• Title/Summary/Keyword: 연산 복잡도

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On Robust MMSE-Based Filter Designs for Multi-User Peer-to-Peer Amplify-and-Forward Relay Systems (증폭 및 전달 릴레이 기반 다중 사용자 피어투피어 통신 시스템에서 강인한 MMSE 필터 설계 방법)

  • Shin, Joonwoo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.38A no.9
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    • pp.798-809
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    • 2013
  • In this paper, we propose robust relay and destination filter design methods for the multi-user peer-to-peer amplify-and-forward relaying systems while taking imperfect channel knowledge into consideration. Specifically, the relay and destination filter sets are developed to minimize the sum mean-squared-error (MSE). We first present a robust joint optimum relay and destination filter calculation method with an iterative algorithm. Motivated by the need to reduce computational complexity of the iterative scheme, we then formulate a simplified sum MSE minimization problem using the relay filter decomposability, which lead to two robust sub-optimum non-iterative design methods. Finally, we propose robust modified destination filter design methods which require only local channel state information between relay node and a specific destination node. The analysis and simulation results verify that, compared with the optimum iterative method, the proposed non-iterative schemes suffer a marginal loss in performance while enjoying significantly improved implementation efficiencies. Also it is confirmed that the proposed robust filter design methods provide desired robustness in the presence of channel uncertainty.

Implementation of Stereoscopic 3D Video Player System Having Less Visual Fatigue and Its Computational Complexity Analysis for Real-Time Processing (시청피로 저감형 S3D 영상 재생 시스템 구현 및 실시간 처리를 위한 알고리즘 연산량 분석)

  • Lee, Jaesung
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.17 no.12
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    • pp.2865-2874
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    • 2013
  • Recently, most of movies top-ranked in the box office are screening in Stereoscopic 3D, and the world's leading electronics companies such as Samsung and LG are getting the hots for 3DTV sales. However, each person has different binocular disparity and different viewing distance, and thus he or she feels the severe visual fatigue and headaches if he or she is watching 3D content with the same binocular disparity, which is very different from things he or she feels in the real world. To solve this problem, this paper proposes and implement a 3D rendering system that correct the disparity of 3D content by reflecting binocular distance and viewing distance. Then, the computational complexity is analyzed. Optical-flow and Warping algorithms turn out to consume 732 seconds and 5.7 seconds per frame, respectively. Therefore, a dedicated chip-set for both blocks is strongly required for real-time HD 3D display.

Fast RSA Montgomery Multiplier and Its Hardware Architecture (고속 RSA 하드웨어 곱셈 연산과 하드웨어 구조)

  • Chang, Nam-Su;Lim, Dae-Sung;Ji, Sung-Yeon;Yoon, Suk-Bong;Kim, Chang-Han
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.17 no.1
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    • pp.11-20
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    • 2007
  • A fast Montgomery multiplication occupies important to the design of RSA cryptosystem. Montgomery multiplication consists of two addition, which calculates using CSA or RBA. In terms of CSA, the multiplier is implemented using 4-2 CSA o. 5-2 CSA. In terms of RBA, the multiplier is designed based on redundant binary system. In [1], A new redundant binary adder that performs the addition between two binary signed-digit numbers and apply to Montgomery multiplier was proposed. In this paper, we reconstruct the logic structure of the RBA in [1] for reducing time and space complexity. Especially, the proposed RB multiplier has no coupler like the RBA in [1]. And the proposed RB multiplier is suited to binary exponentiation as modified input and output forms. We simulate to the proposed NRBA using gates provided from SAMSUNG STD130 $0.18{\mu}m$ 1.8V CMOS Standard Cell Library. The result is smaller by 18.5%, 6.3% and faster by 25.24%, 14% than 4-2 CSA, existing RBA, respectively. And Especially, the result is smaller by 44.3% and faster by 2.8% than the RBA in [1].

An Implementation of Low Cost 5-stage Powering Unit Using Newton Method (Newton Method을 이용한 저비용 5-stage 멱승기의 구현)

  • Song, Se-Hyun;Kim, Ki-Chul
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10b
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    • pp.194-197
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    • 2007
  • 본 논문에서는 모바일용 3차원 그래픽 라이팅 엔진을 위한 부동소수점 멱승기클 제안한다. 3D 그래픽의 라이팅 과정은 연산량이 많고, 복잡하기 때문에 각 연산 유닛들이 저비용으로 빠르게 연산을 수행해야 한다. 본 논문에서 제안한 멱승기는 처리율을 높이기 위해 파이프라인 구조를 사용하였으며, $10^{-4}$의 정확도를 만족한다. 전체 구조는 5 stage로 구성되며, 크게 로그연산기와 지수연산기로 이루어져 있다. 일반적으로 로그연산기는 정확도를 높이기 위하여 큰 롬 테이블을 사용하는데, 이는 많은 면적을 차지하게 된다. 이러한 롬 테이블 면적 문제를 해결하기 위하여 Newton method을 사용하여 롬 테이블의 사이즈를 줄였다. 또한 오일러 상수를 밑으로 하는 지수연산기도 입력 비트의 크기를 줄이고, 테이블의 개수를 늘림으로써 롬 테이블의 크기를 줄였다. 지수연산의 밑은 부동소수점 포맷으로 [0, 1]의 범위를 가지며, 승은 정수 포맷으로 [0, 128]의 범위를 갖는다. Magnachip $0.18{\mu}m$ 공정에서 100Mhz의 동작주파수를 만족하였으며, 약 16k gates을 차지한다.

