MPEG-1 오디오 표준은 고음질 디지털 오디오 신호의 압축 알고리즘이다. 이 표준은 인코더와 디코더의 기능을 규정하고 있고, 인코더와 디코더 알고리즘의 복잡도와 성능에 따라 세 가지 다른 계층으로 분류된다. 본 논문에서는 MPEG-1 오디오 계층3(MP3) 디코더를 고정소수점 DSP인 TMS320C541 칩으로 구현하였다 MP3 알고리즘은 인간의 청각구조의 심리음향 특성을 이용하는 알고리즘으로 인간의 귀에 들리지 않는 주파수의 성분은 미리 제거함으로써 데이터의 량을 줄이면서 음질의 손실을 최대한 줄이는 알고리즘이다. 이 알고리즘은 다이나믹 레인지가 매우 크기 때문에 고정 소수점으로 구현하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 가중 참조표를 적용하여 계산량을 줄이고 다이나믹 레인지 문제를 해결함으로써 고정 소수점 DSP칩을 이용하여 실시간 시스템을 구현하였다.
겔러거와 맥케이에 의해 처음 소개된 LDPC(Low density parity check)부호는 성능의 우수함 및 간단한 복호과정으로 많은 관심을 받아 왔으며, 특히 DVB-Satellite 2, DVB-Cable 2, DVB-Terrestrial 2 등의 차세대 방송시스템에서 널리 사용되고 있다. LDPC 부호의 성능은 충분히 긴 길이의 부호어와 iterative decoder를 사용함으로서 샤논의 한계에 거의 근접하는 성능을 보여준다. 그러나, LDPC 부호는 현재 이동통신에서 널리 사용되고 있는 Turbo 부호와 비교해서 복잡한 부호화 과정이 단점으로 지적되고 있다. 본 논문에서는 IRA 부호기를 사용하여 DVB-S2 LDPC 부호기의 성능을 향상 시킬 수 있는 방안을 제안한다.
본 논문은 전문가 독립적 비지도 신경망 학습 기반 다변량 시계열 데이터 분석 모델인 MSCRED(Multi-Scale Convolutional Recurrent Encoder-Decoder)의 실제 현장에서의 적용과 Auto-encoder 기반인 MSCRED 모델의 한계인, 학습 데이터가 오염되지 않아야 된다는 점을 극복하기 위한 학습 데이터 샘플링 기법인 Subset Sampling Validation을 제시한다. 라벨 분류가 되어있는 발전소 장비의 진동 데이터를 이용하여 1) 학습 데이터에 비정상 데이터가 섞여 있는 상황을 재현하고, 이를 학습한 경우 2) 1과 같은 상황에서 Subset Sampling Validation 기법을 통해 학습 데이터에서 비정상 데이터를 제거한 경우의 Anomaly Score를 비교하여 MSCRED와 Subset Sampling Validation 기법을 유효성을 평가한다. 이를 통해 본 논문은 전문가 독립적이며 오류 데이터에 강한 이상 진단 프레임워크를 제시해, 다양한 다변량 시계열 데이터 분야에서의 간결하고 정확한 해결 방법을 제시한다.
최근 초경량 비디오 부호를 위해 분산 비디오 부호 (Distributed Video Coding)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 분산 비디오 부호는 H.264/AVC와 같은 종래의 비디오 부호 기술보다 부호화 복잡도는 훨씬 낮지만, 복호기 복잡도는 높은 특징이 있다. 본 논문에서는 분산 비디오 부호의 낮은 부호 및 복호 복잡도를 갖는 관심 영역 (Region-Of-Interest, ROI) 기반의 분산 비디오 부호를 제안하였다. 제안하는 분산 비디오 부호화는 기존의 분산 비디오 부호화와 달리 Wyner-Ziv (WZ) 프레임 전체를 WZ 부호화 하지 않고, 움직임이 많은 영역을 ROI로 두어 ROI 영역만 WZ 부/복호화 함으로서 부/복호화의 복잡도 감소 뿐만 아니라 비트율을 절감 하는 장점을 가지고 있다. 실험을 통해서 제안된 ROI기반의 분산 비디오 부호가 Hall Monitor 영상에서 최대 0.95dB 이득과 Salesman 영상에서 최대 1.87dB의 PSNR 성능 향상을 보였다. 또한, 기존의 분산 비디오 부호 구조보다 부호화 복잡도는 최대 73.7%, 복호기 복잡도는 최대 63.3%를 낮추는 것을 확인하였다. 낮은 복호 복잡도를 위해 기존의 Low-Density Parity-Check (LDPC) 복호 알고리즘으로 사용된 Belief Propagation (BP) 알고리즘 대신 수렴 속도가 최대 41.71% 빠른 Layered BP (LBP) 알고리즘을 이용하였다.
