X-Match 알고리즘은 비교적 간단하여 하드웨어로 구현하는 데에 적합한 무손실 압축 알고리즘이다. X-Match 알고리즘은 사이클 당 32비트의 압축이 가능하므로 고속 압축에 적합하다. 그렇지만 버스 폭이 증가됨에 따라서 이에 맞추어서 압축 단위를 증가시킬 필요가 있게 되었다. 본 논문에서는 X-Match 알고리즘을 병렬로 수행하여 압축 속도를 2배 향상시키고 X-Match 알고리즘 거의 비슷한 압축률을 제공하는 협동 병렬 X-Match 알고리즘, 즉 X-MatchCP 알고리즘을 제안한다. 기존의 병렬 X-Match 알고리즘이 X-Match 알고리즘을 병렬로 수행할 매에 각자의 사전을 검색하는 데 비해서 X-MatchCP 알고리즘에서는 X-Match 알고리즘이 병렬로 수행되지만 전체 사전을 검색하여 매칭빈도를 높이도록 하였고 run-length 부호화도 두 워드에 대해서 한꺼번에 하는 방식으로 서로 협동하면서 동작한다 메모리 데이타와 파일 자료를 사용한 시뮬레이션 결과 X-MatchCP 알고리즘은 같은 사전 크기의 X-Match 알고리즘과 거의 비슷한 압축률을 보였다. 그리고 X-MatchCP 알고리즘의 하드웨어 구현을 위한 전체적인 구조 설계를 Verilog 언어를 사용하여 수행하였다.
환자의 신변보호를 위하여 의료 영상에 비인가 된 사용자의 접근을 제한하는 것은 필수적이다. 본 논문에서는 의료 영상의 접근 제어를 위한 관심 영역(ROI, Region of Interest) 기반의 선택적 암호 기법들을 제안한다. 첫 번째 제안 기법은 웨이블릿 서브밴드들 중 관심영역에 속한 계수의 비트를 랜덤하게 변경하여 암호화를 수행하며, 이미지의 압축과 암호화가 동시에 수행되고 암호화로 인한 압축률에 대한 손실이 적은 특징을 가진다. 두 번째 제안 기법은 안전성의 향상을 위하여 압축된 코드스트림의 관심 영역에 대칭키 기반 암호 알고리즘을 적용하며, 암호화 과정에서 압축률에 영향을 미치지 않는 특징이 있다. 또한 제안 기법들은 JPEG2000의 코드스트림 표준 디코더와 호환성을 제공한다.
본 논문에서는 복원이 가능한 웨이블릿 변환을 사용한 통합된 손실 압축 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 압축효율을 높이기 위하여 전처리로 양자화를 한 후 웨이블릿 필터를 적용하여 대역분할을 한다. 그 후 허프만 부호화법을 이 용하여 웨이블릿 계수를 다시 양자화 한다. 본 방법에 의해 재구성된 영상들은 JPEG 및 선 양자화 없이 원 영상의 웨이블릿 계수들을 부호화하는 방법에 비해 높은 PSNR을 보였다. 선 양자화 과정을 사용함으로서 최대 에러를 조절 할 수 있었다. 본 방법은 대규모 영상압축에 유용할 것으로 기대된다.
