화자 정규화를 위한 새로운 파워 스펙트럼 Warping 방법

유일수,김동주,노용완,홍광석 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.2

화자 정규화 방법은 화자 독립 음성인식 시스템에서 음성 인식의 정확성을 높이기 위한 성공적인 방법으로 알려져 왔다. 널리 사용되는 화자 정규화 방법은 maximum likelihood 반의 주파수 warping 방법이다. 본 논문은 주파수 warping 보다 더 좋은 화자 정규화의 성능 개선을 위해 새로운 파워 스펙트럼 warping 방법을 제안한다. 파워 스펙트럼 warping은 멜 주파수 켑스트럼 분석(MFCC) 방법을 이용하며, MFCC 처리 단계에서 필터 뱅크의 파워 스펙트럼을 조절함으로써 화자 정규화를 수행하는 간단한 메커니즘으로 갖는다. 또한 본 논문은 파워 스펙트럼 warping과 주파수 warping 방법을 서로 결합한 hybrid VTN 방법을 제안한다. 본 논문의 실험은 baseline 시스템에 각 화자 정규화 방법을 적용하여 SKKU PBW DB에서 인식 성능을 비교 분석하였다. 실험 결과를 보면 baseline 시스템의 단어 인식 성능을 기준으로 주파수 warping은 2.06%, 파워 스펙트럼 warping은 3.05%, 그리고 hybrid VTN은 4.07%의 단어 에러 율의 감소를 보였다. The method of speaker normalization has been known as the successful method for improving the accuracy of speech recognition at speaker independent speech recognition system. A frequency warping approach is widely used method based on maximum likelihood for speaker normalization. This paper propose a new power spectrum warping approach to making improvement of speaker normalization better than a frequency warping. Th power spectrum warping uses Mel-frequency cepstrum analysis(MFCC) and is a simple mechanism to performing speaker normalization by modifying the power spectrum of Mel filter bank in MFCC. Also, this paper propose the hybrid VTN combined the Power spectrum warping and a frequency warping. Experiment of this paper did a comparative analysis about the recognition performance of the SKKU PBW DB applied each speaker normalization approach on baseline system. The experiment results have shown that a frequency warping is 2.06%, the power spectrum is 3.06%, and hybrid VTN is 4.07% word error rate reduction as of word recognition performance of baseline system.

Warping 조건하에서 박판 폐단면 보의 동적 모드 해석

유환신 ( Hwan Shin Yu ),천동준 ( Dong Joon Chun ) 한국항행학회 2012 韓國航行學會論文誌 Vol.16 No.2

박판 폐단면을 갖는 프레임과 같은 보가 warping 조건하에서 동적 거동 특성이 어떠한가를 시뮬레이션과 시험을 통하여 제시하였다. 비틀림 모멘트를 받는 보는 단면은 비틀림 뿐만 아니라 warping에 의해서 변형을 일으키게 된다. 어떤 박판 단면을 갖는 보에서는 warping이 매우 커서 축방향과 전단방향 응력을 발생하고 보의 비틀림에 저항이 크게 된다. 이 논문에서는 유한요소에서 warping restraint factor가 보의 변형 거동과 동적 모드에 미치는 영향을 살펴본다. 유한 보 요소와 박판 요소 모델을 사용하여 정적변형과 고유주파수 및 모드해석을 시뮬레이션하며 이 결과를 시험 결과와 비교한다. A dynamic simulation and test of frame with thin walled closed section beams considering warping conditions have been performed. When a beam is subjected under torsional moment, the cross section will deform an warping as well as twist. For some thin-walled sections warping will be large, and accompanying warping restraint will induce axial and shear stresses and reduce the twist of beam which stiffens the beam in torsion. This paper presents that an warping restraint factor in finite element model effects the behavior of beam deformation and dynamic mode shape. The computer modelling of frame is discussed in linear beam element model and linear thin shell element model, also presents a correlation between computer predicted and actual experimental results for static deflection, natural frequencies and mode shapes of frame.

