• 제목/요약/키워드: Parity Bit Estimation

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프레임간 적응적 연산을 이용한 패리티 비트의 예측에 의한 고속 분산 복호화 (A Fast Distributed Video Decoding by Frame Adaptive Parity Bit Request Estimation)

  • 김만재;김진수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.161-162
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    • 2011
  • 최근 초경량 비디오 압축 기술로써 분산 비디오 복호화가 많은 주목을 받고 있다. 하지만 분산 비디오 복호화 전체 과정 중 피드백 채널을 이용한 패리티 비트 량 제어 방식이 복호화 시간증가의 원인이 되고 있다. 시간적 공간적 상관성이 높은 영상의 특성은 프레임 별 동일 위치 LDPCA프레임의 패리티 비트 요구량에 동일하게 적용할 수 있다. 본 논문에서는 프레임간 적응적인 연산을 통해 패리티 비트 요구량을 예측하여 복호화 시간을 줄이는 방식을 제안한다. 제안 방식을 사용한 경우 패리티 비트 요구량을 예측을 하지 않을 때보다 평균 80%의 시간을 단축함을 보인다.

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고속 분산 비디오 복호화를 위한 움직임 정보 피드백을 이용한 패리티 비트 요구량 예측 기법 (Parity Bits Request Estimation Using Motion Information Feedback for Fast Distributed Video Decoding)

  • 김만재;최해철;김진수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.107-108
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    • 2012
  • 분산 비디오 부호화기(DVC)에서 패리티 비트를 채널을 통해 전송하는 기법은 초경량 비디오 압축 기술의 핵심적인 부분이다. 하지만 복호과정 중 피드백 채널을 이용하여 패리티 비트 전송량을 제어하는 방법이 주로 사용되기 때문에 복호 시간 증가의 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 고속 분산 비디오 복호화를 위해 패리티 비트 요구량을 움직임 정보 피드백을 이용하여 예측하는 기법을 제안한다. 먼저 율-왜곡에 대한 모델을 제시하고, 시간적인 상관성이 높은 영상의 특성을 이용하여 이전 프레임의 LDPCA 프레임의 패리티 비트 요구량에 모델을 적용하는 방법을 제안한다.

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LDPCA 프레임별 적응적 패리티 요구량 예측을 이용한 고속 위너-지브 복호화 기법 (A Fast Wyner-Ziv Video Decoding Method Using Adaptive LDPCA Frame-based Parity Bit Request Estimation)

  • 김만재;김진수;김재곤;서광덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.259-265
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    • 2012
  • 최근에 초경량 비디오 압축 기술로써 분산 비디오 부호화 기법 (DVC)이 많은 주목을 받고 있다. 대부분의 DVC 시스템들은 우수한 비트율-왜곡 성능을 얻기 위해 피드백 채널을 통해 패리티 비트 제어를 수행하고 있으나, 높은 복호화 시간 지연을 초래하여 실시간 구현에 가장 큰 문제점이 되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 LDPCA 프레임별 적응적 패리티 요구 비트량에 대한 적응적 예측을 통한 효과적인 분산 비디오 부호화 방법을 제안한다. 제안된 방법은 화소영역 위너-지브 부호화기법에서 각 비트 플레인 내의 LDPCA 프레임간에 존재하는 통계적 특성을 이용하여 비트 요구량을 적응적으로 예측하는 방식을 이용한다. 모의실험을 통하여, 제안 방식은 LDPCA 복호화기에 사용한 경우 패리티 비트 요구량 예측을 사용하지 않는 방식보다 평균적으로 80% 이상의 복호화 지연 시간을 절감함을 보인다.

Channel Estimation and LDPC Code Puncturing Schemes Based on Incremental Pilots for OFDM

  • Jung, Sung-Yoon;Kim, Sung-Hwan
    • ETRI Journal
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    • 제32권4호
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    • pp.603-606
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    • 2010
  • In this letter, we propose a channel estimation algorithm based on incremental pilots. These are pilots additionally inserted after puncturing the modulated orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols to enhance channel estimation performance without lowering bandwidth efficiency. A low-density parity-check code puncturing scheme is also proposed to prevent the performance degradation due to the codeword bit loss caused by punctured OFDM symbols.

