This paper deals with the design of a recursively-indexed binary code for facsimile soruces and its performance. Sources used here are run-lengths of white pixels form higher-resolution facsimile. The modified huffman code used for G.3 facsimile is chosen for the performance comparison. Experiments confirm the fact that recursive indexing preserves the entropy of a memoryless geometric source: the entropy of recursively-indexed physical surce iwth roughly geometric distributin remains within 2% of the empirical source entropy. The designed recursively-indexed binary codes consist of a code applied to text-type documents and to graphics - type documents is compared iwth that of the modified huffman code. Numerical resutls show that the modified huffman code performs well for text-type documents and not equally well for graphics-tyep documents. On the other hand, recursively-indexed binary codes have shown a better performance for graphics-type documents whose distribution are similar to a geometric distribution. Specifically, the code rates of recursively-indexed binary codes with 60 codewords are from 8% to 20% of the empirical source entropy smaller than that of th emodified huffman code with 91 codewords.
본 논문에서는 정규 허프만 트리의 성질을 이용하여 허프만 코드를 효율적으로 디코딩 하는 방법을 제안하고 그 특성을 살펴보았다. 허프만 코드를 정규 허프만 트리로 변환한 후 각 레벨의 단말 노드 값들에 대한 규칙을 이용하여 최소한의 정보로 허프만 트리를 표현하였다. 제안한 방법은 기존의 방법과 동일한 수행 시간을 유지하며 트리정보를 위한 메모리를 줄일 수 있었다. 트리정보를 저장하기 위한 메모리의 크기는 2h + 2klogn로서 기존의 방법들보다 적었으며 심벌로 변환하기 위한 검색의 수는 비슷하였다.
본 논문에서는 허프만 코드의 효율적인 복호화를 위하여 균형이진 트리와 정규 허프만 트리를 이용한 복호화 방법을 제안하였다. 균형이진 트리 방식은 트리의 높이를 낮추고 이진탐색이 가능하도록 하여 검색횟수를 줄일 수 있었지만 심벌의 발생확률이 아니라 코드의 크기에 트리를 만드는 것이 단점이다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 트리의 레벨 마다 심벌의 발생확률에 따른 균형이진 트리를 구성하고 이진탐색을 레벨 별로 수행하였다. 최상위 레벨부터 순차적으로 검색을 하지 않고 코드가 있는 레벨을 찾아 검색하기 위하여 정규 허프만 트리를 사용하여 검색횟수를 최소화하였다.
An MPEG-2 AAC Huffman decoding method based on the fixed length compacted codeword tables, where each codeword can contain multiple number of Huffman codes, was proposed. The proposed method enhances the searching efficiency by finding multiple symbols in a single search, i.e., a direct memory reading of the compacted codeword table. The memory usage is significantly saved by separately handling the Huffman codes that exceed the length of the compacted codewords. The trade-off relation between the computational complexity and the amount of memory usage was analytically derived to find the proper codeword length of the compacted codewords for the design of MPEG-2 AAC decoder. To validate the proposed algorithm, its performance was experimentally evaluated with an implemented MPEG-2 AAC decoder. The results showed that the computational complexity of the proposed method is reduced to 54% of that of the most up-to-date method.
가변길이 부호는 정보원(source)의 통계적인 특성을 이용하여 부호화 효율을 높이지만, 잡음이 심한 전송 환경에서 비트오류가 발생하면 데이터를 제대로 복원할 수 없다는 단점이 있다. 최근 가변길이 부호의 문제점을 해결하기 위해 전송 오류로 인해 손상된 비디오 비트열에서 올바른 데이터를 복구할 수 있는 양방향 가변길이 부호가 제안되었다. 이러한 양방향 가 변길이 부호는 부호 구성에 따라 대칭적 양방향 가변길이 부호와 비대칭적 양방향 가변길이 부호로 나눌 수 있다. 대칭적 양방향 가변길이 부호는 비대칭적 양방향 가변길이보다 평균부호길이는 더 길지만 구현이 쉽고 메모리 사용에 장점을 가진다. 그러나, 기존의 대칭적 양방향 가변길이 부호의 생성 방법은 구현하기에 복잡하고 부호화 효율성도 다소 개선될 여지가 있다 본 논문에서는 최적화된 Huffman 부호 테이블을 통해 대칭적 양방향 가변길이 부호를 생성하는 새로운 알고리즘을 제안한다 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘보다 부호의 생성과정이 간단하며 평균부호길이가 줄어들어 향상된 성능을 보여준다.
