• 한국통신학회논문지
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• 제27권6A호
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• pp.575-583
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• 2002

JBIG2는 2진 영상과 문서 압축을 위한 국제 표준이다. JBIG2 표준은 2진 영상과 문서를 고압축으로 부호화하기 위해 영역 특징에 따라 세 가지 부호화 모드를 제공한다. MMR이나 산술 부호화를 이용하여 비트맵(bitmap)의 부호화를 위한 제너릭 영역(Generic region) 부호화를 한다. 그리고, 텍스트 영역의 부호화를 위해 패턴 매칭(Pattern Matching) 부호화를 하고, 하프톤 영역(Halftone region) 부호화를 위해 하프톤 패턴 부호화(Halftone Pattern Coding)를 한다. 본 논문에서는 JBIG2 부호화를 위해 문서를 라인아트, 하프톤, 텍스트 영역으로 분할한 후 각 영역에 제너릭 영역 부호화, 심벌 매칭 부호화, 하프톤 패턴 부호화를 하는 JBIG2 CODEC을 구현하였다. 문서의 효율적 영역 분할을 위해 윤곽선 추출법을 이용한 영역분할 방법과 웨이브릿 계수분표를 이용한 영역 분할 방법을 함께 적용하여 facsimile 테스트 영상(IEEE-167a)의 경우 2% 정도의 압축률 개선과 주관적 화질의 향상을 얻었다. 또한 임의 모양 하프톤 영역의 부호화를 제안하여 기존 영역 분할 방법에서 인지할 수 없는 임의 모양 하프톤 영역 주변 텍스트의 주관적 화질을 개선하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.200-208
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• 2009

JBIG2는 차세대 이진 영상의 압축 표준으로서 차세대 팩스가 실용화되기 위해서는 임베디드 장비에서 사용가능한 하드웨어 모듈의 제작이 필수적이다. 본 논문에서는 JBIG2의 부호화에서 핵심이 되는 고속허프만 부호화기의 하드웨어 모듈을 제안하였다. 모두 15개의 허프만 부호화 테이블을 메모리에 저장하여 선택적으로 이용하도록 하였다. 본 논문은 최소의 필요 데이터만을 이용하여 허프만 부호화를 하도록 설계하여 효율적으로 메모리를 사용함으로써 고속의 처리가 가능하도록 제안하였다. 설계된 허프만 부호화기는 Xilinx의 Virtex-4 FPGA칩에 포팅하여 임베디드 보드상에서 Microblaze코어를 이용한 소프트웨어 모듈의 연동 실행이 가능하도록 구현하였다. 설계된 허프만 IP모듈은 시뮬레이션과 연동 실험 및 검증을 통하여 성공적으로 동작함을 확인하였다. 효율적 메모리 이용에 의한 하드웨어 설계로 임베디드 시스템 상에서 소프트웨어만으로 실행한 것 보다 10배 이상의 빠른 처리 속도를 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2C호
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• pp.182-192
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• 2010

본 논문은 이진 영상 압축 표준인 JBIG2의 주요 구성모듈을 하드웨어 IP(Intellectual Property)로 설계 구현을 제안한다. JBIG2가 표준화된 이후 차세대 FAX 하드웨어 개발을 용이하게 하기 위하여 JBIG2 부호화기의 주요 모듈인 심볼 추출부, 허프만 부호화기, MMR 부호화기, MQ 산술부호화기를 하드웨어 IP로 합성하였다. VHDL코드 생성 및 합성을 위해서 ImpulseC Codeveloper와 Xilinx ISE/EDK 프로그램을 사용하였다. 심볼추출시 메모리의 사용을 최소화하기 위해 문서를 128라인씩 분할하여 처리하도록 설계하였다. 합성된 IP들은 Xilinx사의 ML410 개발보드의 Virtex-4 FX60 FPGA에 다운로드하여 성능평가를 수행하였다. 4개의 IP가 FPGA에서 차지하는 면적은 전체 slice의 36.7%를 차지하였다. 동작 검증을 위해 Active HDL 툴을 이용하여 각 IP에 대한 파형 검증을 수행한 결과 정상 동작함을 확인하였다. 아울러 ML410 개발보드 상에서 Microblaze CPU를 이용해 소프트웨어로만 수행한 경우와 동작 속도를 비교 한 결과, 구현된 IP들은 심볼 추출부는 17배, 허프만 부호화기는 10배, MMR 부호화기는 6배, MQ 산술부호화기는 2.2배 이상의 빠른 처리 속도를 나타내었다. 구현된 하드웨어 IP와 연동된 소프트웨어 모듈로 표준 CCITT문서를 압축한 결과 정상적으로 동작함을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.37-40
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• 2001

