• 방송공학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.845-853
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• 2020

본 논문에서는 산업현장에서의 선택적 소음 제거를 위한 환경 사운드 분류 기술을 제안한다. 산업현장에서의 소음은 작업자의 청력 손실의 주요 원인이 되며, 소음 문제를 해결하기 위한 소음 제거 기술이 널리 연구되고 있다. 그러나 기존 소음 제거 기술은 모든 소리를 구분 없이 차단하는 문제를 가지며, 모든 소음에 공통된 제거 방법을 적용하여 각 소음에 최적화된 소음 제거 성능을 보장할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 사운드 종류에 따라 선택적 동작을 하는 소음 제거가 필요하고, 본 논문에서는 이를 위해 딥 러닝 기반의 환경 사운드 분류 기술을 제안한다. 제안 방법은 기존 오디오 특성인 멜-스펙트로그램의 한계를 극복하기 위해 새로운 특성으로서 멜-스펙트로그램 기반의 시간 변화 특성과 통계적 주파수 특성을 사용하며, 합성곱 신경망을 이용하여 특성을 모델링 한다. 제안하는 분류기를 사용하여 3가지 소음과 2가지 비소음으로 구성된 총 5가지 클래스로 사운드를 분류하였고, 제안하는 오디오 특성을 사용하여 기존 멜-스펙트로그램 특성을 사용할 때에 비하여 분류 정확도가 6.6% 포인트 향상되는 것을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.37-47
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• 2004

스마트카드의 응용 분야가 점차 확대됨에 따라 개인 정보에 대한 보안을 어떻게 유지할 것인가의 문제가 최근 가장 큰 이슈가 되고 있다. 스마트카드의 보안 기술은 암호 알고리즘을 이용한다. 빠른 속도의 암호화와 보다 안전한 암호화 처리를 위해 암호 알고리즘의 하드웨어화가 절실히 요구되고 있다. 본 논문에서는 스마트카드 칩 설계 시 가장 중요하게 고려되어야 할 칩 면적을 최소화하기 위하여 라운드 키 레지스터를 사용하지 않는 라운드 키 생성 블록과 한 개의 라운드 함수 블록을 반복 사용하는 구조를 이용하였다. SEED의 F함수와 라운드 키 생성에 사용되는 총 5개의 G 함수를 1개의 G함수로 구현하여 순차적으로 이용하도록 하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 SEED 프로세서는 1라운드의 동작을 7개의 부분 라운드로 나누고, 클럭마다 하나의 부분라운드를 수행하는 구조를 갖는다. 제안한 SEED 프로세서는 기능적 시뮬레이션을 통해 한국정보보호진흥원에서 제공한 테스트 벡터와 동일한 결과를 출력됨을 확인하였으며, 합성 및 FPGA 테스트 보드를 이용하여 기존 SEED 프로세서와의 성능을 비교한 결과 면적이 최대 40% 감소하였음을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1609-1617
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• 2019

ECC (Elliptic Curve Cryptography)와 RSA를 기반으로 하는 다양한 공개키 암호 프로토콜 구현을 지원하는 하드웨어 가속기 설계에 관해 기술한다. NIST 표준으로 정의된 소수체 상의 5가지 타원곡선과 3가지 키길이의 RSA를 지원하며 또한, 4가지 타원곡선 점 연산과 6가지 모듈러 연산을 지원하도록 설계되어 ECC와 RSA 기반 다양한 공개키 암호 프로토콜의 하드웨어 구현에 응용될 수 있다. 저면적 구현을 위해 내부 유한체 연산회로는 32 비트의 데이터 패스로 설계되었으며, 워드 기반 몽고메리 곱셈 알고리듬, 타원곡선 점 연산을 위해서는 자코비안 좌표계, 그리고 모듈러 곱의 역원 연산을 위해서는 페르마 소정리를 적용하였다. 설계된 하드웨어 가속기를 FPGA 디바이스에 구현하여 EC-DH 키교환 프로토콜과 RSA 암호·복호 둥작을 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. 180-nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과, 50 MHz 클록 주파수에서 20,800 등가게이트와 28 kbit의 RAM으로 구현되었으며, Virtex-5 FPGA 디바이스에서 1,503 슬라이스와 2개의 BRAM으로 구현되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.819-824
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• 2021