높은 효율을 가진 비디오 압축 코덱인 H.264/AVC는 예전보다 압축 성능을 향상 시키기 위한 방법 중 하나로 율-왜곡 최적화 기법이라는 것을 사용한다. 이 기법은 압축된 결과를 가지고 손실과 압축률 두 가지를 모두 고려하여 어떤 경우가 더 최적의 압축인가 하는 것을 판별하는데, 여기서 모든 경우에 대해 압축을 수행해야 함으로 이전 보다 몇 배나 높은 복잡도를 가질 수 밖에 없다. 이러한 문제를 해결하고자 하는 노력으로 본 논문에서는 SAHTD(Sum of Absolute Hadamard Transform Difference)라는 기준을 사용하여 이를 이용해 율-왜곡 최적화 기법을 사용하지 않거나, 사용을 최소화 하면서 압축 효율을 유지하는 방법을 제시하였다. 본 논문에서는 휘도 신호 $8{\times}$8과 $4{\times}4$블록을 위한 방법을 제시하고 있다. 이 두 가지 크기의 블록에 대해서 SAHTD값을 구해 SAHTD가 낮은 순으로 모드들을 정렬하고, 이것이 가장 낮은 3개의 모드를 선택해 이것 중에 MPM이 포함되지 않았을 경우에 대해서는 MPM을 포함해 4개의 모드를 선택해 압축을 수행하도록 한다. 여기서 얻은 모드들 중에 SAHTD값이 일정 값 이상 더 낮은 모드가 존재할 경우, 그 모드들에 대해서만 율-왜곡 최적화 기법을 수행한다. 이를 통해 최적의 모드일 가능성이 낮은 모드들에 대한 부가적인 연산 수행을 방지하게 된다. 휘도신호 16x16이나 색차 신호 압축의 경우에는 SAHTD를 사용하여 가장 낮은 SAHTD값을 갖는 모드를 최적의 모드로 결정한다. JM 참조 소프트웨어를 통한 실험결과 제안된 기법은 기존 JM의 방식에 비해 화면 내 프레임의 부호화 시간의 82.2% 감소와 0.042dB의 PSNR 감소율, 0.527%의 비트 증가율을 보여주었다.
본 논문에서는 웨이브릿 변환 영역에 제안한 알고리듬으로 여러 공격에 강인한 워터마크를 삽입하였다. 추출된 워터마크는 정칙화 영상복원에 활용하는 Tikhonov-Miller 처리를 함으로써 워터마크의 유사성 판별을 쉽게 하였다. 제안한 방법의 강인성과 유사성 향상을 실험하기 위해 명암, 크기 변화, 필터링, 잘라내기, 히스토그램 평활화, 손실압축(JPEG, gif)과 같은 영상처리를 하였다. 실험 결과 제안한 방법은 비가시성을 고려한 강인한 워터마크를 삽입할 수 있고 여러 공격에 대해서 더욱 높은 상관 계수로 추출할 수가 있었다.
JPEG(Joint Photographic Experts Group) 표준안은 디지털 정지 압축을 위하여 국제표준화기구(ISO/SC29/WG10)와 국제전신전화 자문회의(CCITT SG VIII)에 의해서 제안되었다. JPEG 표준안은 전자영상, 컴퓨터 그래픽, 멀티미디어 등과 관련하여 널리 응용되고 있으나, 의료 영상분야에서는 JPEG 압축의 손실 특성 때문에 사용이 매우 제한적이었다. 본 논문에서는 JPEG 표준안을 핵자기 공명 단층 영상 (256 gray levels, $256{\times}256$ size) 압축에 적용하여 그 성능을 조사하였다. 이를 위하여 JPEG 표준안 중 DCT에 기반을 둔 순차식 부호화 압축을 C-Cube Microsystems의 CL550 chip을 사용하여 구현하였고, 점진식 및 무손실 부호화 방식은 특별한 Hardware 없이 Software로 구현하여 실험하였다. 본 실험을 통하여 핵자기 공명 단층 시험 영상에 대해 거의 왜곡없이 약 10-20 정도의 압축률이 얻어짐을 확인할 수 있었다. 특히 JPEG으로 압축하였을 경우 재구성한 영상과 원영상과의 에러 신호가 random noise에 가깝게 나타남으로써 특별한 artifact가 없는 것도 JPEG의 큰 장점으로 부각된다. 한편 JPEG의 점진식 및 게층식 부호화 방식은 압축률과 신호대 잡음비에 있어서는 순차식과 동일하나, 거대한 영상 데이터 베이스 내에서의 빠른 탐색과 비교적 속도가 느린 공중망을 통한 원격 진단에 유용한 특성을 갖는다.