JBIG2 표준은 그레이 문서를 고압축의 이진 영상으로 부호화 하기위하여 선 영역(region of line-art), 하프톤 영역(region of Halftone), 텍스트 영역(region of Text)으로 세그먼트하여 각각 영역에 최적화 모드를 사용하여 부호화한다. 본 논문에서는 JBIG2에서 제공하는 세가지 모드의 코딩, 즉, 제네릭 영역(region of Generic) 코딩, 텍스트 영역을 위한 패턴 매칭(Pattern Matching) 코딩, 하프톤 영역을 위한 하프톤 코딩을 모두 구현하였다. 그리고, 각 영역을 세그먼트하는 방법을 개선하여 적용하여 세그먼트의 성능 향상을 이루었다. 특히, 부호화량이 많은 하프톤 영역의 세그먼트를 향상시켜 최적화 모드로 부호화 하도록 구현하였다. 팩스 테스트 영상(IEEE-l67a)으로 구현한 JBIC2 CODEC을 실험한 결과, 각 영역에 대한 세그먼트가 [6]의 방법에 의한 세그먼트보다 더 효율적으로 이루어졌으며 주관적 화질 또한 우수하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.614-622
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• 2015

2진(binary) MQ 산술부호화는 최근 들어 멀티미디어 압축 표준시스템에 기본 엔트로피 방식으로 사용되고 있다. MQ 산술부호기는 JBIG2와 JPEG2000에 적용되면서 압축성능을 인정받기 시작했다. 최근에 차세대 동영상 부호화 표준인 HEVC (high efficiency video coding)에는 산술부호화가 단일 엔트로피부호화로 채택되면서 그 중요성이 커지고 있다. 기존의 2진 MQ 산술부호기는 RANGE(구간)을 분할하는 과정에서 곱셈을 없애면서 근사화 방법을 사용하고 있다. 이 경우 MPS/LPS의 구간이 뒤바뀌는 경우가 발생하며 출력비트가 늘어날 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 완화하기 위하여 근사식을 사용하는 대신에 룩업테이블 형태로 AQe의 값을 양자화하여 계산에 적용하는 방법을 제안하고자 한다. 제안한 방법의 압축 성능을 실험을 통해 확인한 결과, 2진영상 압축표준 방식인 JBIG2의 경우 약 4%의 압축율의 개선을 보였다. 정지영상 압축표준인 JPEG2000의 경우 약 1%정도의 개선을 가져왔다. 룩업테이블을 사용하기 때문에 계산량이 기존방법에 비해 늘지 않는다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.298-306
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• 2011