자율 주행이나 CCTV와 같이 영상 처리 관련 기술들이 발전함에 따라 영상 왜곡에 대한 문제점을 개선하기 위해 단일 영상을 이용한 안개 제거 알고리즘이 연구되고 있다. 안개 밀도 예측 방법으로는 깊이 맵을 생성하여 영상의 깊이를 추정하는 방법이 있고, 깊이 맵의 학습 데이터로 다양한 안개 특징을 사용할 수 있다. 또한 안개 제거 알고리즘을 실제 기술들에 적용하기 위해 고화질 영상을 실시간으로 처리할 수 있는 하드웨어 구현은 필수적이다. 본 논문에서는 변동계수 기반의 안개 특징인 NLCV(Normalize Local Coefficient of Variation)를 하드웨어로 구현한다. 제안하는 하드웨어는 Xilinx 사의 xczu7ev-2ffvc1156을 Target device로 FPGA 구현하였다. Vivado 프로그램을 통해 합성한 결과 479.616MHz의 최대 동작 주파수를 가지며 4K UHD(3840×2160) 환경에서 실시간 처리 가능함을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.1095-1102
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• 2021

성능과 하드웨어 복잡도 사이에 높은 확장성과 유연성을 갖는 확장 가능형 ECC 구조를 제안한다. 구조적 확장성을 위해 유한체 연산을 32 비트 워드 단위로 병렬 처리하는 처리요소의 1차원 배열을 기반으로 모듈러 연산회로를 구현하였으며, 사용되는 처리요소의 개수를 1~8개 범위에서 결정하여 회로를 합성할 수 있도록 설계되었다. 이를 위해 워드 기반 몽고메리 곱셈과 몽고메리 역원 연산의 확장 가능형 알고리듬을 적용하였다. 180-nm CMOS 공정으로 확장 가능형 ECC 프로세서 (sECCP)를 구현한 결과, N_PE=1인 경우에 100 kGE와 8.8 kbit의 RAM으로 구현되었고, N_PE=8인 경우에는 203 kGE와 12.8 kbit의 RAM으로 구현되었다. sECCP가 100 MHz 클록으로 동작하는 경우, N_PE=1인 경우와 N_PE=8인 경우의 P256R 타원곡선 상의 점 스칼라 곱셈을 각각 초당 110회, 610회 연산할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.226-231
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• 2022

정보 엔트로피의 개념은 다양한 분야에서 폭넓게 응용되고 있다. 최근 영상처리 분야에서도 정보 엔트로피 개념을 응용한 기술들이 많이 개발되고 있다. 현대 산업에서 컴퓨터 비전 기술들의 중요성과 수요가 증가함에 따라, 영상처리 기술들이 현대 산업에 효율적으로 적용되기 위해서는 실시간 처리가 가능해야 한다. 영상의 엔트로피 값을 추출하는 것은 소프트웨어로는 계산량이 복잡해 실시간 처리가 어려우며 실시간 처리가 가능한 영상 엔트로피 필터의 하드웨어 구조는 제안된 적이 없다. 본 논문에서는 barrel shifter를 사용하여 실시간 처리가 가능한 히스토그램 기반 엔트로피 필터의 하드웨어 구조를 제안한다. 제안한 하드웨어는 Verilog HDL을 이용하여 설계하였고, Xilinx사의 xczu7ev-2ffvc1156을 Target device로 설정하여 FPGA 구현하였다. Xilinx Vivado 프로그램을 이용한 논리합성 결과 4K UHD의 고해상도 환경에서 최대 동작 주파수 750.751MHz를 가지며, 1초에 30장 이상의 영상을 처리하며 실시간 처리 기준을 만족함을 보인다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.401-407
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• 2022

최근 자율주행 자동차를 구현하기 위해 카메라 영상을 통해 객체 및 차선을 인식하여 자율주행하는 영상처리 기술이 연구되고 있다. 안개는 카메라 촬영 영상의 가시성을 떨어뜨리기 때문에 자율주행 자동차 오작동의 원인이 된다. 이를 해결하기 위해 카메라에 실시간 처리가 가능한 안개 제거 기능을 적용하는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 성능이 우수한 Sim의 안개 제거방법을 실시간 처리가 가능한 하드웨어로 구현한다. 제안하는 하드웨어는 Verilog HDL을 사용하여 설계하였고, Xilinx사의 xc7z045-2ffg900을 Target device로 설정하여 FPGA 구현하였다. Xilinx Vivado 프로그램을 이용한 논리합성 결과 4K(4096×2160) 고해상도 환경에서 최대 동작 주파수 276.932MHz, 최대 처리 속도 31.279fps를 가짐으로써 실시간 처리 기준을 만족한다.