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A Study on e-Document Encryption using Key Management Method based on the RRM (RRM기반 키 관리 방안에 의한 전자문서 암호화에 관한 연구)

  • Sung, Kyung-Sang;Oh, Hae-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2009.01a
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    • pp.395-400
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    • 2009
  • 전자문서를 대상으로 하는 다양한 보안 기술들이 연구 제시되고 있으나, 키 관리에 대한 어려움과 암호 알고리즘의 무거운 특성으로 안전성과 효율성의 반비례 관계가 발생하고 있다. 본 연구의 목적은 위와 같은 문제를 해결하기 위해 전자문서 암호 시스템에 적용 가능한 제안하는 RRM 기법을 응용하여 키 관리 방안에 적용함으로써 효율적인 암호화 과정을 수행하여 전자문서 보호 문제를 개선하는 것이다. 이를 위하여 난수정보에 규칙성을 부여함으로써 키 생성에 대한 이려움을 극복하고 키 테이블과 키셋 정보를 통해 키 관리 문제를 해결하며, 키셋 정보를 통해 복호화를 위한 연산 수행속도를 빠르게 진행할 수 있는 개선된 전자문서 암호화 시스템 수행을 위한 키 관리 방안을 제안한다. 제안하는 키 관리 방안을 통해 키 생성 연관성 문제를 해결함으로써 키 노출문제에 대한 안정성과 단순한 암복호화 과정에 비해 동일한 복잡도와 수행시간을 갖는 연산 기법을 이용하여 효율성을 높였으며, 전자 문서를 암호화 수행 후 관리를 함으로써 유출문제에 대한 문제도 해결할 수 있다.

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무선 센서 네트워크를 위한 물리계층 보안 기술연구

  • Im, Sang-Hun;Jeon, Hyeong-Seok;Choe, Jin-Ho;Ha, Jeong-Seok
    • Information and Communications Magazine
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    • v.31 no.2
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    • pp.83-90
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    • 2014
  • 본고에서는 센서 네트워크의 분산 검출 분야에서 최근 활발히 연구되고 있는 물리계층 보안기술들을 소개하고자 한다. 복잡한 연산과정을 요구하는 기존 암호학 기반의 보안 시스템은 배터리용량과 연산 능력이 제한된 센서 네트워크에서 많은 유지보수 비용을 유발할 수 밖에 없다. 본고에서 소개할 물리계층 보안기술들은 기존의 통신 모뎀 기술을 보안 강화의 목적으로 재활용하는 기술이다. 따라서, 복잡한 연산이나 추가적인 하드웨어를 필요로 하지 않기 때문에 자원이 제한된 센서 네트워크에 매우 적합하다. 본고에서는 센서네트워크에서 제안된 대표적인 물리계층 보안기술인 확률적 암호화 (stochastic encryption) 기법과 채널 인지 암호화 (channel aware encryption) 기법을 소개한다. 제안된 물리계층 암호화 기술을 두 가지 무선 채널 모형 PAC (parallel access channel)과 MAC (multiple access channel)에서 간략화된 모델로 재해석하여 센서 네트워크를 위한 보안 기술로서 적합성 여부를 평가하도록 하겠다.

사물인터넷을 위한 경량 암호 알고리즘 구현

  • Seo, Hwajeong;Kim, Howon
    • Review of KIISC
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    • v.25 no.2
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    • pp.12-19
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    • 2015
  • 모든 사물들이 인터넷에 연결되어 정보의 생산과 교환이 실시간으로 이루어지는 사물인터넷 기술은 사용자에게 개인 맞춤형 서비스를 제공함으로써 삶의 질을 향상시키고 있다. 하지만 사용자가 제공한 민감한 개인 정보가 적법한 서비스가 아닌 악의적인 목적으로 사용된다면 사물인터넷 기술의 발전은 인류에게 큰 재앙으로 다가올 것이다. 따라서 이를 방지하기 위한 방안으로 사물들 간에 교환되는 정보에 대하여 암호화 연산을 수행하게 된다. 이는 교환되는 정보에 대한 기밀성을 제공한다는 장점을 가지지만 암호화 연산을 수행하기 위해 추가적인 계산이 필요한 단점을 가진다. 이러한 연산 복잡도는 사물인터넷과 같은 임베디드 환경에서는 큰 부하로 다가온다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 경량 암호 알고리즘이 암호학자에 의해 정의되고 이는 다시 암호 엔지니어에 의해 효율적인 구현 방안이 제시되고 있다. 본 논문에서는 지금까지 연구되어온 경량 암호 알고리즘의 실용성을 사물인터넷 환경에서 소프트웨어와 하드웨어 관점에서 살펴보도록 한다.

