-cooperation distributed base stations (BS), where each BS serves users of its corresponding cell. When all BSs simultaneously transmit their own signals over the same frequency band in the MIMO IBC, the edge users in each cell will suffer the inter-cell interference (ICI) and inter-user interference (IUI) signals. In order to eliminate the ICI and IUI signals, a distributed space time interference alignment (DSTIA) approach is proposed where each BS has only limited access to distributed moderately-delay channel state information at the transmitter (CSIT). It is shown that the DSTIA scheme can obtain the appreciate DoF gains. In addition, the DoF upper bound is asymptotically achievable as the number of antenna at each BS increases. It is shown that the DSTIA method can get DoF gains over other interference alignment schemes with delayed CSIT in literature. Moreover, the DSTIA method can attain higher DoFs than the IA schemes with global CSIT for certain antenna configurations.

Degrees of Freedom of 3-user MIMO Interference Channels with Instantaneous Relay Using Interference Alignment

  • Qiang, Wang;Yuquan, Shu;Minhua, Dong;Ji, Xu;Xiaofeng, Tao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권5호
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    • pp.1624-1641
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    • 2015
  • Instantaneous relay (relay-without-delay) using interference alignment is a promising approach to neutralizing interference and improving system capacity. In Wang Chenwei's work, a 2-user scenario required both source and relay to access the global channel state information (CSI). This paper shows a new method of interference alignment improves the degrees of freedom (DoF) prominently for the 3-user MIMO interference channel with instantaneous relay. This new method is focused on the relay node that completes the alignment interference neutralization so the global CSI is obtained only once and the pressure on the base station can be mitigated. In addition, the 3-user MIMO interference channels with instantaneous relay can achieve 2M DoF when source and destination have M antennas, respectively. This method shows 33% improvement over the conventional method using interference alignment which obtains 3M/2 DoF.

송신단 채널 정보가 없는 재구성 안테나를 사용한 다중입출력 Z-간섭 채널에서의 자유도 (Degrees of Freedom for MIMO Z-Interference Channels with Reconfigurable Antennas in the Absence of CSIT)

  • 양희철;이정우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권2호
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    • pp.291-298
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    • 2017
  • 본 논문에서는 송신단 채널 정보가 없는 다중안테나 Z-간섭 채널에서 수신단의 재구성 안테나를 통해 얻을 수 있는 자유도(DoF: degrees of freedom) 이득을 구한다. 수신단이 가지는 재구성 안테나의 안테나 모드 스위칭 패턴 디자인을 통해 간섭 신호는 정렬하고 원하는 신호를 위해 충분한 신호부공간(signal subspace)을 남겨두는 새로운 선형 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 핵심은 송신단에서 일정 구간동안 신호를 보내지 않음으로써 수신단에서 그 동안 받은 간섭신호를 부가 정보(side information)로 간섭 제거에 활용하는 것이다. 결론적으로, 수신단이 가지는 재구성 안테나를 활용해 재구성 안테나 모드의 개수가 RF 체인의 수 보다 클 때 더 큰 자유도 이득을 얻을 수 있음을 밝힌다.

MPEG 몰입형 비디오 기반 6DoF 영상 스트리밍 성능 분석 (Performance Analysis of 6DoF Video Streaming Based on MPEG Immersive Video)

  • 정종범;이순빈;김인애;류은석
    • 방송공학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.773-793
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    • 2022
  • 다수의 고품질 몰입형 영상 전송을 통해 가상 현실에서 six degrees of freedom(6DoF)를 지원하기 위해 the moving picture experts group (MPEG) immersive video (MIV) 압축 표준이 설립되었다. MIV는 비트율과 연산 복잡도 간 상충관계를 고려하여 1) 시점 간 연관성 제거 또는 2) 대표 시점을 선택하여 전송하는 2가지 압축 방식을 제공한다. 본 논문은 전술한 두 가지 방식에 대해 high-efficiency video coding (HEVC), versatile video coding (VVC) 기반 성능 분석 결과를 입력 영상 위치에 합성한 가상 영상 및 사용자 시점 영상 중심으로 제시한다.

실감형 미디어를 위한 3DoF+ 360 비디오 압축 시스템 구현 (Implementing 3DoF+ 360 Video Compression System for Immersive Media)

  • 정종범;이순빈;장동민;이상순;류은석
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.743-754
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    • 2019
  • 사용자 움직임 적응적 360 비디오 스트리밍을 지원하는 three degrees of freedom plus (3DoF+), 6DoF를 위한 시스템은 여러 위치에서 촬영된 다수의 고화질 360 비디오 전송을 요구한다. 이를 위해 본 논문에서는 사용자 시점에 대응하는 고화질 360 비디오 제공을 위해 3DoF+ 360 비디오 중복성 제거 기법을 적용하고 잔여 비디오를 하나의 영상으로 병합하여 압축 후 전송하는 시스템을 구현한다. 3DoF+ 360 비디오 간 중복성 제거를 위한 3D warping을 기반으로 하는 뷰 간 중복성 제거 기술과 비디오 복원에 필요한 타일들만 추출 및 병합해주는 잔여 뷰 병합 기술에 대한 구현 내용을 설명한다. 제안된 시스템을 기반으로 3DoF+ 360 비디오 전송을 수행하면, 기존 high-efficiency video coding (HEVC)을 사용하여 전송했을 때 대비 최대 20.14%의 BD-rate 감소가 가능함을 확인하였다.

전 이중 다중 안테나 셀룰라 네트워크의 간섭 정렬 타당성 (Feasibility of Interference Alignment for Full-Duplex MIMO Cellular Networks)

  • 김기연;양장훈;전상운;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2389-2391
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    • 2015
  • 본 논문은 전 이중 다중 안테나 셀룰라 네트워크에서 간섭 정렬 타당성을 다루고 있다. 간섭 정렬을 위한 필요충분조건 정립과, 달성 가능 합 자유도를 대칭 네트워크에 내에서 설명했다. 실험결과 기존 반 이중 통신의 합 자유도 보다 향상 되는 것을 확인 할 수 있다.

Quasi-steady three-degrees-of-freedom aerodynamic model of inclined/yawed prisms: Formulation and instability for galloping and static divergence

  • Cristoforo Demartino;Zhen Sun;Giulia Matteoni;Christos T. Georgakis
    • Wind and Structures
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    • 제37권1호
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    • pp.57-78
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    • 2023
  • In this study, a generalized three-degree-of-freedom (3-DoF) analytical model is formulated to predict linear aerodynamic instabilities of a prism under quasi-steady (QS) conditions. The prism is assumed to possess a generic cross-section exposed to turbulent wind flow. The 3-DoFs encompass two orthogonal horizontal directions and rotation about the prism body axis. Inertial coupling is considered to account for the non-coincidence of the mass center and the rotation center. The aerodynamic force coefficients-drag, lift, and moment-depend on the Reynolds number based on relative flow velocity, angle of attack, and the angle between the wind and the cable. Aerodynamic forces are linearized with respect to the static equilibrium configuration and mean wind velocity. Routh-Hurwitz and Liénard and Chipart criteria are used in the eigenvalue problem, yielding an analytical solution for instabilities in galloping and static divergence types. Additionally, the minimum structural damping and stiffness required to prevent these instabilities are numerically determined. The proposed 3-DoF instability model is subsequently applied to a conductor with ice accretion and a full-scale dry inclined cable. In comparison to existing models, the developed model demonstrates superior prediction accuracy for unstable regions compared with results in wind tunnel tests.