• 제목/요약/키워드: 연산 복잡도

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HEVC 복호화기를 위한 저 복잡도 움직임 보상 방법 (Low Complexity Motion Compensation Method for HEVC Decoder)

  • 이호영;전병우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.176-177
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    • 2013
  • 최신 비디오 부호화 표준인 HEVC는 종래의 H.264/AVC에 비해 높은 부호화 효율을 달성하는 반면, 연산 복잡도 또한 크게 증가하여, 제한된 자원을 가진 휴대 단말에서 고화질 및 고해상도 영상의 실시간 복원이 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 HEVC 복호화기의 연산 복잡도를 감소시키기 위한 저 복잡도의 움직임 보상 기술을 제안한다. 제안 방법은 참조 픽셀 간의 유사성을 측정하여, 유사성이 높은 예측 단위에 대해 간략한 보간 필터를 적용함으로써 HEVC 복화기의 연산 복잡도를 감소시킨다. 실험 결과를 통해 제안 방법은 HEVC 복호화기의 연산 복잡도를 최대 13.5%를 감소시킬 수 있으며, 그에 따른 화질 열화는 약 0.48 dB로 크지 않는 것을 확인하였다. 뿐만 아니라, 제안 방법은 임계값의 조절을 통해 연산 복잡도 조절 복호화기의 실현 가능성을 확인할 수 있었다.

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광대역 무선 액세스를 위한 다중 수신안테나를 갖는 OFDMA 시스템의 낮은 복잡도의 타이밍 딜레이 추정기 구현 (Low-complexity implementation of OFDMA timing delay detector with multiple receive antennas for broadband wireless access)

  • 원희철
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.19-30
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    • 2007
  • 본 논문은 광대역 무선 액세스를 위하여 다중 수신안테나를 갖는 OFDMA 시스템의 타이밍 딜레이 추정기의 구현 복잡도를 낮추는 방안을 제안한다. 타이밍 딜레이 값을 추정하기 위해 각 수신안테나 별로 푸리에 연산과 역 푸리에 연산을 수행하므로, 다중 수신안테나를 사용하는 경우에는 계산 복잡도가 큰 단점이 있다. 먼저, 각 안테나에 수신된 레인징 심볼의 위상을 회전시키는 구조를 제안함으로써 각 안테나의 역 푸리에 연산을 제거하여 구현 복잡도를 크게 개선할 수 있다. 둘째로, N점/M구간 푸리에 연산을 수행하고 시간 대역 평균 전력 추정기 대신 주파수 대역 평균 전력 추정기를 포함한 구조를 제안함으로써 성능 저하 없이 복잡도를 크게 낮출 수 있다. 기존 방식에 대하여 제안된 두 가지 구조의 복잡도 개선량을 보여주고, 시뮬레이션 결과를 통해 성능 비교를 실시한다.

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도달성 도표의 상태감소를 위한 프로세스 대수 구문 방법: 이음 선택과 여 선택 (A Process Algebra Construct Method for Reduction of States in Reachability Graph: Conjunctive and Complement Choices)

  • 최영복;이문근
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권5호
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    • pp.541-552
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    • 2016
  • 본 논문은 분산 이동 실시간 시스템의 분석과 명세에서 프로세스와 시스템의 복잡도를 획기적으로 감소하기 위한 방법으로 새로운 이음 선택(Conjunctive Choice) 및 여 선택(Complement Choice) 연산을 제안한다. 여 선택 연산은 두 프로세스의 선택(Choice) 연산이 연동하여 동일한 선택을 도출함을 표현한다. 이음 선택 연산은 프로세스 내의 일련의 선택 연산들 간의 의존성을 표현한다. 이음 선택 연산은 프로세스 복잡도를 선택 연산의 의존성의 수 만큼 기하급수적으로 감소시킨다. 마찬가지로 여 선택 연산은 시스템 복잡도를 선택 연산의 의존성의 수 만큼 기하급수적으로 감소시킨다. 그리하여 복잡도가 획기적으로 감소하게 되어 시스템의 명세와 분석이 용이하게 된다. 이 선택 연산은 ${\delta}$-Calculus 프로세스 대수에서 구현하였다. 또한 예제를 ADOxx 플랫폼에서 개발한 SAVE 도구를 사용하여 보여줌으로써 효과와 효율성을 제시한다.

