• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.109-111
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• 2004

본 논문에서는 LCD 디바이스의 프레임버퍼 모니터링에 기반한 소프트웨어 단계의 저전력 LCD 관리 기법을 제시한다. 제안하는 기법은 Refresh-rate를 조절하여 기존 하드웨어에서 추가설비 없이 사용 가능하며, 커널 레벨로 동작하여 어플리케이션의 수정이 필요 없으며, 프레임 버퍼 모니터링을 통해 디스플레이의 퀼리티 보장이 가능한 특징을 가진다. 본 시스템은 Linux 운영체제 하에서 실제 구현되고, 실험을 통해 제안하는 기법이 사용자의 디스플레이 퀼리티 요구를 만족시키면서 저전력 관리를 수행할 수 있음을 밝힌다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.93-101
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• 2007

작은 면적과 저전력으로의 구현은 다양한 멀티미디어 하드웨어, 특히 모바일 환경에서 매우 중요한 요구사항이다. 본 논문은 작은 면적과 그에 따른 저전력을 목표로 H.264/AVC 인트라 예측기기 하드웨어 구조를 제안한다. 이미지 프레임을 예측하기 위해 하나의 연산기로 모든 모드 결정과 계산들이 순차적으로 수행기고 그들 중 최적의 값을 선택하는 방식이며, 그 결과로 다른 기존의 논문들 보다 더 작은 면적의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 구조는 Altera Excalibur device를 이용하여 검증되었고, 구현된 하드웨어 구조는 Synopsys Design Compiler와 Samsung STD130 0.18um CMOS Standard Cell Library를 이용하여 합성하였다. 합성결과 크기는 11.9k의 하드웨어 로직 게이트와 1078 byte의 내부 SRAM을 사용하고 최대 동작 주파수는 약 107MHz가 되었다. 제안한 구조는 하나의 QCIF($176\times144$ 화소) 영상 프레임을 처리하는데 879,617클록이 소요되며, 이는 QCIF 영상을 초당 121.5프레임으로 처리가 가능하며, 이는 하드웨어 기반의 실시간 H.264/AVC 부호화 시스템에 적합한 구조임을 보여준다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.253-259
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• 2009

본 논문에서는 전용하드웨어를 사용하지 않는 새로운 구조의 범용 그래픽 쉐이더 프로세서를 제안한다. 최근 모바일 기기에서는 고성능을 유지하면서 저전력의 작은 크기를 가지는 그래픽 프로세서를 요구한다. 제안하는 쉐이더 프로세서는 OpenGL ES 2.0 그래픽 파이프라인 전체를 쉐이더 명령어로 실행할 수 있는 GP-GPU 구조를 갖는다. 프로그램을 구현하여 하나의 프로세서로 모든 그래픽 파이프라인 처리가 가능하기 때문에 Rasterization Unit과 같은 별도의 전용 하드웨어를 필요로 하지 않는다. 따라서 쉐이더 프로세서 하나로 Fully Programmable 3D Graphics Engine 구현이 가능하며 기존 쉐이더 프로세서에 비해 하드웨어 크기를 60% 줄였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권1C호
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• pp.119-128
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• 2004

이 논문에서는 곱셈기를 사용하지 않고 덧셈기 만을 사용하여 DCT를 효과적으로 수행하는 저전력 구조를 제안하였다. 고속처리가 가능하면서도 구현 하드웨어의 크기를 최소화하기 위하여 8-point DCT를 4 cycle에 수행하는 구조를 사용하였다. 즉, 첫 번째 cycle에서 사용한 계수용 하드웨어를 두 번째부터 네 번째까지의 계산에서도 공통으로 사용할 수 있는 구조를 채택하였다. 덧셈기 만을 사용하는 기존의 구조들은 CSD(Canonic signed digit)형의 계수를 사용하여 덧셈의 수를 줄이고 있다. 본 논문에서는 Common subexpression sharing 방식을 채용함으로서 하드웨어를 더욱 감소시킬 수 있는 구조를 제안하였다. 그 결과 8-point DCT의 경우에 CSD 만을 사용한 구조와 비교하여 19.5%의 덧셈 수 감소 효과를 달성하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.15-17
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• 2014

