• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.609-612
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• 2002

본 논문은 다양한 멀티미디어 응용을 위한 재구성가능(reconfigurable) 구조의 프로세서 설계에 대해서 연구하였다. 설계된 프로세서는 RISC 코어 프로세서와 코스-그레인(coarse-grain) 구조의 재구성가능 셀들의 배열로 이루어진 처리 유닛으로 구성되었다. 여기서 사용된 RISC 코어 프로세서는 하드웨어 구조를 간단히 하기 위하여 MIPS 명령어들 중에서 사용빈도가 높은 것들만 고려하였으며, 재구성가능 처리를 위한 별도의 명령어를 추가하였다. 본 논문에서 제시한 재구성가능 프로세서는 VHDL로 모델링하여 실행을 검증하였으며, 하드웨어의 유연성을 증가하여 다양한 멀티미디어 응용에 적용함과 아울러 속도향상에 기여함을 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2001.06a
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• pp.12-15
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• 2001

본 논문에서는 고효율 멀티미디어 프로세서 아키텍쳐에 대해 논의하였다. 제안한 멀티미디어 프로세서 아케텍쳐는 제안한 방법은 기존의 멀티미디어 프로세서의 단점들인 각종 텍스트, 사운드, 비디오 등의 미디어 들을 1개의 칩 속에서 처리할 수 있도록 하였으며, 또한 멀티미디어의 특성인 상호대화식 처리도 가능하게 하였다. 특히, 완전한 그래프에 기반을 둔 네트워크를 지향하므로 소프트웨어 없이 메모리 맵의 노드어드레싱을 가능하게 하였으며, 데이터 형태에 의존하는 완전한 재구성이 가능하며 동기/비동기를 갖는 시간 공유와 공간 공유 처리가 가능하다. 또한, 연속적임과 동적인 매체 데이터의 버스 충돌을 방지할 수 있으며 지역적임과 전반적인 공유 메모리 구조로부터의 버스 충돌도 방지할 수 있으며, 또한 가상현실과 흔합현실에도 적용할 수 있으리라 사료된다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.95-97
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• 1998

본 논문에서는 멀티미디어 프로세서의 특성을 반영한 프로세서 스케줄러를 설계하고 실제 구현을 통해 성능을 분석하였다. 제안한 프로세서 스케줄링 기법은 주기가 짧은 프로세서에 높은 우선순위를 부여하지만 우선 순위를 결정하기 위한 주기를 이전 작업의 주기에 위해 동적으로 계산하고 프로세서의 수행 중의 중단을 제한함으로써 Rate Monotonic 알고리즘을 동적이고 비중단적으로 수정하였다. 제안한 스케줄링 기법은 BSD를 기초로 한 운영체제인 FreeBSD 상에서 구현하여 스케줄링의 성능을 평가하였다. 제안한 스케줄러에 대한 실험에서 FreeBSD 스케줄러에 비해 멀티미디어의 실시간적인 특성을 만족하면서 수행 중의 동적인 상황 변화에 적응된 결과를 보인다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.110-112
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• 1998

본 논문에서는 BSD운영체제에서 마감시간(dead line)의 개념을 도입하여 멀티미디어 프로세서의 우선순위를 관리하고 실시간 준비 큐를 관리하는 방법에 대하여 알아보았다. 마감시간이 가장 먼저 임박한 프로세서에 대해서 높은 우선순위를 할당하는 EDF (Earlist Desdline First)알고리즘을 바탕으로 구현을 하였다. BSD에서 실기간 프로세서의 준비 큐와 시분할 프로세서의 준비 큐 사이에는 프로세서의 이동이 없고 실시간 프로세서는 시분할 프로세서보다 우선적으로 선택되어지게 되어있는데 이로 인해 시분할 프로세서의 기아()현상이 발생할 수가 있다 이를 방지하기 위해 준비 큐 사이에서 프로세서를 이동하는 방법에 대해서도 알아보았다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.10a
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• pp.1149-1152
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• 1998

멀티미디어 데이터를 아날로그 방식보다는 디지털 방식으로 처리하게 되면 여러 면에서 이득을 볼 수 있다. 멀티미디어 데이터를 디지털 방식으로 처리하는 방법 중 범용프로세서에서 멀티미디어 명령어에 의해 처리하게 되면 flexibility를 증가시키며 효율적으로 프로그램할 수 있다. 본 논문에서는 범용 프로세서 안에서 멀티미디어 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 명령어 집합 구조와 이를 수행할 수 있는 프로세서의 구조를 제안하고 이를 HDL(Hardware Description Language)로 동작레벨에서 기술하고 시뮬레이션 하였다. 제안된 멀티미디어 명령어는 특성에 따라 8개의 그룹에 총 55개의 명령어로 구성되며 64비트 데이터 안에서 각각 8비트의 8바이트, 16비트의 4하프워드, 32비트의 2워드의 부워드(subword) 데이터들을 병렬 처리한다. 모델링된 프로세서는 오픈아키텍쳐(Open Architecture)인 SPARC V.9 의 정수연산장치(Integer Unit)에 기반을 두었으며 하바드 구조를 지닌 5단 파이프라인 RISC 형태이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.10a
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• pp.664-665
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• 2013

