• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.576-582
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• 2011

본 논문에서는 CODEC을 사용한 동영상의 손실 압축에 의해 발생하는 블러링 현상과 복원 과정 중 발생하는 링잉 노이즈를 감쇄하기 위한 개선된 선명도 향상 알고리즘을 제안하였다. 기존 알고리즘은 RGB 색 좌표계의 세 가지 칼라 값을 사용하는 연산으로 인해 많은 연산량을 요구한다. 이를 개선하기 위해 YCbCr 색 좌표계 중 휘도 값만을 사용하여 연산하였다. 시뮬레이션을 통해 RGB 칼라 값을 사용하는 기존 알고리즘과 휘도 성분인 Y 칼라 값만을 사용하는 개선된 알고리즘의 성능이 동등함을 확인하였다. 또한 Kodak 표준 이미지를 사용한 연산 처리 속도 측정을 통해서 개선된 알고리즘의 연산 처리 속도가 기존 알고리즘에 비해 약 24% 향상함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권12C호
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• pp.1231-1238
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• 2005

본 논문에서는 영상 백터 양자화를 위한 새로운 고속 부호화 기법을 제안하는데, 제안 기법은 다차원의 참조 표로 복수 특징의 부분 거리를 사용한다. 복수 특징을 사용하는 기존 기법은 탐색 순서와 연산 과정을 고려할 때 복수 특징을 단계적으로 처리한다. 반면에 제안 기법은 참조 표를 사용하여 복수 특징들을 동시에 활용한다. 본 논문에서는 가용한 수준의 메모리를 위해 테두리 효과를 고려하는 참조 표의 구성 방법과 참조 표의 부분 거리를 활용하며 현재의 탐색을 중지하는 방법을 상세하게 기술한다. 시뮬레이션 결과는 제안 기법의 효율성을 확인시켜 주는데, 부호책 크기가 256일 때 제안 기법은 OHTPDS 기법이나 $M-L_2NP$ 기법 등과 같이 최근에 제안된 기법들이 요구하는 연산량의 $70\%$ 수준까지 연산량을 감소시킨다. 가용한 수준의 전처리와 메모리를 사용함으로써 제안 기법은 전체탐색 기법과 통일한 화질을 유지하면서 전체 탐색 기법이 요구하는 연산량의 $2.2\%$ 이하로 연산량을 감소시킨다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.73-82
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• 2014

LM 알고리즘은 비선형 시스템의 least square problem을 풀기위해 사용되는 것으로, 다양한 분야에서 활용되고 있는 중요한 알고리즘이다. 하지만 응용 분야의 목적 함수가 복잡하고 고차원인 경우, 목적 함수의 연산 횟수가 많아지고, 내부에서 연산되는 행렬 및 벡터 연산에 시간이 많이 소요되어, 임베디드 환경에서의 실시간 동작을 위해서는 하드웨어 가속기 설계가 불가피하다. 본 논문에서는 LM 알고리즘을 하드웨어로 설계하였으며, 반복되는 목적 함수 연산을 파이프라인 처리 하고, 행렬 및 벡터 연산은 데이터 입력 주기를 줄여 속도를 향상시켰다. 설계한 LM 알고리즘의 하드웨어 성능을 측정하기 위해, 응용분야로 3D reconstruction의 한 부분인 refining fundamental matrix(RFM)를 적용하였다. 실험 결과 소프트웨어와 비슷한 정확도를 가지면서, 최대 74.3배의 속도 향상을 볼 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.349-355
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• 2012

