• 제목/요약/키워드: 반올림

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고성능 부동 소수점 연산기에 대한 연구 (A Study on High Performances Floating Point Unit)

  • 박우찬;한탁돈
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권11호
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    • pp.2861-2873
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    • 1997
  • 부동 소수점 연산기는 고성능 컴퓨터에서 필수적이며, 최근 대부분의 고성능의 컴퓨터에서는 고성능의 부동 소수점 연산기가 내장되고 있는 추세이다. 부동 소수점 연산이 고속화 되면서 부동 소수점 연산기에서 한개의 단계를 차지하는 반올림 단계가 전체 부동 소수점 연산에 큰 영향을 미친다. 반올림 단계에서는 별도의 고속 가산기를 필요로하여 많은 처리 시간과 칩 면적을 차지하기 때문이다. 본 연구는 고성능 부동 소수점 연산기의 근 간을 이루는 부동 소수점 덧셈/뺄셈기, 곱셈기, 나눗셈기의 처리 알고리즘을 살펴보고, 이를 분석하여 새로운 반올림 처리 알고리즘을 갖는 연산기를 제안하였다. 제안된 부동 소수점 연산기들은 반올림 처리를 위한 별도의 시간을 요하지 않고, 반올림단계를 위한 가산기나 증가기를 필요로 하지 않는다. 따라서, 제안하는 부동 소수점 연산기들은 성능면이나 차지 면적 면에서 모두 효율적이다.

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양반향 반올림 필터를 이용한 MRWD 기반 객체영역 우선 전송기법 (Object Region Prior Transmission Method based on MRWD Using Bidirectional Round Filter)

  • 류태경;강경원;류권열;권기룡;문광석;김문수
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2003년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.42-45
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    • 2003
  • 일반적으로 영상내의 중요한 정보는 객체 영역에 많이 포함되어 있다. 객체 영역 우선 전송 방법은 영상의 전 영역에 대해 동일한 중요도로 전송하는 일반적인 점진적 부호화 방법과는 달리 객체 영역만을 우선적으로 부호화 하여 전송하기 때문에 짧은 시간 내에 원 영상을 보다 빨리 파악할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 양방향 반올림 필터를 이용한 MRWD기반 객체 영역 우선 전송 기법을 제안한다. 제안한 방법은 양방향 반올림 필터에 의해 객체 영역을 추출한 후, MRWD를 이용하여 부호화를 수행하므로, 객체 영역의 웨이브릿 계수들을 우선 전송함으로써 매우 낮은 비트율에서 영상내의 중요 정보를 파악할 수 있다. 따라서, 인터넷상에서 사용자가 영상을 검색할 경우 보다 빨리 원하는 정보를 파악할 수 있어 검색 시간과 검색 효율을 개선시킬 수 있다.

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Quantizer를 위한 최적화된 Divider 구현 (Design of an optimized Divider for a Quantizer)

  • 김재우;조태헌;남기훈;이광엽
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.835-838
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    • 2003
  • 본 논문에서는 현재 MPEG, JPEG 압축 알고리즘에서 쓰이는 DCT(Discrete Cosine Transform)기반의 손실 영상 압축에 사용되는 양자화(Quantization) 처리에 필요한 나눗셈 연산기를 제안한다. 영상 데이터 처리를 위한 양자화기(Quantizer)는 DCT로부터 매 사이클마다 영상 데이터를 입력 받아 양자화 처리를 해야하며 보다 나은 영상 데이터를 위해 최종 나눗셈 결과 즉, 몫을 소수 첫째자리에서 반올림(Rounding)해야 한다. 이를 위해 반올림 동작이 추가된 Pipelined Nonrestoring Array Divider를 설계하였다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위해 DCT로부터 나온 영상 데이터를 제안된 구조의 양자화기로 양자화하여 일반 양자화기에서 나온 압축된 데이터와 비교해 보았다. 또한 합성기(Synthesis)를 통하여 실제 하드웨어 크기를 분석하였다.

