Modified Discrete Cosine Transform (MDCT)와 역변환인 IMDCT는 서브밴드 및 변환 코딩 기법에서 시간 영역 에일리어징 제거(Time Domain Aliasing Cancellation)를 기반으로 하는 분석/합성 필터 뱅크로서 채택되고 있으며, MPEG 오디오 표준의 레이어-Ⅲ에서 가장 많은 연산 량을 필요로 한다 본 논문에서는 MDCT/IMDCT를 효율적으로 계산할 수 있는 새로운 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 DCT를 이용하여 MDCT/IMDCT를 계산하는 알고리즘에 기반을 두고 있기 때문에, MDCT/IMDCT 계산을 위해 두 개의 DCT-Ⅱ를 이용한다. 더불어, 제안한 알고리즘은 4로 나누어지는 길이의 입력을 갖는 MDCT/IMDCT의 계산에도 적용할 수 있다. 제안한 알고리즘은 계산 복잡도 면에서 기존의 알고리즘들과 비교하여 적은 계산 량을 필요로 하며, 구조적인 면에서 병렬적인 구조로 나타낼 수 있기 때문에, VLSI 구현에 매우 적합하다.
현재, 신호를 해석하기 위한 많은 방법들이 제시되고 있으며, 대표적인 방법으로는 퓨리에 변환과 웨이브렛 변환이 있다. 이러한 방법들에서, 퓨리에 변환은 모든 주파수 범위에 대해 cosine과 sine 파형의 조합으로써 신호를 표현하지만, 신호 내에서 특정 주파수 성분이 발생한 시간정보를 제공하지 않으며, 분석 신호의 전체적인 특징만을 나타낸다. 따라서 이러한 한계를 극복하기 위해, 다중해상도 해석이 가능한 웨이브렛 변환이 음성과 영상처리, 컴퓨터 비전 등의 광범위한 분야에서 응용되고 있다. 그리고 웨이브렛 변환은 스케일 변수에 따라 변화하는 윈도우를 사용하여 시간-주파수 국부성을 나타낸다. 본 논문에서는 cosine과 sine 형태의 웨이브렛을 사용하여, 퓨리에 변환의 새로운 접근법을 제시하였으며, 주파수-시간 평면의 유한한 지점에서 신호의 특징을 분석하였다.
본 연구는 사람의 시각시스템(Human Visual System, HVS) 특성 및 이산코사인변환 (Discrete Cosine Transform, DCT)을 이용하여 디지털 이미지에 워터마킹(watermarking)하는 방법을 제시한다. 이미지 압축분야에서 연구되어온 사람의 시각 시스템 모델 중 Tong등의 텍스쳐 마스킹(texture mashing). 휘도 마스킹(luminance masking) 모델과 JPEG(Joint Photographic Experts Group)의 양자화 매트릭스(quantization matrix)를 이용한 주파수 마스킹(frequency masking) 기법을 결합하여 워터마크를 삽입한다. 제안한 인지 시각시스템을 이용한 워터마킹 알고리즘은 워터마크를 삽입할 블록이미지의 특성에 따라서 워터마크의 삽입강도를 적응적으로 조절한다. 두가지 형태의 워터마크(의사난수 또는 로고이미지)를 DCT 영역에서 각각 삽입한다. 이를 위하여 이미지를 $8\times8$블록단위로 분할하고 이산코사인 변환을 수행한 후, 변환계수의 저주파 영역에 워터마킹한다. 다양한 실험을 통하여 제안한 방법이 기존의 워터마킹 방법과 비교하여 놀은 화질을 유지하면서 압축과 잡음 등에 견고함을 보인다.