This paper present a method of constructing the multimedia processor architecture. The proposed multimedia processor architecture be able to handle each text, sound, and video in one chip. Also it have interactive function that is a characteristics of multimedia. Specially, the proposed multimedia processor be able to addressing nodes in memory map without software, and it is completely reconfigurable depend on data. Also it as able to process time and space common that have synchronous/asynchronous and it is able to protect continuous and dynamic media bus collision, and local and overall common memory structure. The proposed multimedia processor architecture apply to virtual reality and mixed reality.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.10
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• pp.573-581
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• 2002

In this paper, we propose a mediaprocessor of dual-cache architecture which is composed of the multimedia data cache and the general-purpose data cache to prevent performance degradation caused by memory delay. In the proposed processor architecture, multimedia data that are written in subword instructions are loaded in the multimedia data cache and the remaining data are loaded in the general-purpose data cache. Also, Ive use multi-block prefetching scheme that fetches two consecutive data blocks into a cache at a time to exploit the locality of multimedia data. Experimental results on MPEG and JPEG benchmark programs show that the proposed processor architecture results in better performance than the processor equipped with single data cache.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.16 no.5
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• pp.1-11
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• 2011

As the use of mobile multimedia devices is increasing in the recent year, the needs for high-performance multimedia processors are increasing. In this regard, we propose a SIMD (Single Instruction Multiple Data) based parallel processor that supports high-performance multimedia applications with low energy consumption. The proposed parallel processor consists of 16 processing elements (PEs) and operates on a 3-stage pipelining. Experimental results indicated that the proposed parallel processor outperforms conventional parallel processors in terms of performance. In addition, our proposed parallel processor outperforms commercial high-performance TI C6416 DSP in terms of performance (1.4-31.4x better) and energy efficiency (5.9-8.1x better) with same 130nm technology and 720 clock frequency. The proposed parallel processor was developed with verilog HDL and verified with a FPGA prototype system.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.11a
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• pp.161-164
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• 2013

본 논문에서는 다양한 멀티미디어 코덱을 고속으로 처리하기 위하여 전용하드웨어가 아닌 병렬 어레이 프로세서 기반의 U-Chip(Universal-Chip) 구조를 제안하고 TSMC 80nm 공정을 사용하여 11,865,090개의 게이트 수를 가지는 칩으로 개발하였다. U-Chip은 역양자화(IQ), 역변환(IT), 움직임 보상(MC) 연산을 위한 $4{\times}16$ 개의 프로세싱 유닛으로 구성된 병렬 어레이 프로세서와 문맥적응적 가변길이디코딩(CAVLC)을 위한 비트스트림 프로세서와 인트라 예측(IP), 디블록킹필터(DF) 연산을 위한 순차 프로세서와 DMAC의 데이터 전송 및 각 프로세서를 제어하여 병렬 파이프라인 스케쥴링을 처리하는 시퀀서 프로세서 등으로 구성된다. 1개의 프로세싱 유닛에 1개의 매크로블록 데이터를 맵핑하여 총 64개의 매크로블록을 병렬처리 하였다. 64개 매크로블록의 대용량 데이터 전송 시간과 각 프로세서들의 연산을 동시에 병렬 파이프라인 함으로서 전체 연산 성능을 높일 수 있는 이점이 있다. 병렬 파이프라인 구조의 H.264 디코더 프로그램을 개발하였고 제작된 U-Chip을 통해 $720{\times}480$ 크기의 베이스라인 프로파일 영상에 대하여 코어 192MHz 동작, DDR 메모리 96MHz 동작에서 30fps의 처리율을 가짐을 확인하였다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.35 no.7
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• pp.305-317
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• 2008

As a mobile computing environment is rapidly changing, increasing user demand for multimedia-over-wireless capabilities on embedded processors places constraints on performance, power, and sire. In this regard, this paper proposes color media instructions (CMI) for single instruction, multiple data (SIMD) parallel processors to meet the computational requirements and cost goals. While existing multimedia extensions store and process 48-bit pixels in a 32-bit register, CMI, which considers that color components are perceptually less significant, supports parallel operations on two-packed compressed 16-bit YCbCr (6 bit Y and 5 bits Cb, Cr) data in a 32-bit datapath processor. This provides greater concurrency and efficiency for YCbCr data processing. Moreover, the ability to reduce data format size reduces system cost. The reduction in data bandwidth also simplifies system design. Experimental results on a representative SIMD parallel processor architecture show that CMI achieves an average speedup of 6.3x over the baseline SIMD parallel processor performance. This is in contrast to MMX (a representative Intel's multimedia extensions), which achieves an average speedup of only 3.7x over the same baseline SIMD architecture. CMI also outperforms MMX in both area efficiency (a 52% increase versus a 13% increase) and energy efficiency (a 50% increase versus an 11% increase). CMI improves the performance and efficiency with a mere 3% increase in the system area and a 5% increase in the system power, while MMX requires a 14% increase in the system area and a 16% increase in the system power.