자동차가 IT 기술과 융합되면서 편의성과 안전성 그리고 성능이 좋아지고 있다. 이와 관련하여 최근 자동차의 주행시 안전 및 주변 환경과 관련된 정보를 제공하기 위한 많은 알고리즘이 연구되고 있으며 차선 인식 또한 그 중 하나이다. 본 논문에서는 입력된 영상에서 차선 경계선을 인식한 뒤 ROI를 경계선 주변으로 제한하여 연산량을 줄이는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 선처리 과정을 통해 차선 경계선으로 추정되는 영역의 주변만을 ROI로 지정하는 V-ROI를 이용하여 연산 영역을 줄이고 이를 통해 연산량과 연산 시간을 줄인다. 또한 차선 인식의 경우 고해상도의 영상이 필요하지 않으므로 입력 영상을 축소하여 차선 인식 알고리즘을 적용하는 방법을 통하여 영상의 해상도에 관계없이 연산량을 비슷하게 유지할 수 있다. 제안한 알고리즘을 C++와 OpenCV 라이브러리를 이용하여 구현하였으며 초당 30 프레임 이상을 처리하는 실시간 동작을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.209-219
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• 2016

영상처리에 쓰이는 기계학습 방법 중 하나인 SVM은 일반화 능력이 뛰어나 객체를 분류하는 성능이 뛰어나다. SVM을 이용하여 객체를 분류하기 위해서는 여러 번의 MAC 연산을 반복해서 수행해야 한다. 하지만 영상의 해상도가 늘어남에 따라 분류를 해야 하는 개체가 늘어나게 되면 연산 시간이 증가하게 되어 실시간 처리를 요하는 고속 시스템에 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 실시간 처리를 요하는 고속 시스템에서도 사용이 가능한 SVM 분류기 하드웨어 구조를 제안한다. 실시간 처리를 하는데 제한 요소가 되는 반복 연산은 병렬처리를 통하여 동시에 계산할 수 있게 하였고 다양한 종류의 특징점 추출기와도 호환이 가능하도록 설계하였다. 하드웨어 구현에 사용한 커널은 RBF 커널이며 커널 사용으로 생기는 지수 연산은 식을 변형하여 고정소수점 연산이 가능하도록 하였다. 제안한 하드웨어의 성능을 확인하기 위해 Xilinx ZC706 보드에 구현하였고 $1360{\times}800$ 해상도 이미지에 대한 수행 시간은 동작 주파수 100 MHz에서 약 60.46 fps로 실시간 처리가 가능함을 확인했다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.1-10
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• 2020

본 논문에서는 향상된 히트율과 더 적은 낸드 플래시 메모리 쓰기 연산을 할당하는 디스크 버퍼 교체 정책을 소개한다. 플래시 메모리는 높은 집적도, 높은 신뢰성 및 비휘발성이라는 특징을 가지고 있어 최근 많은 곳에서 사용되고 있다. 하지만 삭제 이후 쓰기 연산 문제, 비대칭적인 연산 속도와 짧은 수명 등의 한계점도 가지고 있다. 이런 문제를 개선하기 위해 본 논문에서는 2WPR 정책을 소개한다. 2WPR 정책은 디스크 버퍼의 각 페이지마다 이후 재참조될 가능성, 각 지역성 및 쓰기 연산에 대한 가중치 분석을 통해 교체할 페이지를 선택한다. 제안된 새로운 정책은 기존 디스크 버퍼 관리 정책에 비해 히트율을 최대 10%까지 향상시킬 수 있으며 플래시 메모리에 대한 쓰기 연산을 최대 5%까지 감소시킬 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.110-116
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• 2008

본 논문에서는 이진위상 컴퓨터형성홀로그램(binary phase computer generated hologram;BPCGH)과 다중 XOR 연산을 이용하여 영상의 암호화를 개선시키는 방법을 제안하고자 한다. 먼저 암호화를 위해 원영상을 재생할 수 있는 BPCGH를 반복 알고리듬을 이용하여 설계하며, 이를 암호화할 영상으로 간주하여 랜덤하게 발생시킨 위상 키 영상과의 XOR 연산을 통해 암호화한다. 암호화된 영상을 다시 XOR 연산을 통해 여러 개의 슬라이드 영상으로 나눔으로써 암호화를 개선시킨다. 홀로그램의 복호화 과정은 암호화된 슬라이드 영상과 암호화시에 사용된 무작위 위상 키 영상을 직렬 정합시킨 후, 기준파와의 간섭에 의해 수행된다. 그리고 복호화 된 홀로그램 영상은 위상 변조한 후, 역푸리에 변환하여 최종적으로 구한다. 그리고 슬라이드 영상의 패턴을 적절히 바꾸어 주면 다양한 형태의 복호화된 BPCGH 영상을 생성할 수 있다. 제안된 암호화 방법은 암호화시에 사용된 무작위 키 영상 정보가 없으면 원영상이 전혀 복원되지 않고, 암호화된 슬라이드 영상을 달리함에 따라 복원되는 홀로그램의 패턴을 다양하게 얻을 수 있으므로 차별화 된 인증 시스템에 활용할 수 있다.

