• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.262-263
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• 2018

최근 디스플레이 크기 및 영상 해상도가 커짐에 따라 디스플레이와 외부 메모리 간 대역폭이 큰 부담이 되고 있다. 본 논문은 이런 문제를 해결하기 위해 라인 단위 영상 압축 기법을 제안한다. 방향성 인트라 예측, 컬러 성분 간 보상 등으로 구성된 제안기법은 50dB 정도 PSNR 에서 최대 12:1 정도의 압축률을 보인다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1998년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.114-119
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• 1998

방대한 볼륨 데이터의 가시화는 상당히 많은 계산 비용과 메모리 공간을 필요로 하는 작업이다. 본 논문에서는 방대한 볼륨 데이터를 효과적으로 압축할 수 있는 웨이블릿에 기반을 둔 3차원적인 압축 기법을 제안하고, 이 기법으로 압축된 데이터를 인터렉티브하게 가시화할 수 있는 네비게이션 시스템의 구현에 대해 설명한다. 본 압축 기법은 방대한 볼륨 데이터를 효과적으로 압축함으로써, 64∼128MByte 정도의 제한된 메인 메모리를 갖는 목표로 한다. 따라서, 개발된 압축 스킴은 데이터 전체에 대한 복원없이 가시화가 필요한 부분의 데이터만을 빠르게 복원할 수 있는 랜덤 액세스가 가능하도록 설계되었으며, 적은 계산 비용으로 복원이 가능하다는 장점을 갖는다. 개발된 네비게이션 시스템은 가시화 속도 향상을 위한 여러 가지 효과적인 렌더링 모듈과 사용자 인터페이스 모듈로 구성되며, 현재 성능 향상을 위한 연구가 계속 진행되고 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권5_6호
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• pp.321-327
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• 2004

SPIHT는 수행속도가 빠르고 효율적인 웨이블릿 기반의 이미지 압축 알고리즘으로 잘 알려져 있다. 그러나, SPIHT는 알고리즘을 수행하는 과정에서 발생하는 제로트리 및 계수의 상태를 저장하기 위하여 리스트 구조를 사용하고 있어 추가 메모리를 요구하며, 비트율의 증가에 따라 메모리 요구량이 증가하는 단점을 가진다. 본 논문에서는 SPIHT 알고리즘을 수행하는데 있어 추가 메모리를 요구하지 않는 MZC-BFS 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법은 peano 코드를 이용하여 완벽한 너비우선 순서에 따라 공간트리를 탐색하며, 부호화 과정에서 이전상태 중요계수 테스트 및 복원과정에서 계수의 LSB를 이용함으로써 SPIHT에서 리스트 문제를 제거한다. MZC-BFS는 SPIHT에 비하여 리스트를 사용하지 않기 때문에 하드웨어 구현이 간단하고 수행속도가 빠를 뿐 아니라 추가 메모리를 요구하지 않기 때문에 하드웨어 제작비용을 절감할 수 있다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제11권2호
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• pp.133-142
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• 2009

최근 무선 인터넷이 발전하고 모바일 단말기 사용이 증가함에 따라 위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)에 대한 요구가 증가되고 있으며, 모바일 단말기 환경에서 효율적인 위치 기반 서비스를 제공하기 위해 공간 데이타를 저장 및 관리하는 공간 인덱스의 연구가 필수적으로 요구되고 있다. 플래시 메모리는 모바일 단말기에서 대용량의 공간 데이타를 효율적으로 저장하기 위한 보조 저장 장치로 많이 사용된다. 그러나 플래시 메모리에 기존 공간 인덱스를 그대로 적용할 경우 빈번한 노드 갱신에 의한 쓰기 연산 증가로 인덱스 성능이 저하된다. 이러한 문제점을 해결하고자 최근 플래시 메모리 기반 공간 인덱스가 연구되고 있지만 버퍼와 플래시 메모리의 공간 활용도가 낮아 효율성이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존의 플래시 메모리 기반 공간 인덱스들의 문제점을 해결하기 위해 노드 압축 기법과 쓰기 연산 지연 기법을 적용한 FR-Tree(Flash-Memory based R-Tree)를 제안하였다. FR-Tree의 노드 압축 기법은 공간 데이타의 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 상대 좌표값과 MBR 크기 값을 이용해 압축함으로써 플래시 메모리의 공간 활용도를 높였다. 그리고 쓰기 연산 지연 기법은 공간 데이타의 삽입, 갱신, 삭제시 플래시 메모리에 저장된 공간 인덱스에 바로 반영하지 않고 버퍼에 임시적으로 저장한 후 일괄적으로 플래시 메모리에 반영하여 플래시 메모리의 쓰기 연산 횟수를 줄였다. 특히, 버퍼내 동일한 공간 데이타들의 중복 저장을 방지하여 버퍼의 공간 활용도를 높였다. 마지막으로, 본 논문에서는 다양한 성능 평가를 통해 FR-Tree가 플래시 메모리에서 기존 공간 인덱스들에 비해 성능이 우수함을 입증하였다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제9권2호
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• pp.13-23
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• 2007