실시간 비디오 응용을 위한 CFA 보간과 컬러 영상 워핑 통합

김봉규,류정래 대한전자공학회 2020 전자공학회논문지 Vol.57 No.11

Color filter array (CFA) image warping before color reconstruction is a computationally efficient image warping method. However, quality of the warped full-color image is a little bit degraded compared with the conventional full-colour image warping. In this paper, a new color image warping is proposed by unifying CFA demosaicking and image warping. The proposed method can be regarded as a generalized image warping from a CFA image to a full-color image in one step. In the proposed method, resultant image quality is almost equal to the full color image warping without significant increase of computational load. The proposed method is applied to lens distortion correction, and results are compared with the RGB full-color image warping and CFA image warping to prove validity of the proposed method. 실시간 컬러 영상 워핑에서 컬러 복원(color reconstruction) 전의 컬러 필터 배열(CFA: Color Filter Array) 영상에 영상 워핑을 적용하면 컬러 영상 워핑에 필요한 보간 연산량을 1/3로 줄임으로써 실시간 성능을 개선할 수 있다. 하지만, RGB 풀 컬러 영상 워핑에 비하여 CFA 영상 워핑의 결과 영상에서는 영상 품질이 떨어지는 한계가 있다. 본 논문에서는 CFA 영상의 컬러 복원과 영상 워핑을 한 단계로 통합하는 방식을 제안한다. 제안하는 방식에서는 영상 품질을 RGB 풀 컬러 영상 워핑 수준으로 유지하면서도 연산량은 크게 증가하지 않는 장점이 있다. 렌즈 왜곡 보정에 적용한 실험 결과를 RGB 풀 컬러 영상 워핑 및 CFA 영상 워핑 결과와 비교하여 제안한 방식의 타당성을 확인한다.

Warping을 이용한 움직임 보상을 통한 3차원 의료 영상의 압축

소윤성,조현덕,김종효,나종범,So, Yun-Sung,Cho, Hyun-Duck,Kim, Jong-Hyo,Ra, Jong-Beom 대한의용생체공학회 1997 의공학회지 Vol.18 No.3

본 논문에서는 3차원 의료 영상의 압축을 위한 인터프레임 부호화 방법을 제안한다. 슬라이스 사이의 변화를 뼈나 조직의 움직임으로 간주하여 움직임 보상 기법을 통해 이전 프레임으로부터 현재 프레임을 예측하고, 변환 부호화를 사용하여 오차 영상을 압축한다. 의료 영상의 슬라이스 사이의 복잡한 변화를 잘 예측하기 위해 동영상 부호화에서 가장 널리 사용되는 블럭 정합 알고리즘 (BMA) 대신 bilinear 변환을 통한 영상 warping을 사용하였다. 이 warping 방법은 슬라이스 사이에서 object가 없어지는 경우 예측 성능이 저하되는데, 이러한 단점을 보완하기 위해 블럭 겹침 움직임 보상 (OBMC) 기법을 결합하였다. 움직임 보상된 오차 영상의 부호화에는 EZW 부호화를 사용하였고, 이 때 각 프레임의 wavelet 계수의 양자화 오차를 동일하게 하여 프레임마다 일정한 화질을 얻도록 하였다. 모의 실험에서 warping을 사용한 인터프레임 부호화는 각 프레임을 독립적으로 부호화하는 방식보다 높은 압축 성능을 보였고, OBMC를 결합함으로써 warping만을 사용했을 때보다 성능이 더 개선되었다. In this paper, an interframe coding method for volumetric medical images is proposed. By treating interslice variations as the motion of bones or tissues, we use the motion compensation (MC) technique to predict the current frame from the previous frame. Instead of a block matching algorithm (BMA), which is the most common motion estimation (ME) algorithm in video coding, image warping with biolinear transformation has been suggested to predict complex interslice object variation in medical images. When an object disappears between slices, however, warping prediction has poor performance. In order to overcome this drawback, an overlapped block motion compensation (OBMC) technique is combined with carping prediction. Motion compensated residual images are then encoded by using an embedded zerotree wavelet (EZW) coder with small modification for consistent quality of reconstructed images. The experimental results show that the interframe coding suing warping prediction provides better performance compared with interframe coding, and the OBMC scheme gives some additional improvement over the warping-only MC method.

관심영역 기반 와핑을 이용한 3D 동영상 안정화 기법

이태환(Tae Hwan Lee),송병철(Byung Cheol Song) 大韓電子工學會 2012 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.49 No.2

가정용 캠코더의 보급으로 인해서 손떨림이나 카메라 흔들림을 보상하기 위해 다양한 동영상 안정화 기법들이 연구되고 있다. 동영상 안정화 기법은 초기에 2차원 움직임만을 고려하였지만, 최근에는 3차원 움직임까지 고려하여서 더 좋은 성능을 얻을 수 있게 되었다. 이러한 기법들 중 가장 좋은 성능을 보이는 것으로 알려진 기법이 바로 content preserving warping을 이용한 기법인데 이것은 뛰어난 성능을 보이지만 방대한 연산량이 단점이다. 그래서, 우리는 ROI 측면에서 종래 기술 대비 동등한 화질을 보이면서도 연산량이 적은 full frame warping을 제안한다. 먼저, 목표로 하는 깊이 정보를 바탕으로 관심 영역을 설정하고, 설정된 관심 영역을 기반으로 full frame warping을 수행한다. As the portable camcorder becomes popular, various video stabilization algorithms for de-shaking of camera motion have been developed. In the past, most video stabilization algorithms were based on 2-dimensional camera motion, but recent algorithms show much better performance by considering 3-dimensional camera motion. Among the previous video stabilization algorithms, 3D video stabilization algorithm using content-preserving warps is known as the state-of-the art owing to its superior performance. But, the major demerit of the algorithm is its high computational complexity. So, we present a computationally light full-frame warping algorithm based on ROI (region-of-interest) while providing comparable visual quality to the state-of-the art in terms of ROI. First, a proper ROI with a target depth is chosen for each frame, and full-frame warping based on the selected ROI is applied.