The Design of Spatial Query Optimization Technique using Horizontal Splitting of CNF (CNF의 수평적 분리를 이용한 공간 질의 최적화 기법의 제안)

  • 이환재;정보흥;조숙경;이순조;배해영
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.04b
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    • pp.229-231
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    • 2001
  • 공간 데이터베이스 시스템에서의 질의처리 과정 중 질의 재작성 과정에 의해 다중 블록 질의가 단일 블록으로 변환되면 공간 서술자와 비공간 서술자가 OR와 AND에 의해 연결되어있는 복잡한 CNF가 생성된다. CNF 내의 공간 서술자는 공간연산의 정제단계의 수행 비용이 비공간 연산에 비해 상당히 많이 들기 때문에 비공간 서술자와는 다른 최적화 기법이 필요하다. 본 논문에서는 공간 서술자가 포함된 복잡한 CNF를 수평적으로 분리하여 질의를 재작성하고 수행순서를 재조정하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 원시 CNF를 수행 비용이 상대적으로 적은 전처리 단계의 CNF와 이에 비해 수행비용이 많이 드는 후처리 단계의 CNF로 분리하고 질의를 재작성 한 후 비용 모델에 의거해서 실행 트리를 최적화 한다. 본 논문에서 제시하는 기법은 질의 최적화 단계에서 공간연산의 단계별 실행특성을 감안한 효율적인 실행 계획 생성이 가능하다는 장점이 있다.

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A Genetic Algorithm for A Pathfinding of Game Character (게임 캐릭터의 경로탐색을 위한 유전자 알고리즘)

  • Kang, Myung-Ju
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2014.01a
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    • pp.321-322
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    • 2014
  • 게임에서 캐릭터가 현재 위치에서 목적지까지 경로를 탐색하는 것은 매우 중요하다. 특히, 오브젝트나 벽 등의 장애물들이 배치된 복잡한 게임 맵에서는 이러한 장애물을 회피하면서 가능한 최단 경로를 찾아 이동해야 한다. 본 논문에서는 복잡한 게임 맵 상에서 캐릭터가 목적지까지 최단 경로를 탐색하는 방법으로 유전자 알고리즘을 적용하는 방법을 제안한다. 유전자 알고리즘은 모집단(Population)을 구성하는 염색체의 인코딩 및 디코딩, 진화를 위한 연산자인 교차연산(Crossover)과 돌연변이연산(Mutation), 그리고 염색체를 평가하는 목적함수로 구성된다. 본 논문에서는 염색체 구성을 시작 노드에서 목적지 노드까지의 전체 노드로 구성하기 보다는 캐릭터의 현재노드에서 이동할 수 있는 8방향만으로 구성하여 염색체의 크기를 줄였고, 이를 통해 염색체의 인코딩과 디코딩 연산 시간을 줄일 수 있었다.

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SIMD instruction-based fast HEVC interpolation filter for high bit-depth (High bit-depth 를 위한 SIMD 명령어 기반 HEVC 보간 필터 고속화)

  • Mok, Jung-Soo;Ahn, Yong-Jo;Ryu, Hochan;Sim, Dong-Gyu
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.200-202
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    • 2014
  • 본 논문은 High bit-depth 를 위한 SIMD (Single Instruction, Multiple Data) 명령어 기반 보간 필터 고속화 방법을 제안한다. 픽셀 연산을 기반으로 하는 보간 필터링은 HEVC 복호화기에서 높은 복잡도를 차지하고 있지만 반복적인 산술연산을 수행하기 때문에 SIMD 를 이용한 고속화에 적합한 구조를 가지고 있다. 이러한 이유로 본 논문에서는 보간 필터 연산에 대하여 SIMD 명령어를 이용하여 메모리를 효율적으로 사용하여 고속화하는 방법을 제안한다. 제안하는 기술은 HEVC 참조 소프트웨어 HM 12.0-RExt 4.1 에 기반을 둔 ANSI C 기반 자체 개발 HEVC RExt 복호화기 소프트웨어에서 평균 8.5%의 복호화 속도향상을 보였으며, 보간 필터의 수행 시간을 평균 24.8% 향상시켰다.

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