• 제목/요약/키워드: 저지연 알고리즘

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음성 및 오디오 부호화기를 위한 저지연 윈도우 스위칭 modified discrete cosine transform (Low delay window switching modified discrete cosine transform for speech and audio coder)

  • 김영준;이인성
    • 한국음향학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.110-117
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    • 2018
  • 본 논문에서는 음성/오디오 부호화기를 위한 저지연 윈도우 스위칭 MDCT(Modified Discrete Cosine Transform) 방법을 제안한다. 윈도우 스위칭 알고리즘을 사용하여 신호의 특성이 빨리 변하는 전이 구간에서 음질 저하를 개선하고, 저지연 TDAC(Time Domain Aliasing Cancellation)를 사용하여 알고리즘 지연을 1/2로 줄일 수 있는 MDCT 방법을 제안한다. 제안된 윈도우 스위칭 방법은 기존 윈도우 스위칭 알고리즘이 다른 길이의 중첩합(overlap-add)을 사용하는 것과 달리, 일정한 길이의 중첩합을 사용하여 알고리즘 지연을 1/2로 줄일 수 있었고, 신호의 특성에 따라 윈도우의 종류를 2개로 줄여 프레임 상태를 표현하는 정보 비트를 1 bit 감소시킬 수 있었다. 제안한 알고리즘을 MDCT 기반의 음성/오디오 부호화기인 ITU-T(International Telecommunication Union - Telecommunication) G.729.1 부호화기에 적용하여 성능을 확인하였으며, 알고리즘 지연을 절반으로 감소시키면서 동일한 음질을 유지할 수 있었다.

저지연 영상 통신을 위한 화면 비트율 제어 기법 (Frame Bit-rate Control Method for Low Delay Video Communication)

  • 김은희;박민철;문주희;권재철
    • 방송공학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.574-584
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    • 2007
  • 멀티미디어 통신, 영상전화 등 실시간 멀티미디어 서비스가 대중화됨에 따라 동영상 데이터의 저지연 및 고품질 전송에 대한 요구가 중요해지고 있다. 동영상 압축 기술 중에서 비트율 제어 기법은 압축된 데이터의 효율적인 전송과 재생된 영상의 화질을 결정하는데 중요한 역할을 한다. 본 논문은 기존의 VBR과 CBR 부호화 방식을 결합하여 모든 화면의 비트발생량을 제한된 범위내로 제어하는 기술을 제안하여 모든 화면에 대해 부분적 장면 전환 검출을 수행하고 완벽한 VBR 전송이 보장되지 않는 환경에서 저지연 전송 및 고품질의 영상이 유지되게 하며 또한 순간 데이터 처리 속도의 부담도 완화할 수 있게 한다. 실험 결과, 제안한 알고리즘은 실시간 응용에 있어서 기존 TMN8알고리즘에 비해 더욱 효율적인 비트율 제어를 제공한다는 것을 볼 수 있다.

가변 지연 MDCT/IMDCT를 이용한 오디오/음성 코덱 (Audio /Speech Codec Using Variable Delay MDCT/IMDCT)

  • 이상길;이인성
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.69-76
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    • 2023
  • MDCT/IMDCT 과정을 사용하는 고품질 오디오/음성 코덱은 이전 프레임 과의 중첩-합(Overlap-add) 과정을 통해 현재 프레임을 완벽 복원 가능하다. 중첩-합 과정에서 프레임 길이 만큼의 알고리즘 지연이 발생하게 된다. 본 논문에서는 알고리즘 지연을 줄이기 위해 MDCT/IMDCT에 가변적인 위상변이를 사용하여 알고리즘 지연을 줄인 MDCT/IMDCT 과정을 제안한다. 가변 지연 MDCT/IMDCT알고리즘을 ITU-T 표준 코덱 G.729.1 코덱에 적용하여 저지연 오디오/음성 코덱을 제안하였다. MDCT/IMDCT 과정에서의 알고리즘 지연은 기존 20 ms에서 1.25ms 까지 감소시킬 수 있다. 저지연 MDCT/IMDCT를 적용한 오디오/음성 코덱의 복호화된 출력신호는 객관적 음질 시험 방법인 PESQ 시험을 통해 성능 평가하였다. 전송 지연이 감소 됨에도 불구하고 기존 방법과 음질 차이가 없음을 확인할 수 있었다.