본 논문에서는 하드웨어의 제한된 자원을 이용하여 HEVC 코덱을 구현할 때 DCT 와 엔트로피 부호화를 사용하지 않고 율 및 왜곡값을 예측하여 고효율의 부호화를 수행하는 방법에 대하여 제안한다. HEVC 는 기존의 부호화기에 비하여 계층적 부호화 구조와 함께 큰 블록 크기를 갖는 DCT 와 엔트로피 부호화를 반복적으로 수행하기 때문에 하드웨어 구현 시 그 복잡도가 매우 크게 증가한다. 먼저 DCT 는 하다마드변환 행렬과 또 다른 정규 직교 변환 행렬의 곱으로 표현될 수 있는 성질을 이용하여 부호화 변환 시 생성된 하드마드변환 행렬에 저복잡도의 정규 직교 변환 행렬을 곱하여 DCT 변환 계수를 생성한 후 변환 및 양자화를 수행한다. 왜곡값의 경우, 이 때 생성된 양자화 계수와 변환 계수 간의 차이를 변환도메인에서 제곱합을 이용하여 계산하여 역변환을 생략함으로써 복잡도를 감소시킬 수 있다. 또한 텍스처에 대한 비트율 예측은 각 CU 블록내의 양자화 계수의 수를 더하여 계산하여 엔트로피를 수행하지 않고 예측할 수 있다. 그리고 비 텍스처에 대한 비트율 예측의 경우 움직임벡터의 비트에 대한 Pseudo CABAC 코드를 수행하여 예측할 수 있다. 이러한 저 복잡도의 텍스처 및 비텍스처 비트와 왜곡을 예측함으로써 하다마드변환만을 이용하여 부호화하였을 때에 비해 최대 33%의 비트율 감소를 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4C호
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• pp.337-342
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• 2010

본 논문에서는 GF($2^m$) 상에서 새로운 저복잡도 디지트병렬/비트직렬 곱셈기를 제안한다. 제안된 곱셈기는 GF($2^m$)의 다항식기저에서 동작하며, D 클럭 사이클마다 곱셈의 결과를 출력한다. 여기에서 D는 임의로 선택할 수 있는 디지트의 크기이다. 디지트병렬/비트직렬 곱셈기는 기존의 비트직렬 곱셈기 보다는 짧은 지연시간에 곱셈 의 결과를 얻을 수 있고, 비트병렬 곱셈기 보다는 적은 하드웨어로 구현할 수 있다. 따라서 회로의 복잡도와 지연 시간 사이에 적절한 절충을 꾀할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 기존의 디지트병렬/비트직렬 곱셈기는 속도 를 향상시키기 위하여 더 많은 하드웨어를 사용하였다. 본 논문에서는 하드웨어 복잡도를 낮춘 새로운 디지트병렬 /비트직렬 곱셈기를 설계한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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• pp.493-495
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• 2003

최근의 휴대 전화는 단순한 음성 통신 기기 역할 뿐만 아니라 데이터 통신 기기로도 쓰이고 있으며, CDMA-2000 망 보급으로 인하여 데이터 통신 대역폭이 멀티미디어 데이터를 처리 할 수 있을 만큼 증대 되었다. 하지만 휴대 전화는 하드웨어 성능이 음성 통신 기기로 최적화 되어 있고 휴대성을 높이기 위해 저전력의 저 성능 프로세서를 탑재 하였기 때문에 소프트웨어 방식의 비디오/오디오 재생이 매우 힘들다. 특히. 널리 사용되는 비디오/오디오 표준(MPEG-x, H.26x, 등등)은 압축 최우선의 방식으로써 계산량이 매우 크기 때문에 휴대 전화에서 하드웨어 도움 없이 소프트웨어로만 재생하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 먼저 일반 목적의 널리 사용되는 코덱의 문제점과 휴대전화의 하드웨어 자원에 관해 알아 보고, 연산량을 효과적으로 조절할 수 있는 웨이블릿 함수를 이용하여 휴대 전화 시스템에 적합한 비디오/오디오 코덱을 제안한다. 또한 비디오 디코딩에 필요한 연산을 측정하고 실제 휴대 전화에 적용하여 그 성능을 확인 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.853-856
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• 2013