KOMPSAT-2 영상 PAN밴드의 내부표정 정확도 분석 및 개선방안 연구

김태정,정재훈,김덕인,Kim, Tae-Jung,Jeong, Jae-Hoon,Kim, Deok-In 대한원격탐사학회 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.4

이 논문에서는 KOMPSAT-2 스테레오 영상의 PAN밴드에 존재하는 미세한 크기의 Y시차가 발생하는 원인을 규명하고 이를 개선하기 위한 일련의 실험 및 분석과정을 보고한다. 분석결과, Y시차가 발생하는 원인이 KOMPSAT-2 영상을 생성할 때 PAN밴드를 MS밴드와 일치하도록 Warping처리하는 과정에서 발생한 Resampling 오차 때문인 것으로 판단할 수 있었다. 또한 엄밀한 PAN밴드의 Warping 방식을 적용하여 Resampling 오차를 제거함으로써 Y 시차문제가 상당부분 개선될 수 있음을 확인하였다. 또한 KOMPSAT-2 영상 PAN밴드에서 관측된 밝기값 밀림현상도 엄밀한 Warping처리를 통해서 개선될 수 있음을 확인하였다. 따라서, 보다 엄밀한 Warping기법이 KOMPSAT-2 영상처리과정에 적용될 수 있다면 KOMPSAT-2 영상의 기하정확도 및 복사정확도가 많이 개선될 수 있을 것으로 기대한다. This paper reports experiments and analysis work done to find out the cause of Y parallex for stereo pairs of KOMPSAT-2 images and means to improve the Y parallex problem. We could conclude that the Y parallex problem was caused by resampling errors of KOMPSAT-2 PANchromatic bands, induced by the process of warping PANchromatic band with reference to multispectral bands. We could also conclude that a rigorous warping process could improve resampling of KOMPSAT-2 PANchromatic band and remove the Y parallex problem significantly. We also confirmed that a rigorous warping process could also remove blocky brightness patterns present on KOMPSAT-2 PANchromatic band. Therefore, by implementing more rigorous warping process within KOMPSAT-2 scene generation procedures, KOMPSAT-2 geometric and radiometric quality will be improved.

KOMPSAT-2 영상 PAN밴드의 내부표정 정확도 분석 및 개선방안 연구

김태정 ( Tae Jung Kim ),정재훈 ( Jae Hoon Jeong ),김덕인 ( Deok In Kim ) 대한원격탐사학회 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.4

이 논문에서는 KOMPSAT-2 스테레오 영상의 PAN밴드에 존재하는 미세한 크기의 Y시차가 발생하는 원인을 규명하고 이를 개선하기 위한 일련의 실험 및 분석과정을 보고한다. 분석결과, Y시차가 발생하는 원인이 KOMPSAT-2 영상을 생성할 때 PAN밴드를 MS밴드와 일치하도록 Warping처리하는 과정에서 발생한 Resampling 오차 때문인 것으로 판단할 수 있었다. 또한 엄밀한 PAN밴드의 Warping 방식을 적용하여 Resampling 오차를 제거함으로써 Y 시차문제가 상당부분 개선될 수 있음을 확인하였다. 또한 KOMPSAT-2 영상 PAN밴드에서 관측된 밝기값 밀림현상도 엄밀한 Warping처리를 통해서 개선될 수 있음을 확인하였다. 따라서, 보다 엄밀한 Warping기법이 KOMPSAT-2 영상처리과정에 적용될 수 있다면 KOMPSAT-2 영상의 기하정확도 및 복사정확도가 많이 개선될 수 있을 것으로 기대한다. This paper reports experiments and analysis work done to find out the cause of Y parallex for stereo pairs of KOMPSAT-2 images and means to improve the Y parallex problem. We could conclude that the Y parallex problem was caused by resampling errors of KOMPSAT-2 PANchromatic bands, induced by the process of warping PANchromatic band with reference to multispectral bands. We could also conclude that a rigorous warping process could improve resampling of KOMPSAT-2 PANchromatic band and remove the Y parallex problem significantly. We also confirmed that a rigorous warping process could also remove blocky brightness patterns present on KOMPSAT-2 PANchromatic band. Therefore, by implementing more rigorous warping process within KOMPSAT-2 scene generation procedures, KOMPSAT-2 geometric and radiometric quality will be improved.