화소영역 분산비디오 부호화기법에서 효과적인 화질 예측방법 (An Effective Quality Estimation in Pixel-domain Distributed Video Coding)

  • 김진수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.1024-1026
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    • 2013
  • 분산비디오기법은 초경량의 비디오 부호화기를 구현 가능한 이론을 제공한다. 기존의 방법은 패리티비트 요구량을 수신측에서 결정한 다음에 부호화기측으로 요구하는 방법이 널리 연구되어 왔다. 비트율 제어 측면에서 매우 효과적이지만 화질의 측면에서는 어떠한 정보도 제공되고 있지 않고 있다. 본 논문에서는 화소영역에서 수신되는 패리티비트에 의해 보정되는 가상채널 잡음의 양에 따라 복원된 프레임의 품질을 예측하는 방법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안한 방법은 기존의 비트율 제어방법에 따라 화질이 적응적으로 제어될 수 있음을 보인다.

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고속 분산 비디오 복호화 기법에서 패리티 비트 예측방식에 대한 LDPCA 프레임 크기 효과 (Effects of LDPCA Frame Size for Parity Bit Estimation Methods in Fast Distributed Video Decoding Scheme)

  • 김만재;김진수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1675-1685
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    • 2012
  • 분산 비디오 부호화 기법(DVC)은 매우 낮은 복잡도를 갖는 비디오 부호화기를 제공하는데 중요한 역할을 담당하고 있다. 그러나 우수한 비트율-왜곡 성능을 얻기 위해 기존의 대부분의 DVC 기법은 피드백 채널을 통해 패리티 비트 제어를 수행하고 있으며, 이것은 비디오 복호화에 있어 많은 시간을 초래하여 실시간 구현을 위해 꼭 극복해야 할 문제점으로 남아 있다. 이러한 문제점을 해결하고 상업화를 촉진하기 위해, 본 논문에서는 LDPCA 프레임 크기가 복호화 지연 및 전체적인 부호화 성능에 미치는 영향을 분석한다. 먼저 화소 영역 위너-지브 부호화 기법에서 각 비디오 프레임을 일정한 크기의 LDPCA 프레임으로 분할하고, 분할된 LDPCA 프레임별로 시간적 상관성을 이용한 예측 방식과 공간적 상관성을 갖는 예측 방식에 따른 성능을 비교 분석한다. 모의실험을 통하여, 현재 가장 많이 연구되고 있는 QCIF크기의 영상에 대해서는 LDPCA 프레임 크기가 3168크기일 때, 가장 우수한 부호화 성능 및 고속화에 유리함을 보인다.

LDPCA 프레임간 상관성을 이용한 고속 분산 비디오 복호화 기법의 성능 비교 (Performance Comparison of Fast Distributed Video Decoding Methods Using Correlation between LDPCA Frames)

  • 김만재;김진수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.31-39
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    • 2012
  • 분산 비디오 압축 기술은 초경량 비디오 압축 기술로써 많은 주목을 받고 있으며, 대표적인 기법은 피드백 채널을 이용하여 우수한 부호화 성능을 유지한다. 그러나 이로 인해 복호화기의 복잡도를 증대시키고 매우 많은 반복적인 연산에 의한 큰 복호화 지연을 요구하기 때문에 실시간 구현에 제한이 되고 있으며, 이를 개선하기 위한 연구가 필요하다. 이를 위해, 본 논문에서는 화소 영역 위너-지브 비디오 복호화 기법에서 각 비트 플레인 내에 위치한 LDPCA 프레임간의 시간적 상관성, 공간적 상관성 그리고 시공간적 상관성 등을 고려한 패리티 비트 요구량에 대한 예측 방법을 제시하고 고속 분산 비디오 복호화기법에 적용하여 성능을 비교한다. 모의실험을 통해, 움직임이 큰 영상과 움직임이 적은 영상에 대해 각각 시공간적 상관성과 시간적 상관성을 이용한 방식이 우수한 특성을 보이며, 이는 분산 비디오 부호화 기법의 다양한 응용 환경에 따른 효과적인 패리티 요구량 예측기법을 찾는데 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.