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가변 임계값을 갖는 JPEG 영상의 양자화 방법 (JPEG Image Quantization Method with Variable Thresholds)

  • 윤석현
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.24-30
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    • 2003
  • 본 논문에서는 JPEG 영상의 오차(PSNR)의 개선을 위해 반올림 양자화와 내림 양자화의 장점을 조합하여 가변 임계값을 갖는 양자화 방법(VTQM: Variable Threshold quantization Method)을 제안하고, 실험에 의해 VTQM의 비트율 대비 PSNR을 표준 JPEG방법의 경우와 비교하였다. VTQM에서는 양자화 방법에 따라 영상의 압축률에 영향을 미치는 영역에서는 압축한 결과값의 길이가 줄어들 수 있도록 임계값을 조정하여 양자화하고, 그 외의 경우에는 원시 영상의 값을 유지하는 방향(반올림)으로 양자화 한다. 그 결과 최대한 화질을 유지하면서 비트율을 감소시킬 수 있다. 몇 개의 샘플 영상에 대한 실험 결과, VTQM은 기존의 반올림과 내림 양자화 방법보다 같은 비트율에서 PSNR이 각각 0.2∼0.3dB, 0.4∼0.5dB 향상되는 것을 보여주었다.

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양방향 반올림 필터를 이용한 객체 영역 우선 전송 기법 (Object Regions Prior Transmission Method Using Bidirectional Round fitter)

  • 강경원;문광석
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • 일반적으로 영상내의 중요한 정보는 객체 영역에 많이 포함되어 있다. 따라서 본 논문에서는 양방향 반올림 필터를 이용한 객체 영역 우선 전송 기법을 제안한다. 제안한 방법은 양방향 반올림 필터에 의해 객체 영역을 추출한 후, SPIHT를 이용한 부호화시 객체 영역의 웨이브릿 계수들을 우선 전송함으로써 짧은 시간내에 영상내 중요 정보들이 다른 정보들 보다 빨리 복원되도록 한다. 따라서 매우 낮은 비트율에서 영상내의 중요 정보를 파악할 수 있어, 인터넷상에서 사용자가 영상을 검색할 경우 보다 빨리 중요한 정보를 파악하여 계속적인 전송 여부를 판단할 수 있기 때문에 검색 시간과 검색 효율을 개선시킬 수 있다.

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양방향 반올림 필터를 이용한 객체 영역 기반 고속 영상 검색 (Fast Image Retrieval Based on Object Regions Using Bidirectional Round Filter)

  • 류권열;강경원
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.240-246
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    • 2003
  • 본 논문에서는 웨이브릿 변환 영역에서 양방향 반올림 필터를 이용한 객체 영역 기반 고속 영상 검색 방법을 제안한다. 기존의 방법은 웨이브릿 변환 영역의 부대역 전체에서 특징 벡터를 추출하기 때문에 불필요한 배경 정보가 포함됨으로써 검색 효율이 감소하였다. 제안한 방법은 양방향 반올림 필터를 이용하여 객체 영역에서만 특징 벡터를 추출함으로써 불필요한 배경 정보를 제거하여 검색 효율을 향상시킨다. 그리고, 색상 정보에 관한 특징 벡터 수를 감소하여도 일정한 검색 효율을 유지한다. 결론적으로, 영상의 특성에 따라 다소 차이는 있으나 2.5%∼5.3%의 검색 효율이 향상됨을 알 수 있었다.

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SDFT 고정소수점 연산에 대한 유한 비트 오차영향 해석 (Analytic derivation of the finite wordlength errors in fixed-point implementation of SDFT)

  • 장태규;김재화
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권4호
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    • pp.65-71
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    • 2000
  • 본 논문에서는 SDFT(sliding discrete-Fourier transform)을 순환식(recursive)으로 구현할 때 유한 비트 고정소수점 계산하여 발생하는 오차의 영향을 해석적으로 구하는 방법을 제시하고 이의 유도 과정을 기술하였다. 유한 비트 오차는 계수의 양자화 때문에 발생하는 계수오차와, 곱셈연산 후 반올림되는 유효자리 때문에 발생하는 반올림오차로 구성된다. 각각의 오차는 주파수 스펙트럼 추정오차를 야기 시키며, 이 스펙트럼 오차의 전력과 실제 스펙트럼의 전력 비(noise-to-signal power ratio NSR)를 진동계수를 표현하는 비트 수, DFT 값을 표현하는 비트 수, 그리고 DFT 구간길이에 대한 식으로 유도하였다. 유도과정은 SDFT 순환식(recursive equation)을 통해 유도한 오차방정식(error-dynamic equation)과 계수오차 및 반올림오차의 확률분포특성에 근거하였다. 해석적으로 유도한 NSR 결과를 시뮬레이션 실험을 통해 얻은 결과와 비교하여 타당성을 확인하였다.