단일패스 스테레오 렌더링을 위한 양방향 와핑

김재명,최재원,이성길 한국정보과학회 2019 정보과학회논문지 Vol.46 No.12

스테레오 이미지는 영화, 게임 등에 입체감을 효과적으로 부여할 수 있는 방법이지만, 양안에 대한 렌더링으로 연산량 부하가 증가하는 문제점이 있다. 이미지 와핑을 이용하면 두 장의 이미지에 필요한 연산을 한번으로 줄일 수 있으나, 와핑 시에 발생하는 빈 공간을 채우기 위한 추가적인 과정이 경우에 따라 와핑보다 더 많은 비용을 요구하기도 한다. 이에 본 논문은 빈 공간의 발생을 최소화하는 양방향 와핑 기법과 그 구현을 보인다. 제안하는 기법은 가시성에 따라 기하가 렌더링 되는 뷰를 달리하는 것으로써 샘플링 되는 픽셀 영역을 넓혀 빈 공간의 발생 가능성을 낮추며, 시각적 유사도가 낮은 스테레오 이미지에서 기존 이미지 와핑 기법 대비 높은 품질 향상을 보인다. 본 기법은 높은 확장성을 가지며, 복잡한 기하 및 음영 계산이 필요한 렌더링에 효과적으로 사용될 수 있다. Stereo images can effectively provide realism to entertainment contents such as movies and games. However, rendering for both eyes increases the computational load. Image warping can reduce number of computations required on two images to one time, but in some cases, the additional processes to fill hole that occurs during warping may require more cost than warping. In this paper, we present a bidirectional warping technique that minimizes the occurrence of hole and its implementation. The technique reduces possibility of hole creation by increasing the area of sampled pixels by changing the rendered view according to the visibility of the geometry. In a stereo image with low visual similarity, this method shows a higher quality improvement compared to the conventional image warping method. This technique is highly scalable and can be effectively used for rendering process that require complex geometric and shading calculations.

2차 미분 연산자를 이용한 효과적인 Dynamic Time Warping

김세훈(Se-Hoon Kim),최형일(Hyung-Il Choi),이양원(Yang-Won Rhee),장석우(Seok-Woo Jang) 한국컴퓨터정보학회 2011 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.16 No.2

동적계획법이 기반인 Dynamic Time Warping은 두 패턴의 유사도를 비교하기 위해 널리 사용되는 방법이다. DTW알고리즘에는 2가지 알려진 문제점이 있다. 첫 번째 문제는 DTW알고리즘은 2개의 패턴의 대응경로를 계산하면서 특이점이 발생하는 문제가 발생하게 된다. 두 번째 문제는 동적패턴의 대응경로가 올바른지 알 수 없다는 문제가 있다. 이에 본 논문에서는 DTW알고리즘의 문제에 대한 효과적인 해결을 위하여, 2차 미분 연산자를 적용한 DTW알고리즘을 제안 한다. 2차 미분 연산자의 하나인 "라플라시안오브가우시안" 연산자를 적용하여, 효과적으로 특이점에 대한 문제를 해결하고, 올바른 대응경로를 가질 수 있는 방법에 대하여 제안하고, 실험의 결과로 제안하는 알고리즘의 우수성을 증명한다. Dynamic Time Warping based on Dynamic Programming is the one of the most widely been used to compare the similarity of two patterns. DTW algorithm has two known problems. The one is singularities. And the another problem is the accuracy of the warping path with patterns. Therefore, this paper suggest the solution for DTW algorithm to use a 2nd derivative operator. Laplacian of Gaussian is a kind of a 2nd derivative operator. Consequently, our suggestion method to apply to this operator, more efficient to solve the singularities problems and to secure a accuracy of the warping path. And the result shows a superior ability of this suggested method.

최소 Frame차이를 이용한 Dynamic Time Warping에 관한 연구

홍광석 서울保健大學 1992 論文集 Vol.12 No.1

This paper reports on an optimum dynamic programming(DP) based time-normalization algorithm for spoken word recognition: The technique of dynamic programming for the time registration of a reference and a test pattern has found widespread use in the area of isolated word recognition. However, dynamic programming using spectrum distance measure has been exhausted processing time. In this paper, therefore, new warping constraint for decreasing processing time is proposed. The method is a linear path which are found method for beginning and ending point of reference and test patterns. The purpose of this investigation is to study the effects of such time saving on the performance of different dynamic time warping algorithm for a realistic speech database. The experiment shows that the present algorithm show performance comparable to or better than that of other dynamic time warping algorithm that were studied.