최근 실시간 서비스의 요구 사항을 갖는 위치 기반 서비스와 텔레매틱스 서비스를 효율적으로 제공하기 위해서 공간 메인 메모리 DBMS에 대한 관심이 급증하고 있다. 이러한 공간 메인 메모리 DBMS에서 기존의 디스크 기반 다차원 인덱스들을 메인 메모리에 최적화하기 위해 엔트리 크기를 줄여 캐시 접근 실패를 최소화한 다차원 인덱스 구조들이 제안되고 있다. 그러나 엔트리 크기를 줄이기 위하여 부모 노드의 MBR을 기준으로 압축하거나 중복된 MBR을 제거하기 때문에 인덱스 갱신 시 MBR 재구성 비용이 증가하고 인덱스 검색 시 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 MBR 재구성 비용을 줄이기 위하여 넓은 분포의 경우와 좁은 분포의 경우로 나누어 압축 기준점을 다르게 적용하는 RSMBR(Relative-Sized MBR) 압축 기법을 제시하였다. RSMBR 압축 기법은 넓은 분포일 경우 부모 노드 확장 MBR의 좌하점을 기준으로 압축하고, 좁은 분포일 경우 전체 MBR을 일정 크기의 셀로 나누고 각 셀의 좌하점을 기준으로 압축한다. 또한 인덱스 검색 시 검색 비용을 줄이기 위하여 상대 좌표와 크기를 이용하여 MBR을 압축한다. 마지막으로, 본 논문에서는 실제 데이타를 통한 성능 평가를 수행하여 RSMBR 압축 기법의 우수성도 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권7A호
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• pp.683-694
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• 2002

본 논문에서는 2D DWT(Discrete Wavelet Transform)를 이용하여 디지털 영상압축기를 FPGA에서 실시간 동작이 가능하도록 설계하였다. 구현된 웨이블릿을 이용한 영상압축기는 필터링을 수행하는 커널부와 양자화 및 허프만 코딩을 수행하는 양자화/허프만 코더부, 외부 메모리와의 인터페이스를 위한 메모리 제어부, A/D 컨버터로부터 영상을 받아들이기 위한 입력 인터페이스부, 불규칙적인 길이의 허브만 코드값을 32비트의 일정길이로 구성하는 출력 인터페이스부, 메모리와 커널사이 데이터를 정렬하는 메모리 커널 버퍼부, PCI와의 연결을 위한 PCI 입/출력부 그리고 그 밖에 타이밍을 맞추기 위한 여러 작은 모듈들로 구성된다. 열방향 읽기 동작을 행방향 읽기 동작으로 수행하기 위한 메모리 사상방식을 사용하여 외부 메모리에 영상을 저장하고 열방향의 수직 필터링 시 효율적으로 데이터를 메모리로부터 읽을 수 있게 한다. 전체적인 동작은 A/D 컨버터의 필드 신호에 동기하여 전체 하드웨어는 필드 단위로 파이프라인 동작을 하고 필드 단위의 동작은 DWT의 웨이블릿 필터링 레벨에 따라서 동작이 구분된다. 구현된 하드웨어는 APEX2KC EP20K600CB652-7의 FPGA 디바이스에서 11119(45%)개의 LAB와 28352(9％)개의 ESB를 사용하여 하나의 FPGA내에 사상될 수 있었고 부가적인 외부 회로의 필요없이 단일 칩으로써 웨이블릿을 이용한 영상압축을 수행할 수 있었다. 또한 33MHz의 속도에서 초당 30 프레임의 영상을 압축할 수 있어 실시간 영상 압축이 가능하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.1017-1021
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• 2005

현대에 있어서 영상정보는 아주 큰 비중을 차지하고 있다. 따라서 이러한 영상정보를 얼마나 빨리 그리고 많이 압축 시킬 수 있는가가 핵심적인 관건이다. 본 논문에서는 공간적 압축 방식의 핵심인 DCT와 비교하여 블록킹 효과(Blocking Effect)과 없고, 우수한 압축 성능을 갖는 DWT(Discrete Wavelet Transform)알고리즘을 적용한 2차원 이산 웨이브렛 변환 필터를 설계하였다. 본 논문에서 구현한 DWT 필터는 FIR필터 방법으로 설계하였으며, Daubenchies-4 Tap을 이용하였고, 파이프라인 연산으로 승산기, 가산기를 병렬로 처리하여 고속연산을 수행하였다. 뿐만 아니라 메모리 맵핑 과정과 메모리 컨트롤 어드레스 발생기를 사용하여 메모리와 연산량을 최소화 하여 칩사이즈를 줄여 설계하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제41권1호
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• pp.9-18
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• 2004