타입 k 가우시안 정규기저를 갖는 유한체의 직렬곱셈 연산기 (A Serial Multiplier for Type k Gaussian Normal Basis)

  • 김창한;장남수
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권2호
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    • pp.84-95
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    • 2006
  • 유한체의 H/W 구현에는 정규기저를 사용하는 것이 효과적이며, 특히 타입 I의 최적 정규기저를 갖는 유한체의 H/W 구현이 효율적이다 Massey-Omura등이 직렬곱셈 연산기를 제안한 이후 Agnew 등이 이를 개선하였으며 최근에 Reyhani-Masoleh 와 Hasan은 공간 복잡도는 크게 개선하였으나 Path Delay가 조금 늘어난 연산기를 제안하였고 2004년에는 Kwon 등이 Agnew등의 것과 같은 Path Delay를 가지나 공간 복잡도는 Reyhani-Masoleh와 Hasan등의 것 보다 조금 더 큰 연산기를 제시하였다. 이 논문에서는 타입 (m, k) 인 가우스 주기를 갖는 유한체 중에서 $GF(mk+1)^{\ast}$=<2>를 만족하는 유한체 $GF(2^m)$은 타입 I 최적 정규기저를 갖는 유한체인 $GF(2^{mk})$의 부분체인 것을 이용하여 Reyhani-Masoleh 와 Hasan의 직렬 곱셈 연산기를 재구성하여 같은 면적 복잡도를 유지하면서 XOR Time Delay를 개선한 직렬곱셈 연신기를 구성하였다. 즉, k=4,6 인 경우는 Kwon등의 경우와 같은 Path Delay를 가지나 공간 복잡도 에서 효율적이고, k=10인 경우는 XOR Path Delay en 경우 보다 20\%$ 개선되었고, 공간 복잡도는 Reyhani-Masoleh 와 Hasan의 것과는 같고 Kwon등의 것 보다는 XOR gate 가 32개 줄어든 효율적인 연산기 이다.

유한체위에서의 고속 최적정규기저 직렬 연산기 (Fast Sequential Optimal Normal Bases Multipliers over Finite Fields)

  • 김용태
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.1207-1212
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    • 2013
  • 유한체 연산은 부호이론과 암호학에 널리 쓰이고 있으므로, 유한체 연산의 복잡도를 낮출 수 있는 연산기가 절실하게 필요하다. 그런데 연산기의 복잡도는 유한체의 원소를 표현하는 방법에 달려있다. 복잡도를 줄이기 위해서, 지금까지 알려진 원소를 표현하는 가장 좋은 방법이 최적정규기저를 사용하는 것이다. 본 논문에서는 최적정규기저로 표현된 원소의 곱셈시에 구축되는 곱셈행렬의 1의 개수를 최소화하는 알고리즘을 개발하여 시간과 공간을 최소화하는 곱셈기를 제안하고자 한다.

공간연산의 복잡도를 이용한 공간제약조건 최적화 (Optimization of Spatial Constraints Using Complexity of Spatial Operation)

  • 임정옥;조숙경;김경배;이영걸;배해영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (1)
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    • pp.102-104
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    • 1998
  • 공간 질의 제약조건 검증을 위해서는 다양한 공간객체와 이에 대응하는 복잡한 공간 연산자를 고려한 최적화가 필요하다. 그러나 이에 대한 연구가 아직은 미진한 상태이고, 공간 데이터베이스 시스템의 공간 술어는 기존의 단순 비교 술어와 비교할 때 수행시 많은 시간이 소비되기 때문에 기존의 질의 최적화 기법을 공간 최적화 기법에 적용하기에는 부적합하므로 공간 술어가 포함된 제약 조건이나 질의에 대해 효과적인 최적화 기법의 확장이 요구된다. 본 논문에서는 공간 제약조건 검증시 최적의 수행계획을 얻기 위하여 먼저 중복되는 공간 연산을 제거하고 공간 연산을 위한 선택인자와 복잡도를 계산하여 산출된 랭킹을 기반으로 재배치 기법을 사용하는 공간 제약조건 최적화 기법을 제안한다. 제안된 기법은 선택인자와 데이터베이스 접근시간 뿐만 아니라 공간 연산의 복잡도까지 반영하므로 최적화된 수행계획을 얻을 수 있는 장점을 지니고 있으며, 향후 공간 질의의 최적화 기법에도 적용이 가능하다.