본 논문에서는 $256{\times}256$ 입력영상을 압축을 위하여 $8{\times}8$ 블록의 유효 블록과 에지 블록으로 나눈다. 유효 블록에 대해서는 유효계수인 DC계수에 대해서만 DCT(Discrete Cosine Transform)를 수행한다. 에지 블록에 대해서는 양자화 계수가 0이 되는 위치를 예측하고, 축소된 영역 내에서 DCT를 수행하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 이 제안한 알고리즘은 FDCT(Forward DCT)와 IDCT(Inverse DCT)의 계산 량을 줄여 부호화 시간과 복호화 시간을 감소시킬 뿐만 아니라, 허프만 부호화 시에도 각각의 블록에 대하여 분류된 블록 크기에 따라 각기 다른 수평 수직 지그 재그 스캔을 수행함으로써 압축률을 증가시킨다. 또한 제안한 알고리즘은 분류된 블록 특성에 적합한 수평 수직 지그재그 스캔을 수행함으로써 Run-Length를 줄이고, 그로 인해 향상된 압축률을 제공한다.
커뮤니케이션은 다양한 산업 분야에서 심각한 문제를 야기하는 주요 원인 중에 하나로 여기 지고 있다. 이런 이유로 인간 공학의 한 분야로서 커뮤니케이션에 대한 광범위한 연구가 진행되어왔다. 대형화 및 고도화된 산업 시스템의 안전성을 유지하기 위하여 운전원들의 양질의 커뮤니케이션 품질을 유지하는 것이 중요한 것으로 간주되고 있다. 비상 및 비정상 상황 등의 위급 상황 하에서의 운전원의 커뮤니케이션 품질은 상황 대처 성능을 결정짓는 주요 요인이라 할 수 있다. 양질의 커뮤니케이션은 대화자간의 대화 내용을 상호간에 올바르게 이해 및 숙지한 것이라고 규정할 때, 이는 대화 메시지의 충실도 및 유사도 등을 기반으로 판단할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 이러한 필요성에 따라, 원자력발전소 주제어실 운전원들이 비상 및 비정상 상황 하에서의 대응 운전 직무를 수행하기 위해 발생하는 대화 내용의 유사성을 코사인 유사도를 이용하여 측정함으로써, 운전원 커뮤니케이션 품질을 평가할 수 있는 프레임워크를 제안하였다. 모의 훈련 실습에 대해 각 실습조별 수행도 정량 평가 결과와 본 시스템을 이용한 실습조 대화 품질 평가 결과를 비교한 결과 커뮤니케이션 품질이 좋은 실습조가 직무 수행도 평가에서도 높은 점수를 취득하고 있음을 확인하였다.
천해에서 전송되어진 음향 신호는 해수면 및 바닥과 같은 경계로부터의 다중 반사파에 의해 많은 영향을 받는다. 경계로부터의 매우 큰 반사 신호는 심볼 간 간섭을 일으켜 수중 음향 통신의 성능을 저하시키는 요인이 된다. 일반적으로 이러한 종류의 음향 채널에서 반사된 신호를 방지하기 위해 파형 정형 필터를 사용되고 있다. 특히 상승 코사인 필터가 널리 사용되며, 이 필터는 전송 신호의 대역폭을 제한하는 데에도 사용된다. 본 연구에서는 천해에서 영상 데이터 전송을 위한 상승 코사인 필터를 평가하며, 이를 바탕으로 새로운 수정된 상승 코사인 필터를 제안하고 평가 하였다. 수중 음향 통신 시뮬레이션에 사용된 통신 시스템은 직교 위상천이변조(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) 시스템이고, 송수신 거리와 심볼율을 달리하여 수행한 결과, 최저 1.0 %에서 최고 32 %의 에러 감소율을 보였다.