본 연구에서는 쓰기 데이터양 감소를 통해 낸드 플래시 기반 저장장치의 수명향상을 도모할 수 있는 MADE(Min-hash Assisted Delta-compression Engine) 모듈을 제안한다. MADE 모듈은 델타압축기법(delta compression)을 통해 중복되는 데이터 패턴을 최소화하여 실제 낸드 플래시에 인가되는 쓰기 명령 횟수를 획기적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 중복제거기법(deduplication) 및 무손실압축기법(lossless compression)의 통합적용과 유사한 효과를 볼 수 있도록 설계되었다. 또한 델타압축기법 과정 중 필요한 참조 페이지 탐색 및 압축 기법을 최적화하여, 저장되는 데이터양을 최대한 줄이는 동시에 부가적인 오버헤드를 최소화 하였다. 시뮬레이션 결과, MADE가 적용된 플래시 변환계층(Flash Transition Layer, FTL)은 실제 낸드 플래시 칩에 저장되는 데이터를 최소 50% 줄일 수 있었으며, 순차적인 중복제거기법과 무손실압축 기법을 단순 통합하여 적용한 경우에 비해 추가적으로 12%의 쓰기 데이터양을 감소시킬 수 있었다.
H.264는 MPEG-2, H.263, MPEG-4 part 2와 같은 이전 표준에 비해 높은 압축 효율을 가진다. 하지만 높은 압축 효율로 인한 계산 복잡도 증가라는 단점을 가진다. 본 논문은 이 점을 고려하여 시간적 공간적 상관성을 고려한 빠른 모드의 선택 기법을 제안한다. 시간적 상관성을 고려하여 모드 선택의 속도를 증가시키고, 공간적 상관성을 이용하여 시간적 상관성을 고려한 모드 선택의 정확성을 증가시킨다. 실험 결과 참조 소프트웨어인 JM 10.2와 비교했을 때, 적은 PSNR과 비트율의 손실로 전체 부호화 시간이 약 70% 정도 감소되었다.
In this paper, the design of Centrifugal Compressor which is used in sizes 50 horse power has 8 pressure ratio and numerical analysis of the flow within compressor varying tip clearance length are performed. To get high pressure ratio with low power the exit height of impellers is low but compressor has very high speed of revolution. So compressor has high specific speed although mass flow rate is very small. The shape of impellers at the first stage is carried out. Flow and performance characteristics of impellers has been analyzed by using a commercial CFD program, $Fine^{TM}$/turbo. The result shows that loss coefficient is affected by tip clearance length and compressor has proper tip clearance length. It is possible to decrease loss by selecting apt tip clearance length.
일반적으로 응용 프로그램의 메모리 요구를 배치 전에 평가하는 것은 많은 어려움이 따르기 때문에 주기억장치의 부족을 초래한다. 또한 임베디드 시스템의 디스크와 가상 메모리의 결핍은 out-of-memory 에러가 발생할 때 응용이 확장되기 위한 swap 공간이 없어 시스템이 붕괴되고 가상 기억장소로부터의 보호가 없어 세그먼트가 그 바운드를 초과했다는 것조차 발견되지 않으므로 붕괴 전의 교정 동작이 불가능하게 한다. 시스템 붕괴가 치명적인 손실이 될 수 있는 임베디드 시스템에서 Out-of-memory 에러는 비신뢰성을 보이는 중요한 원인이 된다. 본 논문에서는 컴파일러에 의한 런타임 조사 코드를 사용함으로써 out-of-memory 에러들이 발생하기 바로 전에 발견하는 런타임 조사와 out-of-memory 이후 죽은 변수 같은 사용되지 않는 공간과 살아있는 변수의 압축으로 자유롭게 된 공간으로 스택이나 힙 세그먼트를 확장시키는 공간 재활용과 데이터 압축 기법으로 시스템 신뢰성을 개선하는 방법을 연구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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