• 융합보안논문지
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• 제17권2호
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• pp.15-22
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• 2017

본 논문은 새로운 8-비트 AES (advanced encryption standard) 암호회로 설계를 제안한다. 대부분 8-비트 AES 암호회로는 성능을 희생시켜 하드웨어 크기를 줄인다. 제안한 AES는 2개의 분리된 S-box들을 갖고, 라운드 연산과 키 생성을 병렬로 연산함으로써, 고속 암호 연산이 가능하다. 제안된 AES 구조의 동작 실험 결과, 제안된 AES-128 구조의 최대 연산 지연은 13.0ns의 크기를 갖고, 77MHz의 최대 동작 주파수로 동작함을 확인하였다. 제안된 AES 구조의 성능은 15.2Mbps가 된다. 결론적으로, 제안된 AES의 성능은 기존 8-비트 AES 구조에 비해 1.54배 향상된 성능을 갖고, 회로크기 증가는 1.17배 증가로 제한된다. 제안된 8비트 구조의 AES-128은 8비트 연산 구조 채택에 따른 성능 감소를 줄이면서 저면적 회로로 구현된다. 제안된 8비트 AES는 고속 동작이 필요한 IoT 어플리케이션에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12C호
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• pp.1046-1054
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• 2008

본 논문에서는 MPEG-2-H.264/AVC 변환 부호기에서 병목현상을 야기하는 H.264/AVC 부분의 화면내 부호기의 연산량을 감축하는 기법을 제안한다. 본 논문에서는 MPEG-2 복호기에서 획득한 DCT 계수와 영상의 방향성, H.264/AVC 화면내 부호기의 $Intral16{\times}16$ 및 $Intra4{\times}4$ 모드들 간의 상관관계 및 휘도와 색차 신호간의 경계(edge) 특성의 상관성을 활용하여 모드 선정시에 연산량을 감축하는 기법을 제안한다. 모의 실험을 통해 제안 방식이 기존에 널리 사용되는 결합형 변환 부호기에 비해 최대 약 70%의 연산량을 감축할 수 있음을 보였고, 대표적인 연산량 감축 기법인 [5]의 기법에 비해 최대 40%의 연산량을 감축할 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권11C호
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• pp.1491-1497
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• 2004

구현하기 위하여 고정 소수점 연산기에 적합하도록 최적화를 수행하였다. 최적화 과정은 크게 부호화기의 음질을 고려하여 프로세서의 데이터 워드 길이를 결정하는 과정과 자주 사용되는 초월 함수를 고정 소수점 연산을 통해 구현하는 것으로 구성된다. 데이터 워드 길이를 결정하기 위하여 심리음향 모델 과정의 고정 소수점 연산 오차와 이 오차가 비트 할당 과정에 영향을 미칠 확률 사이의 관계를 통계적 모델로 정의하였다. 여기서 정의된 모델을 사용하여 고정 소수점 연산 오차에 의한 영향이 1% 이내가 되도록 24비트의 데이터 워드를 선택하였다. 최적화된 고정 소수점 심리음향 모델을 사용한 MP3 부호화기의 음질은 부동 소수점 부호화기에 비해 W-R의 음질평가 점수를 기준으로 평균 -0.2 이내의 구분하기 힘든 수준의 음질 저하를 보였다