이중 입력 터보 코드를 위한 저지연 부호화 알고리즘 (Low Latency Encoding Algorithm for Duo-Binary Turbo Codes with Tall Biting Trellises)

  • 박숙민;곽재영;이귀로
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.117-118
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    • 2008
  • The low latency encoder for high data rate duo-binary turbo codes with tail biting trellises is considered. Encoder hardware architecture is proposed using inherent encoding property of duo-binary turbo codes. And we showed that half of execution time as well as the energy can be reduced with the proposed architecture.

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이중 입력 터보 코드를 위한 저지연 부호화 알고리즘 (Low Latency Encoding Algorithm for Duo-Binary Turbo Codes with Tail Biting Trellises)

  • 박숙민;곽재영;이귀로
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권2호
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    • pp.47-51
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    • 2009
  • 본 논문은 다중 입력을 가진 터보 코드 구조에 대한 연구로서 tail-biting 기법에서 효율적으로 Latency를 줄이는 터보 부호 알고리즘 및 하드웨어를 제안하였다. Mobile WiMAX 및 DVB-RCS 등에 적용된 이중 입력 터보 부호기의 고유 특성을 이용, 병렬 처리 하드웨어로 구현한 결과 tail-biting 기법을 위해 필요한 Latency를 기존 대비 약 47%로 줄이는 동시에 파워 소모량도 감소를 시켰다.

고정크기 패킷 네트워크 환경에서 할당율에 비례한 저지연 한계를 제공하는 계층적 라운드-로빈 알고리즘 (A Hierarchical Round-Robin Algorithm for Rate-Dependent Low Latency Bounds in Fixed-Sized Packet Networks)

  • 편기현
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권2호
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    • pp.254-260
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    • 2005
  • 보장서비스에서 실시간 패킷 스케줄링 알고리즘은 높은 네트워크 유용도와 확장성있는 구현의 양쪽 모두를 성취해야만 한다. 여기서 네트워크 유용도는 승인하는 실시간 세션의 수를 나타낸다. 불행히도, 현존하는 스케줄링 알고리즘은 확장성있는 구현에 문제점을 갖거나 성취할 수 있는 네트워크 유용도가 낮다. 가령 타임스템프에 기반한 알고리즘은 N이 세션의 수를 나타낼 때 O(log N) 스케줄링 복잡도를 가진다. 반면 라운드-로빈 알고리즘은 O(1) 복잡도를 가지지만 성취할 수 있는 네트워크 유용도가 낮다. 이 논문은 확장성을 잃지 않으면서도 높은 네트워크 유용도를 성취할 수 있는 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 서로 다른 시간 구간 크기에 대해서 다중 라운드를 활용하는 계층적 라운드-로빈 (H-RR) 알고리즘이다. 이 알고리즘은 우선 순위 큐를 사용하는 PGPS 알고리즘이 제공하는 것과 비슷한 지연의 한계를 제공하지만, 구현 복잡도가 상수라는 큰 장점을 갖는다.

캐시 일관성 유지를 위한 전용 버스 시스템 (A Dedicated Bus System for Cache Coherence)

  • 천희식;김우완
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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    • pp.30-32
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    • 1998
  • 멀티프로세서 시스템을 설계할 경우에는 공유메모리 구조와 메시지 전달방법의 두 가지의 패러다임을 바탕으로 하게 된다. 데이터 분할과 동적 부하 분산 문제를 단순화시틸 수 있으며 확장성을 용이하게 지원하는 장점을 가지고 있는 공유메모리 구조의 멀티프로세서 시스템에서 각 프로세서가 자신의 전용 캐시를 가지는 경우에는 메인 메모리와 이러한 전용 캐시내에 존재하는 데이터사본간에 일관성 문제가 발생한다. 본 논문에서는 일관성 유지를 위해 제안되어 있는 여러 알고리즘 중 처리 노드와 고대역 저지연 인터커넥션 네트워크로 구성되는 공유메모리 구조의 멀티프로세서 프로토타입인 DASH 프로토콜을 지원하기 위한 전용 버스 시스템을 완전 개방형인 IEEE Futurebus+ 스탠다드에 준비하여 설계한 다음, 이 시스템이 DASH 프로토콜을 지원하려 캐시의 일관성을 유지하기 위해 필요한 각종 행동과 기존의 범용 버스 시스템이 수행하는 행동의 병렬 처리를 지원할 수 있음을 시뮬레이션으로 증명한다.