본 논문에서는 참조 프레임 혹은 시간적으로 이전에 부호화한 프레임을 통해 현재 프레임의 LCU 분할구조를 예측하여 부호화하는 방법을 제안한다. HEVC에서는 CU로 부호화 및 복호화를 수행하는데, CU의 기본이 되는 LCU 단위로 영상의 특성에 따라 분할구조를 결정하여 영상을 적응적으로 부호화한다. 이 때, 현재 부호화하려는 LCU의 분할구조와 참조 프레임 및 시간적으로 이전에 부호화한 프레임 내의 동일한 위치에 대응되는 LCU(Co-located LCU)의 분할구조는 매우 유사한 특성이 있다. 따라서 본 논문에서는 인코더의 복잡도를 낮추기 위하여 현재 LCU의 분할구조를 결정할 때, Co-located LCU의 복잡성을 통해 현재 부호화하는 LCU의 분할구조 정보를 예측하고 분할구조에 포함될 확률이 높은 CU만 부호화하는 방법을 제안한다. 제안 방법의 시뮬레이션 결과로서, 인코더만을 변경하여 인코더 복잡도를 낮추는 방법이 기존 대비 인코더 복잡도가 평균 21.3% 감소하였고, 디코더 복잡도는 거의 비슷했으며, BD-Bitrate는 최대 0.6% 증가하였다. 또한 인코더에서 분할구조를 결정할 때 LCU의 분할 정보를 예측하여 부호화하고, CU 분할 정보를 부호화 및 복호화하는 과정을 변경하는 방법을 통해 BD-Bitrate를 감소시키는 방법을 제안하였다. 제안 방법의 시뮬레이션 결과는 인코더 복잡도가 평균 22% 감소하였고, 디코더 복잡도는 거의 비슷했으며, BD-Bitrate는 최대 0.3% 정도만 증가하여 제안하는 방법의 우수함을 확인할 수 있었다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제15권4호
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pp.74-83
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2023
In this paper, we propose an image compression scheme which uses a demosaicking network and a channel-wise decoder in the decoding network. For the demosaicing network, we use as the input a colored mosaiced pattern rather than the well-known Bayer pattern. The use of a colored mosaiced pattern results in the mosaiced image containing a greater amount of information pertaining to the original image. Therefore, it contributes to result in a better color reconstruction. The channel-wise decoder is composed of multiple decoders where each decoder is responsible for each channel in the color image, i.e., the R, G, and B channels. The encoder and decoder are both implemented by wavelet based auto-encoders for better performance. Experimental results verify that the separated channel-wise decoders and the colored mosaic pattern produce a better reconstructed color image than a single decoder. When combining the colored CFA with the multi-decoder, the PSNR metric exhibits an increase of over 2dB for three-times compression and approximately 0.6dB for twelve-times compression compared to the Bayer CFA with a single decoder. Therefore, the compression rate is also increased with the proposed method than with the method using a single decoder on the Bayer patterned mosaic image.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제5권1호
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pp.29-34
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2016
A controller area network (CAN) controller is an integral part of an electronic control unit, particularly in an advanced driver assistance system application, and its characteristics should always be advantageous in all aspects of functionality especially in real time application. The cost should be low, while maintaining the functionality and reliability of the technology. However, a CAN protocol implementing serial operation results in slow throughput, especially in a cyclical redundancy checking (CRC) unit. In this paper, digital signal processing (DSP) algorithms are implemented, namely pipelining, unfolding, and retiming the CAN controller in the CRC unit, particularly for the encoder and decoder sections. It must attain a feasible iteration bound, a critical path that is appropriate for a CAN system, and must obtain a superior design of a high-speed parallel circuit for the CRC unit in order to have a faster transmission rate. The source code for the encoder and decoder was formulated in the Verilog hardware description language.
정보의 양이 빠르게 증가함으로 인해 필요한 정보만을 효율적으로 얻기 위한 질의응답 시스템의 중요도가 늘어나고 있다. 그 중에서도 질의 문장에서 주어와 관계를 추출하여 정답을 찾는 지식베이스 기반 질의응답 시스템이 활발히 연구되고 있다. 그러나 기존 지식베이스 기반 질의응답 시스템은 하나의 질의 문장만을 사용하므로 정보가 부족한 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하고자 정보검색을 통해 질의와 유사한 문장을 찾고 Recurrent Neural Encoder-Decoder에 검색된 문장과 질의를 함께 활용하여 주어와 관계를 찾는 모델을 제안한다. bAbI SimpleQuestions v2 데이터를 이용한 실험에서 제안 모델은 질의만 사용하여 주어와 관계를 찾는 모델보다 좋은 성능(정확도 주어:33.2%, 관계:56.4%)을 보였다.
본 논문에서는 SSFBG(superstructured fiber Bragg grating)를 하나가 아니라 다수를 어레이로 배열하여 구성한 광CDMA 부호기 및 복호기에 대해 연구하였고, 이를 광CDMA 시스템으로 구성하여 제대로 동작됨을 보였다. 시스템의 성능을 나타낼 지표로 eye-diagram 및 Q-factor를 이용하여 결과를 보였으며, 부호기와 복호기가 서로 매칭이 될 경우에 Q-factor가 14.53 dB가 나옴을 확인하였다.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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제5권6호
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pp.418-429
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2016
In this paper, we propose a hybrid Wyner-Ziv video coding structure that combines conventional motion predictive video coding and Wyner-Ziv video coding to eliminate the feedback channel, which is a major practical problem in applications using the Wyner-Ziv video coding approach. The proposed method divides a hybrid frame into two regions. One is coded by a motion predictive video coder, and the other by the Wyner-Ziv coding method. The proposed encoder estimates side information with low computational complexity, using the coding information of the motion predictive coded region, and estimates the number of syndrome bits required to decode the region. The decoder generates side information using the same method as the encoder, which also reduces the computational complexity in the decoder. Experimental results show that the proposed method can eliminate the feedback channel without incurring a significant rate-distortion performance loss.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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