Al Ghamdi, Norah Mohammad;Khan, Muhammad Badruddin
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권4호
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pp.111-118
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2022
This research article presents the work that is related to the application of different machine learning based similarity techniques on religious text for identifying similarities and differences among its various translations. The dataset includes 10 different English translations of verses (Arabic: Ayah) of two Surahs (chapters) namely, Al-Humazah and An-Nasr. The quantitative similarity values for different translations for the same verse were calculated by using the cosine similarity and semantic similarity. The corpus went through two series of experiments: before pre-processing and after pre-processing. In order to determine the performance of machine learning based similarities, human annotated similarities between translations of two Surahs (chapters) namely Al-Humazah and An-Nasr were recorded to construct the ground truth. The average difference between the human annotated similarity and the cosine similarity for Surah (chapter) Al-Humazah was found to be 1.38 per verse (ayah) per pair of translation. After pre-processing, the average difference increased to 2.24. Moreover, the average difference between human annotated similarity and semantic similarity for Surah (chapter) Al-Humazah was found to be 0.09 per verse (Ayah) per pair of translation. After pre-processing, it increased to 0.78. For the Surah (chapter) An-Nasr, before preprocessing, the average difference between human annotated similarity and cosine similarity was found to be 1.93 per verse (Ayah), per pair of translation. And. After pre-processing, the average difference further increased to 2.47. The average difference between the human annotated similarity and the semantic similarity for Surah An-Nasr before preprocessing was found to be 0.93 and after pre-processing, it was reduced to 0.87 per verse (ayah) per pair of translation. The results showed that as expected, the semantic similarity was proven to be better measurement indicator for calculation of the word meaning.
하이브리드 블록 기반 비디오 압축에서 변환 부호화는 공간 영역의 잔차 신호를 주파수 영역으로 변환하여 낮은 주파수 대역에 에너지를 집중시켜 이후 엔트로피 코딩 과정에서 높은 압축률을 달성할 수 있게 한다. 최신 비디오 압축 표준인 VVC(Versatile Video Coding)는 DCT-2(Discrete Cosine Transform type 2), DST-7(Discrete Sine Transform type 7), DCT-8(Discrete Cosine Transform type 8)를 사용하여 주변환을 수행한다. 본 논문에서는 DCT-2, DST-7, DCT-8이 모두 선형 변환임을 고려하여, 선형 변환의 선형성을 이용하여 역변환 시 곱셈 연산량을 줄이는 역변환 방법을 제안한다. 제안하는 역변환 방법은 VVC의 참조 소프트웨어인 VVC Test Model-8.2 (VTM-8.2) 대비 비트율의 증가 없이 부호화 시간과 복호화 시간이 AI(All Intra)에서 평균 26%, 15%, RA(Randon Access)에서 평균 4%, 10% 감소하였다.
본 논문에서는 코사인 위상 이진 옵셋 반송파 (binary offset carrier: BOC) 신호 추적에 알맞은 새로운 비모호 상관함수를 제안한다. 구체적으로는 코사인 위상 BOC 신호를 의사잡음코드의 칩 하나 안에 다수의 부반송파 펄스가 존재하는 형태로 해석하고, 그에 따른 새로운 국소신호들을 설계한다. 이후 새로운 국소신호들과 수신된 코사인 위상 BOC 신호를 상관하여 재조합함으로써 주변 첨두가 없는 새로운 비모호 상관함수를 생성한다. 모의실험을 통해 제안한 상관함수를 이용한 경우 기존의 상관함수들을 이용한 경우들에 비해 더욱 향상된 추적 오차 표준편차를 가지는 것을 확인한다.
This paper presents the error correction method of magnetic position sensor using recursive least square method (RLSM) with forgetting factor. Magnetic position sensor is proposed for linear position detection of the linear motor which has tooth shape stator, consists of permanent magnet, iron core and linear hall sensor, and generates sine and cosine waveforms according to the movement of the mover of the linear motor. From the output of magnetic position sensor, the position of the linear motor can be detected using arc-tan function. But the variation of the air gap between magnetic position sensor and the stator and the error in manufacturing process can cause the variation in offset, phase and amplitude of the generated waveforms when the linear motor moves. These variations in sine and cosine waveforms are changed according to the current linear motor position, and it is very difficult to compensate the errors using constant value. In this paper, the generated sine and cosine waveforms from the magnetic position sensor are compensated on-line using the RLSM with forgetting factor. And the speed observer is introduced to reduce the effect of uncompensated harmonic component. The approaches are verified by some simulations and experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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