• 융합정보논문지
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• 제11권5호
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• pp.17-22
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• 2021

청각장애인들은 수어통역 없이 상담서비스를 이용하기에는 어려움이 있다. 수어 통역사 인력이 많이 부족하여 수어 통역사까지 상담이 연결되는데 많은 시간이 걸리거나 연결이 되지 않는 경우가 많이 발생하고 있다. 이에 본 논문에서는 OpenCV와 CNN(Convolutional Neural Network)을 이용하여 수어를 영상으로 촬영하고 수어 동작을 인식하여 수어가 뜻하는 의미를 텍스트 형태의 데이터로 변환하여 사용자에게 제공하는 시스템을 제안한다. 상담사는 저장된 수어번역 상담내용을 열람하여 상담을 진행할 수 있다. 전문 수어 통역사가 없어도 상담이 가능하여 수어 통역사를 기다려야 하는 부담을 줄일 수 있다. 제안 시스템을 청각장애인 상담서비스에 적용할 경우 상담 효과의 향상과 향후 청각장애인 상담에 관한 학문적 연구를 촉진하는 계기가 될 것으로 기대된다.

• 산업과 과학
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• 제2권3호
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• pp.8-14
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• 2023

대다수의 IoT 기기들은 이미 AIoT를 사용하고 있지만, AI 애플리케이션을 구축하기 위해서는 아직 해결해야 할 문제가 많이 남아 있다. 본 연구에서는 IoT 에지 자원을 보다 효과적으로 분산하기 위해 머신러닝 기반의 IoT 에지 자원 관리 기법을 제안한다, 제안 기법은 머신러닝을 이용하여 IoT 에지 자원 동향을 파악함으로써 IoT 자원의 할당을 지속적으로 개선하며, 최적화된 IoT 자원은 머신러닝 컨볼루션을 활용하여 항상 변화하는 IoT 에지 자원을 안정적으로 유지한다, 제안 기법은 각각의 머신러닝 기반 IoT 에지 자원을 이전 패턴의 자원과 함께 해시값으로 저장함으로써 분산된 AIoT 맥락에서 공격 패턴으로 자원을 효과적으로 검증한다. 실험 결과에서는 IoT Edge 리소스의 무결성을 검증하기 위해서 이질적인 계산 하드웨어가 있는 복잡한 환경에서 잘 동작하는지 세 가지 다른 테스트 시나리오에서 에너지 효율성을 평가하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.7-16
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• 2023

캐릭터 애니메이션 분야에서 목표 지향적 이동을 위해 원하는 궤적을 재현하는 것은 항상 어려운 과제이다. 생성 모델을 사용하는 데이터 기반 방법은 명시적인 조건 없이 긴 동작 시퀀스를 예측하는 효율적인 방법 중 하나이다. 이러한 방법은 고품질의 결과물을 생성해내지만, 멀리 있는 목표물을 무작위로 타격하는 것처럼 더 어려운 상황의 모션을 합성(synthesis)에 있어서는 제한될 수 있다. 하지만 이는 모션 데이터 클립을 모방하는 GAN Discriminator 를 사용하고 강화학습을 통해 해결할 수 있다. 본 연구는 캐릭터들이 GAN 기반 접근법과 리워드 설계를 통해 복싱을 구현하는 것을 목표로 한다. 논문에서 사용된 두 가지의 최신 연구인 Adversarial Motion Prior 와 Adversarial Skill Embedding 에 대해 비교실험하며, 또한 복싱을 경쟁 스포츠에 적용하기 위하여 멀티 에이전트 강화 학습을 위한 대규모 self-play 프레임워크인 TimeChamber 를 활용한다.