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블루투스 저전력 시스템을 위한 저복잡도 결합 비터비 검출 및 복호 알고리즘의 하드웨어 설계 및 구현 (Hardware Design and Implementation of Joint Viterbi Detection and Decoding Algorithm for Bluetooth Low Energy Systems)

  • 박철현;정용철;정윤호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.838-844
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    • 2020
  • 본 논문에서는 검출과 복호가 결합된 효율적인 비터비 알고리즘 (joint Viterbi detection and decoding (JVDD))의 저복잡도 하드웨어 설계 및 구현 결과를 제시한다. 길쌈부호화된 GMSK 신호가 BLE 5.0 표준으로 채택 되어있으므로 검출과 복호를 위해 두개의 비터비 프로세서가 필요하다. 그러나, 제안된 JVDD 알고리즘은 GMSK에 의해서 유발된 심볼간의 간섭정보(ISI : inter-symbol interference)가 반영된 가지 메트릭 (branch metric)을 사용하여 단지 하나의 비터비 만을 사용하여도 검출과 복호 수행이 가능하며, 성능 저하 없이 복잡도 감소가 가능하다. JVDD 알고리즘을 적용한 BLE 비터비 복호기의 하드웨어 구현을 위해 효율적인 구조 설계가 수행되었다. 제안된 구조는 1 클럭 사이클 동안 복호를 완료할 수 있기 때문에 저지연 및 저면적 구현이 가능하다. 제안된 비터비 복호기는 Verilog-HDL을 이용하여 RTL 설계되었고, GF 55nm 공정을 활용하여 논리합성 및 구현되었다. 합성결과 12K 게이트 수를 포함하였으며 메모리 유닛 및 초기 지연시간은 MSE (modified state exchange) 대비 33% 감소 가능함을 확인하였다.

멀티 액세스 엣지 컴퓨팅을 위한 Mobility-Aware Service Migration (MASM) 알고리즘 (Mobility-Aware Service Migration (MASM) Algorithms for Multi-Access Edge Computing)

  • 하지크;리 덕 타이;김문성;추현승
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • 5G 목표 중 하나인 초신뢰성 저지연 통신에 도달하기 위해 멀티액세스 엣지 컴퓨팅 패러다임이 탄생했다. 이 패러다임은 클라우드 컴퓨팅 기술을 네트워크 엣지에 더 가깝게 하며 서비스 지연 시간을 줄이기 위해서는 네트워크 엣지에 있는 여러 Edge Cloud에서 서비스 호스팅된다. 모바일 사용자의 경우 서비스 품질 유지를 위해 서비스를 가장 적합한 Edge Cloud로 마이그레이션하는 것은 중요하고 고이동성 시나리오에서는 서비스 마이그레이션 문제가 더욱 복잡해진다. 고정 이동 경로에서 사용자 이동성과 Edge Cloud 선택에 대한 어떤 영향을 미치는 건지 관찰하는 것이 이 연구의 목표다. Mobility-Aware Service Migration (MASM)은 고이동성 시나리오 동안 라우팅 비용과 서비스 마이그레이션 비용이라는 두 가지 주요 매개변수를 기반으로 서비스 마이그레이션을 최적화하기 위해 제안된다. 제안된 알고리즘을 기존의 그리디 알고리즘과 비교하여 평가한다.

MPEG 인터넷 비디오 코딩(IVC)의 부호화 효율 개선을 위한 부호화 툴 (Coding Tools for Enhancing Coding Efficiency of MPEG Internet Video Coding (IVC))

  • 양안나;이재영;한종기;김재곤
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.319-329
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    • 2016
  • 인터넷 비디오 코딩(Internet Video Coding: IVC)은 MPEG에서 개발 중인 로열티 무료 비디오 코덱이다. IVC 코덱의 부호화 효율은 지속적으로 향상되어왔으며, CD(Committee Draft) 버전의 IVC는 객관적 화질 및 주관적 화질이 H.264/AVC HP(High Profile)와 견줄 만한 수준의 성능을 낸다고 보고 되었다. 본 논문에서는 IVC 코덱 구조의 개요 및 주요 부호화 알고리즘과 함께 MPEG에서의 IVC 개발 과정 중에 부호화 효율을 향상시키기 위하여 제안된 부호화 툴을 제시한다. 부호화 툴은 비 참조 P 프레임 부호화, DC 모드 화면내 예측, 라그랑지안 승수(Lagrange Multiplier) 선택기법, 색차신호의 화면내 예측모드 확장 기법 등 표준 및 비표준 부호화 기법을 포함한다. 각 부호화 툴에 대한 알고리즘과 부호화 효율 이득을 실험을 통하여 제시하였다. 실험결과 각 부호화 툴은 저지연 부호화 모드에서 각각 8.8%, 0.4%, 0.4%, 0.0%의 비트율 절감의 부호화 이득을 얻었다.