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새로운 FIF 알고리즘의 안정화 방법과 다경로 페이딩 채널의 적응 보상 (A New Stabilizing FTF Algorithm and Adaptive Equalization for Multipath Fading Channel)

  • 이동윤;박양수;김형명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.881-888
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    • 1993
  • 본 논문에서는 반올림 오차의 누적으로 인하여 발산하는 FTF(fast transversal filter) 알고리즘의 새로운 안정화 방법에 대해 서술하였다. FTF 알고리즘에서 특정한 변수들을 각각 다른 방법으로 구할 수 있는데, 본 논문에서는 이 차이를 반올림 오차의 누적을 표시하는 양으로 정의하고 이 양을 줄이기 위해 FTF 알고리즘의 변수들을 정정하는 새로운 안정화 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 등화기 필터 차수에 선형적인 계산량으로 기존의 방법보다 안정된 알고리즘을 구현할 수 있었다. 그리고 모의실험을 통하여 제안된 알고리즘이 육상 이동통신 채널의 적응 보상에 우수한 성능을 나타냄을 보였다.

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감마나이프 방사선치료에서 소프트웨어와 하드웨어 시간설정차이에 의한 처방선량에 주는 영향

  • 서원섭;임영진;신동오
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.60-60
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    • 2003
  • 목적 : 감마나이프 치료계획용 소프트웨어인 감마플렌에서 처방선량을 계산하는 단위와 실제 시간을 설정하는 하드웨어인 조정판의 시간설정 단위의 차이에 의한 실제 처방선량에 끼치는 영향을 계산하였다. 대상 및 방법 : 감마나이프는 주어진 4 개의 헬멧을 가지고 최소 한번 또는 최대 20 번 이상의 방사선 조합으로 한번에 많은 방사선을 목표물에 조사한다. 감마나이프 방사선 수술을 위한 치료계획용 소프트웨어인 감마플렌 5.32에서는 처방선량에 대한 치료시간을 최대 지점 또는 지정하는 지점에 규격화하여 소숫점 두 자리 즉 0.6 초까지 계산한다. 그러나 실제 치료를 위한 조정판의 시간설정은 모델 B 에서는 소숫점 한자리까지 가능하게 되어있다. 그러므로 모델 B를 사용하는 기관의 치료계획 컴퓨터인 감마플렌에서는 소숫점 한자리로 만들기 위해 반올림과 내림을 하게 되며 이것을 프린트하여 사용하게 된다. 실제 임상에서 멀티삿에 대한 반올림과 내림에 대한 효과를 선량으로 환산하여 처방선량에 끼치는 영향을 연구하였다. 치료 계획에 서 처방선량을 입력한 후 계산된 각 조사에 대한 소숫점 두자리 시간을 화면에 표시한 후 스냅tit으로 스크린 캡쳐하여 프린트하였으며, 소숫점 한자리로 된 최종 치료계획을 프린트하여 서로 비교 계산하였다. 결과 : 20 여명의 환자에 대한 치료 결과에 대한 분석은 조사의 수나 처방선량에 관계하지 않고 우연히 올림이 많으냐 내림이 많으냐에 의존하였다. 최대지점에 대하여 분석한 결과는 -0.48부터 +0.47로 -2%부터 +1.9%의 정도로 영향을 끼쳤다. 결론 : 반올림과 내림의 결과는 처방선량을 줄일 수도 있고 늘일 수도 있었다. 그러나 이 연구는 최대선량 지점에 대해 비교를 하였으나 실제로는 각 조사의 위치가 서로 다르므로 영향은 이보다 훨씬 적을 것으로 생각되어 소숫점 한자리로 치료하여도 무방할 것으로 보인다.mm, AP 방향에서는 2.1$\pm$0.82 mm이었다. 그리고 복부의 later의 방향에서는 7.0$\pm$2.1 mm, AP 방향에서는 6.5$\pm$2.2 mm 이었다. 또한 표적 위치측정을 위해서 환자의 피부에 임의의 가상표적을 부착하고 CT 촬영한 영상결과, 프레임으로 가상표 적에 대한 위치를 정확히 파악할 수 있었다. 결론 : 제작된 프레임을 적용하여 방사선투과율 측정실험, 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험, 가상표적 위치측정 실험 등을 수행하였다. 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험 경우, 더 많은 Volunteer를 적용하여 보다 정확한 오차 측정실험이 수행되어야 할 것이며 정확한 표적 위치 측정실험을 위해서 내부 마커를 삽입한 환자를 적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다. 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로

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