• 제목/요약/키워드: 부동 소수점

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IEEE 반올림과 덧셈을 동시에 수행하는 부동 소수점 곱셈 연산기 설계 (Design of the floating point multiplier performing IEEE rounding and addition in parallel)

  • 박우찬;정철호
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권11호
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    • pp.47-55
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    • 1997
  • In general, processing flow of the conventional floating-point multiplication consists of either multiplication, addition, normalization, and rounding stage of the conventional floating-point multiplier requries a high speed adder for increment, increasing the overall execution time and occuping a large amount of chip area. A floating-point multiplier performing addition and IEEE rounding in parallel is designed by using the carry select addder used in the addition stage and optimizing the operational flow based on the charcteristics of floating point multiplication operation. A hardware model for the floating point multiplier is proposed and its operational model is algebraically analyzed in this paper. The proposed floating point multiplier does not require and additional execution time nor any high spped adder for rounding operation. Thus, performance improvement and cost-effective design can be achieved by this suggested approach.

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SUB-BAND 적응 디지털 필터 실시간 시스템 구현에 관한 연구 (A Study on Real Time Implementation of an Adaptive Digital Filter Using a Sub-band Structure)

  • 류차희;윤대희;유재하;차일환
    • 한국음향학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.13-20
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    • 1993
  • 충격 응답 시간이 긴 시스템을 모델링하기 위한 실시간 적응 디지털 필터를 구현하였다. 대상 시스템의 충격 응답 시간이 길 때, 일반적인 적응 디지털 필터를 사용하는 경우 발생하는 수렴 속도 저하와 계산량 증가 문제를 해결하기 위해서 서브밴드 구조를 갖는 적응 디지털 필터를 구성하였다. 실시간 처리 시스템에서는 GQMF을 사용하여 입력 신호를 4개 대역으로 분할하여 각 대역별로 적응 필터링을 수행함으로써 수렴 속도를 향상시킨다. 또한 대역별 신호를 동시에 분산 처리하기 때문에 계산량 면에서 효율적이므로 시스템의 충격 응답이 긴 경우에는 실시간 처리가 가능하다. 하드웨어 구성은 범용 신호 처리 프로세서인 DSP56001을 호스트 프로세서로 사용하며, 적응 디지털 필터 칩 DSP56200을 사용하여 각 대역 적응 필터를 구성하였다. 실험은 충격 응답 시간이 16 kHz 필터링 시 2000 탭 길이로 가정된 시스템을 대상으로 부동 소수점 시뮬레이션 결과와 실시간 처리 시스템의 결과를 비교하였다. 밴드를 나누지 않은 기존의 방법과 서브밴드 시스템의 비교 실험 결과 입력이 백색 잡음인 경우 대역별 간섭에 의한 성능 저하가 있었으나, 음성과 유사한 특성을 갖는 유색 잡음인 경우 서브밴드 시스템이 단일 시스템에 비해 성능 향상을 보였다.

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IEEE 부동 소수점 덧셈/뺄셈 연산에서 효율적인 반올림 알고리즘과 구현 (Efficient Rounding Algorithm and Implementation for IEEE Floating Point Addition/Subtraction)

  • 김병화;안현식;김도현
    • 전자공학회논문지B
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    • 제32B권3호
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    • pp.24-30
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    • 1995
  • The process of conventional floating-point additio $n_traction operation consists of alignment, additio $n_traction, normalization, and rounding stage. Because rounding stage needs an incrementor or adder, it occupies much time and chip area. In addition, it needs additional time and hardware for renormalization which occurs in overflow due to rounding In this paper, floating-point adde $r_tractor performing rounding and additio $n_traction in parallel is presented by using the feature of additio $n_traction and carry select adder used in additio $n_tracting stage. Proposed floating point adde $r_tractor doesn't need time and incrementor nor adder for rounding. Also, renormalization doesn't occur since rounding is performed prior to normalization.to normalization.

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적응 템플릿 필터링 및 웨이블렛 기반 영상 압축 연구 (A Study on Adaptive Template Filtering and Wavelet-based Image Compression)

  • 송영철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2777-2779
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    • 2002
  • 본 논문에서는 영상안에서의 노이즈를 제거하기 위한 방법과 영상을 압축하기 위한 방법을 제안하였다. 영상을 필터링하기 위한 방법으로 해상도의 손상 없이 영상의 신호대잡음비(SNR)를 개선시킬 수 있는 국부 형태 적응 필터링을 제안하였다. 제안한 알고리즘에서는 템플릿 형태가 고정되어 있는 기존의 필터링 방법 대신에 다중 템플릿들을 정의하였다. 적응 템플릿 필터링을 자기공명영상에 적용할 때 기존의 필터링 방법들에 비하여 향상된 결과를 얻을 수 있으나. $T_1$ 영상과 같이 비교적 작은 동적 범위를 가진 영상에서는 에지에서 계단모양의 artifact가 발견되곤 한다. 본 논문에서는 다중 성분을 갖는 복셀들을 선별하여 이들에 대해서는 가장 큰 크기의 템플릿을 할당함으로써 artifact를 제거하는 방법을 제안하였다. 영상 압축에 있어서는 두 가지 모델이 제안되었다. 첫 번째로, 향상된 정수 기반 웨이블렛 변환을 사용한 무손실에 가까운 압축을 제안하였으며, 두 번째로, 완전 복원이 가능한 정수 기반 웨이블렛 변환을 사용한 통합된 유/무손실 압축을 제안하였다. 모의 실험에서, 제안된 알고리즘에 의해 재구성된 영상들은 부동 소수점 기반 웨이블렛 변환과 JPEG에 의해 재구성된 영상들에 비해 높은 신호대잡음비를 보였다.