패리티 요구량 예측을 이용한 적응적 경판정 출력 기반 고속 분산 비디오 복호화 기술 (Adaptive Hard Decision Aided Fast Decoding Method using Parity Request Estimation in Distributed Video Coding)

  • 심혁재;오양근;전병우
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.635-646
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    • 2011
  • 분산 비디오 압축 기술은 부호화기의 복잡한 과정을 복호화기로 이동시킴으로써 저복잡도 부호화기를 가능하게 한다. 하지만 WZ 복호화기는 움직임 예측/보상 과정뿐만 아니라 채널 복호 과정까지 수행하기 때문에 복호화 과정의 높은 복잡도가 문제점으로 지적되고 있다. LDPC 부호의 복호화는 상당히 반복적인 과정으로 수행되기 때문에 그 수행 횟수만큼 복잡도가 늘어나는데, 실제로 이러한 반복적인 복호 과정은 전체 WZ 복호화 복잡도의 60% 이상을 차지하고 있기 때문에 복잡도 절감의 주요 대상이다. 따라서 이러한 복잡도 절감을 위해 과거에 HDA(Hard Decision Aided) 방법을 적용하는 방법이 제안되었다. HDA 방법은 해당 패리티에 대한 복호 과정의 복잡도를 상당량 줄여주지만, 채널 복호가 성공하기에 부족한 패리티량에 대해서도 여전히 복호 과정을 수행하는 문제점을 가지고 있다. 따라서 이러한 소모적인 과정을 줄임으로써 추가적인 복잡도 절감 효과를 얻을 수 있다. 이에 본 논문에서는 비트 플레인 간의 상관도와 시간적 상관도에 기반하여 최소 연산으로 패리티 요구량을 예측하는 방법을 제안한다. 제안 방법과 HDA 방법을 함께 적용할 경우 채널 복호 과정에서는 평균 72% 정도의 고속 복호가 가능하며, 저하되는 율 왜곡 성능은 -0.0275 dB (BDPSNR) 정도로상당히 낮다.

화면 간 차이신호의 화소영역 위너-지브 비디오 부호화 기법에서 왜곡 예측방법 (A Method of Estimating Distortion in Pixel-Domain Wyner-Ziv Residual Video Coding)

  • 김진수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.891-898
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    • 2014
  • 분산 비디오 부호화기법은 초경량의 비디오 부호화기법에 대한 이론적인 근거를 제공하고 있다. 기존에 많이 연구되어온 분산 비디오 부호화기법은 주로 스탠포드 대학교의 연구에 기초하고 있으며, 피드백 채널을 통하여 비트율을 정교하게 제어하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 이 방법은 복호화기에서 수신된 패리티 비트에 의해 복원된 각 프레임의 품질에 대한 평가하는 방법은 제시되지 않고 있다. 본 논문에서는 보조정보에 있는 가상채널잡음을 보정함으로써 왜곡크기를 예측하고 또한 복원된 영상의 화질측정을 손쉽게 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 다수의 실험을 통하여 제안한 방법은 복원된 프레임의 왜곡을 효과적으로 예측할 수 있음을 보인다.

SNR 예측 정보 기반 적응형 Modified UMP-BP LDPC 복호기 설계 (A Novel LDPC Decoder with Adaptive Modified Min-Sum Algorithm Based on SNR Estimation)

  • 박주열;조걸;정기석
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.195-200
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    • 2009
  • As 4G mobile communication systems require high transmission rates with reliability, the need for efficient error correcting code is increasing. In this paper, a novel LDPC (Low Density Parity Check) decoder is introduced. The LDPC code is one of the most popular error correcting codes. In order to improve performance of the LDPC decoder, we use SNR (Signal-to-Noise Ratio) estimation results to adjust coefficients of modified UMP-BP (Uniformly Most Probable Belief Propagation) algorithm which is one of widely-used LDPC decoding algorithms. An advantage of Modified UMP-BP is that it is amenable to implement in hardware. We generate the optimal values by simulation for various SNRs and coefficients, and the values are stored in a look-up table. The proposed decoder decides coefficients of the modified UMP-BP based on SNR information. The simulation results show that the BER (Bit Error Rate) performance of the proposed LDPC decoder is better than an LDPC decoder using a conventional modified UMP-BP.

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