In this paper, we propose a new construction algorithm for the reversible variable-length code (RVLC) using a simplified average length function of the optimal Huffman code. RVLC is introduced as one of the error resilience tools in H.263+ and MPEG-4 owing to its error-correcting capability. The proposed algorithm demonstrates an improved performance in terms of the average codeword length over the existing HVLC algorithms.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권11호
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pp.4443-4462
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2020
This paper proposes a new framework of reversible data hiding scheme for absolute moment truncation coding (AMBTC) compressed images. AMBTC-based RDH can be applied to optical remote sensing (ORS) image transmission, which achieves target region preservation and image compression simultaneously. Existing methods can be concluded as two types. In type I schemes, stego codes mimic the original AMBTC format where no file bloat occurs, yet the carried secret data is limited. Type II schemes utilize predication errors to recode quantity levels of AMBTC codes which achieves significant increase in embedding capacity. However, such recoding causes bloat inside stego format, which is not appropriate in mentioned ORS transmission. The proposed method is a novel type I RDH method which prevents bloat inside AMBTC stego codes with significant improvement in embedding capacity. The AMBTC compressed trios are grouped into two categories according to a given threshold. In smooth trio, the modified low quantity level is constructed by concatenating Huffman codes and secret bits. The reversible contrast mapping (RCM) is performed to complex trios for data embedment. Experiments show that the proposed scheme provides highest payload compared with existing type I methods. Meanwhile, no expansion inside stego codes is caused.
본 논문에서는 비디오 코덱을 비롯한 멀티미디어 데이터 압축에 주로 이용되는 엔트로피 코딩 방식 중의 하나인 허프만 코딩을 위한 전용 하드웨어를 제안하고 구현하였다. 제안한 허프만 코덱은 허프만 인코더와 디코더로 구성되어 있다. 허프만 인코더는 룩업 테이블을 이용하여 심볼을 허프만 코드로 변환한다. 가변 길이의 허프만 코드는 데이터 패킷화 블록에서 32 비트의 일정한 형식으로 맞추어진 후에 프레임 단위로 직렬로 출력된다. 허프만 디코더는 직렬로 입력되는 비트스트림을 버퍼링 없이 트리 구조의 FSM을 이용하여 디코딩하여 심볼로 변환한다. 제안한 하드웨어는 동작의 유연성을 위해서 인코딩과 디코딩 하드웨어를 프로그래머블하게 동작시킬 수 있도록 하여 프로그래밍 과정을 통해서 다양한 허프만 코딩을 수행할 수 있도록 하였다. 구현한 하드웨어는 Altera사의 Cyclone III FPGA를 이용하여 검증하였고, 3725개의 LUT를 사용하면서 최대 365MHz로 동작이 가능하였다.
네트워크에서 데이터의 보안은 암호화에 의해 제공된다. 최근 영상이나 비디오와 같은 대용량의 데이터 파일의 암호화의 비용 및 복잡성을 줄이기 위한 방안으로 선택적 암호화가 제안되었다. 본 논문에서는 허프만 코딩으로 압축된 데이터의 암호화 방안을 제안하고 그 성능에 대해 논한다. 허프만 코드에 적용 가능한 단순한 선택적 암호화 방법을 제안하고 불안전한 채널에서 암호화 방법의 효율성에 대해 논의한다. 암호화 과정과 데이터 압축 과정이 하나로 결합될 수 있으며 그렇게 함으로서 데이터를 압축하고 암호화하는 과정을 간략화 하고 시간을 줄일 수 있다.
본 논문에서는 영상 전송을 위한 벡터 양자화기를 설계할 때 2차원 DCT에 근거한 DCT 맵과 유한상태 벡터 양자화를 이용하는 새로운 부호책(codebook) 설계 알고리듬을 제안한다. 영상을 윤곽선이 많은 부분과 적은 부분으로 나누어 맵을 만들고 이 맵에 따라 영상의 중요한 특징들을 2차원 DCT로 추출한다. 유한상태 벡터 양자화기의 마스터 부호책은 트리 구조에 근거한 2진 트리를 사용하여 두 영역을 따로 학습세트로 나눔으로서 만들어진다. 이와 같이 작성된 마스터 부호책으로부터 상태 부호책을 작성하여 입력 벡터에 대하여 마스터 부호책이 아닌 상태 부호책으로부터 부호단어를 찾는다. 또한 인덱스의 부호화는 고속 디지털 전송에 중요한 부분이기 때문에 고정길이의 부호를 엔트로피 부호화 법칙에 따라 가변 길이의 부호로 바꾸어 수행한다. 즉, 설계한 부호책에서 각 부호에 전송 부호 할당은 허프만 부호화를 수행하는데, 허프만 트리에서의 허프만 코드의 생성을 빠르게 하기 위해 본 논문에서는 트리의 단방향 분포 허프만 트리 알고리듬을 제안한다. Einstein과 Bridge 영상에 대하여 본 알고리듬으로 영상을 부호화했을 때 PNN 알고리듬보다는 각각 2.94 dB과 2.48 dB만큼, CVQ 알고리듬보다 각각 약 1.75 dB과 0.99dB만큼 더 좋은 영상의 화질을 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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