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3차원 그래픽의 트랜스포메이션을 위한 24-bit 부동 소수점 MAC 연산기의 설계 (A Design of 24-bit Floating Point MAC Unit for Transformation of 3D Graphics)

  • 이정우;김우진;김기철
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • This paper proposes a 24-bit floating point multiply and accumulate(MAC) unit that can be used in geometry transformation process in 3D graphics. The MAC unit is composed of floating point multiplier and floating point accumulator. When separate multiplier and accumulator are used, matrix calculation, used in the transformation process, can't use continuous accumulation values. In the proposed MAC unit the accumulator can get continuous input from the multiplier and the calculation time is reduced. The MAC unit uses about 4,300 gates and can be operated at 150 MHz frequency.

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효율적인 로그와 지수 연산을 위한 듀얼 페이즈 명령어 설계 (A Design of Dual-Phase Instructions for a effective Logarithm and Exponent Arithmetic)

  • 김치용;이광엽
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.64-68
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    • 2010
  • 본 논문은 작은 사이즈가 요구되는 제한적인 모바일 환경의 프로세서에서 별도의 연산기 없이 제안된 Dual Phase 명령어 구조를 이용해 효율적인 로그와 지수 연산이 가능한 방법을 제안한다. Floating Point 자료형의 지수부와 실수부를 추출하는 명령어 세트와 테일러 급수 전개를 이용해 로그의 근사치를 계산하여 24비트 단정도 부동 소수점을 연산하고, Dual Phase 명령어 구조를 활용해 명령어 실행 사이클을 줄였다. 제안된 구조는 별도의 연산기를 두는 구조보다 작은 사이즈를 유지하면서 성능저하를 33%까지 최소화 할 수 있는 구조이다.

GPGPU를 위한 공유 메모리 최적화 (Optimizing Shared Memory Accesses for GPGPU Computations)

  • 쟌 느앗 프엉;이명호;홍석원
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.197-199
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    • 2012
  • 최근 GPU 의 뛰어난 부동 소수점 연산 능력을 활용하여 그래픽 이외에 다양한 응용 프로그램들의 병렬화 및 성능최적화가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 GPU 의 성능을 극대화하기 위해서는 메모리 계층구조 및 shared memory 를 비롯한 on-chip 메모리의 사용을 최적화하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 shared memory 의 사용을 최적화하기 위한 기법들을 제안하고, 이를 패턴 매칭 응용 프로그램에 적용하여 효용성을 검증한다.

디지털 홀로그램 압축을 위한 비균일 양자화 기법 (Non-unioform Quantization Technique for Digital Hologram Compression)

  • 김진겸;오관정;김진웅;김동욱;서영호
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2020년도 추계학술대회
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    • pp.39-40
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    • 2020
  • 본 논문은 홀로그램 압축을 위한 다양한 양자화기에 대한 특성을 분석한다. 홀로그램의 정보는 32 비트 혹은 64비트의 부동 소수점으로 표현되어 표준코덱을 이용하여 압축하기 위해서는 양자화 과정이 반드시 필요하다. 홀로그램 데이터는 JPEG Pleno에서 제공하는 표준 데이터 세트를 사용하였다. 사용한 양자화기는 균일 양자화기와 비균일 양자화기 중 ��-law 양자화기를 사용하였으며 파워 변환 함수를 사용하였다. 사용한 표준 코덱은 HEVC Intra를 사용하였다. 본 논문에서는 다양한 양자화기를 통해 홀로그램을 압축하고 그 성능을 비교한다.

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복소 홀로그램 표현방식에 따른 압축 성능 분석 (Compression Performance Evaluation of Full-Complex Hologram Representations)

  • 최승미;반현민;오관정;임용준;김휘용
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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    • pp.1195-1198
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    • 2022
  • 홀로그램은 빛의 세기와 위상 정보를 모두 기록함으로써 3차원 영상 정보를 기록 및 재현할 수 있는 차세대 영상 시스템이다. 홀로그램은 부동 소수점의 복소 데이터로 실수, 허수 또는 진폭, 위상 신호로 분리되어 압축된다. 본 논문에서는 복소 홀로그램 영상의 표현방식에 따른 압축성능을 비교해보고, 진폭-위상 압축에 대해 압축 친화적인 복소 홀로그램 변환 방식을 제안한다. 이후, 각 표현방식의 압축에서 효율적인 비트량 할당 방법을 제시한다. 본 논문은 제안방식인 QS 진폭-위상 표현이 실수-허수 표현만큼 높은 압축성능을 갖는 것을 확인하였다.

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악기별 분리처리를 통한 고음질 오디오 시스템 구현 (Implementation of the High-Quality Audio System with the Separately Processed Musical Instrument Channels)

  • 김태훈;이상학;김대경;이상찬
    • 한국음향학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.346-353
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    • 2013
  • 본 논문에서는 노래반주기를 위한 고음질 오디오 시스템 구현에 관한 내용을 담고 있다. 노래반주기의 중요한 기능인 키/템포 변환 음질의 개선을 위하여 악기별 채널 분리를 수행하였다. 악기별로 채널을 분리하여 처리함으로 고음질의 변환이 수행됨을 상관계수의 변화와 MOS 평가를 통하여 확인할 수 있었다. 구현된 오디오 시스템은 TI사의 32비트 부동 소수점과 고정 소수점 연산이 모두 가능한 DSP인 TMS320C6747를 이용하였으며 다채널의 WMA 복호화, MP3 부호화와 복호화, wav, EQ 및 템포/키 변환을 실시간으로 수행 가능하다. WMA 10채널로 구성되어 악기별 분리 처리가 가능도록 하였다. 또한 MP3 부호화/복호화는 녹음과 재생 기능으로 이용되고 wav 채널은 효과음 등으로 사용 가능하다.