이중 채널 파이프라인 구조의 H.264용 고성능 보간 연산기 설계 (Design of High Performance Dual Channel Pipelined Interpolators for H.264 Decoder)

  • 이찬호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.110-115
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    • 2009
  • 비디오 압축 코덱으로 널리 이용되는 H.264 표준의 움직임 보상기는 디코더에서 가장 복잡하고 연산시간이 많이 소모되는 유닛이다. 이러한 움직임 보상기의 성능을 결정하는 연산기가 보간 연산기(interpolator)이다. 1/4 보간 연산을 위해 휘도 픽셀은 6 탭 FIR 필터 연산이, 색차 픽셀은 2 탭 FIR 필터 연산이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 복잡한 연산을 효과적으로 수행하는 고성능 보간 연산기 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 이중 채널과 파이프라인 방식의 연산기로 구성되고 정수, 1/2, 1/4 보간 연산을 모두 수행할 수 있다. 연산기는 복잡도를 줄이기 위해 덧셈기와 쉬프터만으로 구성되면서도 반올림 오차가 전파되지 않도록 하여 연산결과의 정확도를 유지할 수 있다. 또한 보간 연산기의 구조는 연산기의 수를 조절하여 성능과 면적을 조절할 수 있다. 제안된 구조에 따라 휘도 및 색차 데이터를 위한 보간 연산기를 각각 Verilog-HDL을 이용하여 설계하여 동작과 성능을 검증하였다.

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프로그램 가능한 셀룰라 오토마타를 이용한 곱셈기 설계 (Design of Multiplier based on Programmable Cellular Automata)

  • 박혜영;전준철;유기영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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    • pp.521-523
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    • 2003
  • 본 논문에서는 프로그램 가능한 셀룰라 오토마타(Programmable Cellular Automata, PCA)를 이용한 곱셈기를 제안한다. 본 논문에서 제안한 구조는 연산 후 늘어나는 원소의 수를 제한하기 위하여 이용되는 기약다항식(irreducible polynomial)으로서 All One Polynomial(AOP)을 사용하며, 주기적 경계 셀룰라 오토마타(Periodic Boundary Cellular Automata, PBCA)의 구조적인 특성을 사용함으로써 정규성을 높이고 하드웨어 복잡도와 시간 복잡도를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안된 곱셈기는 시간적. 공간적인 면에서 아주 간단히 구성되어 지수연산을 위한 하드웨어 설계나 오류 수정 코드(error correcting code)의 연산에 효율적으로 이용될 수 있을 것이다.

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정수 집합 연산을 위한 비트 배열 자료구조 응용 (An Application of Bit Array Data Structure for Integer Set Operation)

  • 이영규;이형봉
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.59-60
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    • 2015
  • 프로그램 언어에서 집합을 표현하기 위한 일반적인 자료구조는 배열에 원소를나열하는 방법이다. 이 방법을 사용하면 합집합, 교집합, 차집합, 부분 집합 체크 등 집합 연산 알고리즘의 시간 복잡도가 모두 $O(n^2)$을 보인다. 그런데, 집합 원소를 정수의 비트 정보로 대응시켜 집합 연산을 구현하면 복잡도를 O(1)로 낮출 수 있음을 실험으로 확인하였다.

고차 MIMO 시스템을 위한 저 복잡도 병렬 구형 검출 알고리즘 (A Parallel Sphere Decoder Algorithm for High-order MIMO System)

  • 구지훈;김재훈;김용석;김재석
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권5호
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    • pp.11-19
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    • 2014
  • 본 논문에서는 고차 MIMO 시스템을 위한 저 복잡도의 병렬 구형 검출 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 정적 가지치기와 가변 가능한 다수의 노드연산기에 의한 동적 가지치기 기법을 통해서 종래의 Fixed-complexity sphere decoder(FSD) 알고리즘 대비 더 낮은 복잡도를 갖게 되며, quasi-maximum likelihood 검출 성능을 보인다. 알고리즘과 함께 제안된 노드연산기 또한, 기존 구형검출기의 순차적 연산 구조를 갖는 노드 연산을 고정된 복잡도를 갖도록 제안하여 하드웨어 구현의 용이성을 제공한다. 16QAM 복조를 하는 고차 MIMO 무선통신의 몬테카를로 모의실험을 통해서, 종래의 저 복잡도를 갖는 FSD 알고리즘 대비, 제안된 알고리즘이 평균적으로 단 6.3%의 검출 시간이 증가되면서 평균 55% 탐색노드가 감소하여 연산 복잡도가 낮아지는 것을 보여주었다.