본 논문은 팩시밀리를 위한 이진 영상 압축 표준인 JBIG2의 주요 구성모듈의 하나인 심벌 ID 코드 길이 부호화를 위한 런코드 부호기 IP를 하드웨어로 설계구현에 관한 것이다. VHDL코드 생성 및 하드웨어 합성을 위해서 ImpulseC Codeveloper와 Xilinx ISE/EDK 프로그램을 사용하였다. 합성된 하드웨어는 Xilinx사의 ML410 개발보드의 Virtex-4 FX60 FPGA에 다운로드하여 성능평가를 수행하였다. 합성된 하드웨어가 FPGA에서 차지하는 면적은 전체 slice의 13%를 차지하였다. 동작 검증을 위해 Active HDL 툴을 이용하여 각 IP에 대한 파형 검증을 수행한 결과 정상 동작함을 확인함으로써 하드웨어로의 구현에 적합성을 확인하였다. 아울러 ML410 개발보드 상에서 Microblaze CPU를 이용해 소프트웨어로만 수행한 경우와 동작 속도를 비교 한 결과, 구현된 하드웨어는 40배 이상의 빠른 처리 속도를 나타내었다. 구현된 하드웨어와 연동된 소프트웨어 모듈로 표준 CCITT문서를 압축한 결과 정상적으로 동작함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권6B호
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• pp.1050-1059
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• 2000

In this paper, we propose a method to improve JBIG2 compression ratio which can be applied to Hangul text. Hangul character is composed of a few symbols which is called JASO, which needs inevitable increase of position information to be transmitted. To reduce this disadvantage, we have proposed an algorithm that generate aggregated symbol in combination of JASO symbols. Proposed algorithm shows better performance in Huffman coding than in arithmetic coding. In lossless coding, proposed algorithm showed 4.5∼16.7(%) improvement for Huffman coding and 2.9∼10.4(%) improvement for arithmetic coding. In lossy coding, proposed algorithm showed 3.7∼17.0(%) improvement for Huffman coding and 2.1∼10.5(%) improvement for arithmetic coding.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권9호
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• pp.896-903
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• 2011

본 논문에서는 차세대 영상 압축 표준으로 주목받고 있는 JPEG2000 알고리즘을 유도탄 원격측정용 영상압축모듈 임베디드 시스템(embedded system)에서 효율적으로 구현하기 위한 DSP와 FPGA co-design 방법을 제안한다. DSP와 함께 FPGA에서 co-processing할 부분은 JPEG2000 알고리즘 가운데서 계산량이 많으면서도 FPGA 상에 구현하기 적합한 알고리즘인 MQ-코더 부분을 소프트웨어 profiling 작업을 거쳐 선정하였고 VHDL 언어를 사용해서 병렬 처리에 적합하도록 설계하였다. 구현한 MQ-코더의 성능을 검증하기 위하여 JBIG2 표준 테스트 벡터 및 실제 영상을 사용하였다. 실험결과 본 논문에서 제안한 MQ-코더는 기존 소프트웨어 코더보다 약 3배 정도의 압축속도를 향상 시켰다.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1382-1397
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• 1991

JBIG에서 추천된 QM-CODER를 G3 FAX에 적용하기 위한 방법과 실험결과를 제시 한다. 실제 구현을 위하여 다음 세가지 특성을 가지도록 QM-CODER를 수정한다 : 1) 전송 에러의 누적을 막기 위하여 line마다 초기화 한다. 2) 확률 추정을 위한 context를 1화소로 한다. 3) G3 기종과 같이 최소 scan line time를 10msec로 하기 위하여 Fill Bit를 추가한다. 실험 결과 수정된 QM-CODER가 저가형 G3 FAX에 유용하다는 것을 보였다. 또한 dither된 화상에 대하여 고압축율을 얻기 위하여 QM-CODER를 적용하기전에 rearrange process를 사용하여 기존의 QM-CODER를 사용하는 것보다 1.13,1.31배 압축율 높였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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• pp.2267-2270
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• 2003

This paper has been studied to implement MQ encoder in JPEG2000 on FPGA. In the JPEG2000 architecture, Each of coding passes collects contextual information about the bit-plane data. An MQ coder uses contextual information and its internal state to decode a compressed bit-stream. This paper draws up JPEG2000 Standard Part 1: FCD 15444-1 It is simulated with Modelsim and tested with JBIG2 data.