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고 전송률 양자화를 위한 엔트로피 제한 표본 적응 프로덕트 양자기 설계
Entropy-Constrained Sample-Adaptive Product Quantizer Design for the High Bit-Rate Quantization

김동식    (한국외국어대학교 전자공학과  );
  • 초록

    본 논문에서는 고 전송률에서도 구현이 가능한 엔트로피 제한(entropy constrained) 벡터양자기를 제안하였다. 양자화는 프로덕트 부호책에 기초한 프로덕트 표본 적응 양자기(sample-adaptive product quantizer)를 사용하여 엔트로피 제한 SAPQ(ECSAPQ) 설계 알고리듬을 제안하고 실험을 통하여 성능을 비교해 보았다. 제안한 ECSAPQ는 비슷한 복잡도의 엔트로피 제한 VQ보다 약 0.5dB 정도 성능이 좋음을 알 수 있었다. 또한 스칼라 양자기에 기초한 ECSAPQ는 Shannon의 최저 왜곡 곡선과 1.53dB의 차이를 가지는 ECSQ의 고 전송률에서의 이론 곡선보다 더 낮은 왜곡 곡선을 가짐을 확인할 수 있었다.


    In this paper, an entropy constrained vector quantizer for high bit-rates is proposed. The sample-adaptive product quantizer (SAPQ), which is based on the product codebooks, is employed, and a design algorithm for the entropy constrained sample adaptive product quantizer (ECSAPQ) is proposed. The performance of the proposed ECSAPQ is better than the case of the entropy constrained vector quantizer by 0.5dB. It is also shown that the ECSAPQ distortion curve, which is based on the scalar quantizer, is lower than the high-rate theoretical curve of the entropy constrained scalar quantizer, where the theoretical curve have 1.53dB difference from Shannon's lower bound.


  • 주제어

    엔트로피 제한 .   표본 적응 프로덕트 양자기.  

  • 참고문헌 (12)

    1. A. J. Viterbi and J. K. Omura, Principles of Digital Communication and Coding. McGraw Hill, 1979. 
    2. A. Gersho and R. M. Gray, Vector Quantization and Signal Compression. Boston: Kluwer Academic Publishers, 1992. 
    3. P. A. Chou, T. Lookabaugh, and R. M. Gray, "Entropy-constrained vector quantization," IEEE Trans. Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 37, no. 1, pp. 31-42, Jan. 1989. 
    4. F. Kossentin, M. J. T. Smith, and C. F. Barnes, "Entropy-constrained residual vector quantization," in Proc. IEEE ICASSP, 1993, pp. V-598 -V-601. 
    5. A. Gersho, "Asymptotically optimal block quantization," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 25, pp. 373-380, July 1979. 
    6. M. Antonini, P. Raffy, M. Barlaud, "Towards entropy constrained lattice vector quantization," in Proc IEEE ICIP, vol. 1, 1995, pp.121-124. 
    7. D. S. Kim and N. B. Shroff, "Quantization based on a novel sample-adaptive product quantizer (SAPQ)," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 45, no. 7, pp. 2306-2320, Nov. 1999. 
    8. D. S. Kim and N. B. Shroff, "Sample-adaptive product quantization: asymptotic analysis and examples," IEEE Trans. Signal Processing, vol. 48, no. 10, pp. 2937-2947, Oct. 2000. 
    9. J. H. Conway and N. J. A. Sloane, "Voronoi regions of lattices, second moments of polytopes, and quantization," IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 28, no. 2, pp. 211-226, Mar. 1982. 
    10. 김동식, "부호책 제한을 가지는 표본 적응 프로덕트 양자기를 이용한 1차 마르코프 과정의 고전송률 양자화," 대한전자공학회, 제 49권 SP편 제 1 호, 19-30쪽, 2012년 1월.     
    11. Z. Raza, F. Alajaji, and T. Linder, "Design of sample adaptive product quantizers for noisy channels," IEEE Trans. Commun., vol. 53, no. 4, pp. 576-580, April 2005. 
    12. D. S. Kim and Y. Park, "Sample-adaptive product quantizers with affine index assignments for noisy channels," IEICE Trans. Commun., vol. E92-B, no. 10, pp. 3084-3093, Oct. 2009. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Dong-Sik 2012. "Lattice Vector Quantization and the Lattice Sample-Adaptive Product Quantizers" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리, 49(2): 18~27     

 저자의 다른 논문

  • Kim, Dong-Sik (16)

    1. 2005 "표본적응 프러덕트 양자기의 전송로 잡음에서의 성능 분석에 관한 연구" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리 42 (3): 81~90    
    2. 2005 "Conditional Expectation을 이용한 영상의 노출 보정" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리 42 (6): 121~132    
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    4. 2009 "실험적 교정상수를 사용한 가변문턱값에 기초한 영상 쌍에서의 강인한 이상 물체 검출" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리 46 (1): 14~22    
    5. 2009 "IEEE 802.15.4에 기초한 작은 동물을 위한 무선 심전도 감시 시스템" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SC, 시스템 및 제어 46 (3): 36~43    
    6. 2009 "미토콘드리아 절편의 여러 투사각에서 투과 전자 현미경으로 획득한 영상의 정합과 밝기 보정" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리 46 (3): 1~9    
    7. 2009 "양자화 제한 집합에 기초한 컴프레시브 센싱 복구" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리 46 (5): 8~14    
    8. 2010 "고정 그리드를 사용한 디지털 방사선 영상에서 1차원 필터에 기초한 왜곡의 제거" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리 47 (5): 117~126    
    9. 2011 "디지털 방사선 영상에서 그리드 각도의 최적화와 변조 모델에 기초한 그리드 왜곡의 제거" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리 48 (3): 30~41    
    10. 2011 "디지털 방사선 영상에서 그리드 왜곡의 포화 특성에 관한 연구와 적응 필터링에 기초한 제거" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SP, 신호처리 48 (4): 1~11    

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