본 논문은 최근 많은 관심이 되고 있는 멀티미디어 프로세서 구현에 사용되는 메모리를 줄일 수 있는 성능이 우수하면서 하드웨어적으로 쉽게 구현이 가능한 영상 압축 알고리즘을 제안한다. 특히 고화질 영상을 처리하는 멀티미디어 프로세서는 영상 프레임을 저장하기 위하여 외부에 많은 양의 프레임 메모리를 사용하며, 또한 대부분의 프로세서에서 저 대역 필터와 같은 선형 필터를 구현하기 위하여 많은 양의 라인 메모리를 프로세서 안에 포함한다 이러한 메모리들은 멀티미디어 프로세서를 구현하는데 있어서 많은 비중을 차지하기 때문에, 만약 화질의 손상이 없으면서 이러한 메모리를 대폭 줄일 수 있다면 프로세서의 경쟁력을 높일 수가 있다. 기존의 JPEG과 같은 표준 압축 방법은 2차원 블록 단위로 처리하고 구현하기에 복잡하기 때문에 멀티미디어 프로세서에서 요구하는 래스터 스캔 입출력을 갖는 용도에는 적합하지가 않다. 본 논문에서는 래스터 스캔의 입출력을 위해 1${\times}$8 블록 단위로 처리하고 하드웨어적으로 쉽게 구현하고 압축 효율을 높이기 위해 Hadamard 변환을 이용하고, 변환된 계수의 특성을 분석하여 그에 따라 적응적으로 thresholding을 적용한 후 양자화를 하였다. 모의실험을 통해 메모리를 반으로 줄였을 때 기존의 압축 방법과 성능을 비교하였으며, 하드웨어의 구현을 통해 멀티미디어 프로세서를 구현하는데 있어서 어느 정도 경쟁력을 높일 수 있는 지를 분석하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.42-54
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• 2023

방대한 홀로그램 데이터를 디지털 형식으로 압축하는 것은 중요한 문제이다. 특히, 상용화를 위해 위상 전용 홀로그램의 압축에 관한 연구가 주목된다. 자연 영상에 최적화된 기존 표준 압축 기술은 위상 신호를 압축하는데 적합하지 않으며, 위상 신호에 대해 최적화 가능한 신경망 기반 압축 기술은 좋은 성능을 기대할 수 있으나 고해상도 홀로그램 데이터를 학습하는 데 메모리 문제가 존재한다. 본 논문에서는 메모리 문제를 해결할 수 있는 학습 가능한 신경망 기반의 블록 단위 압축 기술을 위상 전용 홀로그램에 적용해봄으로써 블록 기반이라는 동일 조건 내에서도 제안 방식이 표준 코덱보다 상당한 성능향상을 보일 수 있음을 밝혔다. 신경망 기반의 블록 단위 압축은 기존 코덱과의 호환성을 제공할 수 있으며, 메모리 문제를 해결하는 동시에 위상 전용 홀로그램 압축에 대해 월등히 좋은 성능을 보일 수 있다.

• 한국음향학회지
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• 제17권3호
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• pp.27-36
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• 1998

현재 상용화된 사운드 합성 기기에서 널리 쓰이고 있는 PCM 방식에서의 문제점은 고음질의 음을 얻기 위해서 많은 메모리 용량을 필요로 하는 것이다. 이 논문에서는 이 문 제를 해결하기 위해 MPEG 오디오 압축 방식을 적용하여 샘플된 음을 압축하고, 실시간으 로 이를 복호화 해서 음을 합성해내는 사운드 합성 시스템을 설계하였다. 사운드 합성 시스 템은 마이크로프로세서, 음원 DSP, MPEG 오디오 복호화기로 구성되며, 44.1Khz의 샘플링 주파수로 32개의 음을 동시에 합성할 수 있도록 설계되었다. 설계 과정에서 각각의 기능 요 소를 C언어로 기술하여 사운드 합성 시스템에 대한 소프트웨어 모델을 작성하였다. 이것을 통해 미리 전체 시스템의 동작을 시뮬레이션하고, 압축 방식을 적용함으로써 발생될 수 있 는 여러 가지 문제점에 대한 해결 방안을 제시하였다. 시뮬레이터로 시스템의 동작을 검증 한 후, DSP와 MPEG 복호화기를 포함하는 사운드 합성 시스템을 VHDL로 설계하여 시뮬 레이션을 통해 하드웨어가 정상적으로 동작함을 확인하였다. MPEG 오디오 압축 방식을 이 용함으로써 메모리 용량 측면에서는 약8:1의 감소 효과를 얻을 수 있다.