최근 클라우드 서비스가 발전함에 따라 향상된 자원 활용과 소프트웨어 이식성을 증가시키기 위한 하드웨어 가상화 기술 또한 성장하고 있다. 가상화의 특성상 이를 구동하고 관리하는 시스템 관리자가 메모리, 하드디스크 드라이브와 같은 컴퓨팅 리소스에 접근할 수 있다. 관리자에 의한 Cold-boot Attack이나 내부 명령어를 통해서 메모리 상의 데이터가 유출될 수 있으므로 개인정보와 기밀문서와 같은 민감한 데이터의 노출 위험이 발생한다. C. Li 등은 Guest OS의 가상 메모리 기본 단위인 페이지를 암호화하여 관리자에게 메모리 상의 데이터가 노출되지 않도록 막는 기법을 제안하였다. 하지만 페이지 암호화에 사용되는 키를 하이퍼바이저상에서 구하는 과정에서 키가 노출된다는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 내부자 공격에 안전한 가상 머신 프레임워크를 제안한다. IOMMU(Input/Output Memory Management Unit)를 사용하여 직접 하드웨어 디바이스에 접근 가능한 Guest OS를 생성하고 TPM(Trusted Platform Module) 가상화를 사용하여 시스템 관리자가 알 수 없도록 암호 키를 생성/관리한다. 하이퍼바이저는 이 암호 키를 사용하여 Guest OS의 페이지를 암호화한다. 이를 통해 관리자에게 키를 노출하지 않고 Guest OS 메모리 상의 데이터를 보호할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.115-125
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• 2011

해쉬함수는 데이터와 명령에 대한 위변조를 방지와 같은 무결성 제공하거나 서명이나 키 분배 등 다양한 보안 프로토콜에서 서명 및 인증, 키 분배 목적으로 많이 사용되는 일방향성 함수(one-way function)다. 2005년 Wang에 의해 암호학적 취약성이 발견되기까지 해쉬함수로는 SHA-1이 많이 사용 되었다. SHA-1의 안전성에 문제가 생기게 되자 NIST(National Institute of Standards and Technology)에서는 암호학적으로 안전한 새로운 해쉬함수 개발 필요성을 느껴 2007년 11월에 공개적으로 새로운 해쉬함수에 대한 공모를 시작했으며, SHA-3로 명명된 새로운 해쉬함수는 2012년 최종 선정될 예정이다. 현재 제안된 SHA-3 함수들에 대한 암호학적인 특성과 하드웨어로 구현했을 때의 하드웨어 복잡도, 소프트웨어로 구현했을 때의 성능 등에 대한 평가가 이뤄지고 있다. 하지만 하드웨어로 구현된 해쉬함수의 중요한 특성 평가 척도(metrics)인 소비 전력 특성에 대한 연구는 활발히 이뤄지지 않고 있다. 본 논문에서는 제안된 SHA-3 해쉬함수를 하드웨어로 구현했을 경우의 소비 전력 특성을 분석하고 소비전력 특성 분석 결과를 토대로 SHA-3 해쉬함수 중에서 새로운 SHA-3 해쉬함수로 선정될 확률이 높은 Luffa 함수에 대한 저전력 구조를 제안한다. 제안된 저전력 구조는 기존의 Luffa 하드웨어보다 약 10% 정도 적은 전력을 소비함을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.145-148
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• 2007

영상전송에 있어서 주변 환경에 대한 영상인식은 대단히 중요하다. 최근 정보인프라의 대중화에 따라 모바일 환경에서까지 유, 무선을 통한 대상의 상태를 영상으로 확인하려는 사용자 중심적 욕구가 증가하였다. 하지만 기존의 모바일용 솔루션은 저대역폭을 가지는 모바일 단말기 기반의 네트웍 특성상 소프트웨어 코덱만을 지원하므로서 소프트웨어적인 처리의 한계로 인한 고화질의 영상은 기대할 수 없었다. 이러한 단점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 모바일 환경에서까지 고화질 지원과 실시간적 요소를 고려하여 높은 압축률을 가지는 국제 비디오 압축 표준인 MPEG-4에 기반을 두어 하드웨어 코덱 설계에 관하여 기술하였다. 이를 위한 하드웨어의 최적화된 설계를 위하여 임베디드용 전용 CPU 채용과 MPEG-4에 기반한 하드웨어 코덱을 설계하였다. 구현된 시스템은 모바일 환경에서도 전송속도 및 해상도 등에 있어서 우수한 성능을 나타내었다.