• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권3호
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• pp.192-206
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• 2008

작은 센서 노드로 구성되는 무선 센서 네트워크는 멀티홉으로 무선 통신을 하는 주요한 특징을 가지고 있다. 지금까지의 응용은 주기적인 형태의 비교적 단순한 센싱 데이타를 취급하는 것이 대부분 이었다. 하지만 최근 새로운 형태의 일시적이고 연속적인 버스트 데이타를 멀티홉으로 전송하는 좀 더 복잡한 응용들이 대두되고 있다. 따라서 이러한 응용을 효율적으로 지원하기 위한 전송 프로토콜에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 멀티홉 환경에서 버스트 데이타의 효율적인 전송을 위한 PIGAB(Packet Interval Gap based on Adaptive Backoff) 프로토콜을 제안하였다. 경쟁 기반 프로토콜인 PIGAB은 근원지 노드에서 동작하는 PIG(Packet Interval Gap) 제어 알고리즘과 릴레이 노드에서 동작하는 MF(MAC-level Forwarding) 알고리즘으로 구성되며, 새롭게 제안된 AB(Adaptive Backoff), CAB(Collision Avoidance Backoff), 그리고 UB(Uniform Backoff)를 기반으로 동작한다. 제안된 PIGAB 프로토콜은 이러한 알고리즘과 기법을 통해 감춰진 노드의 전송 시기를 인지하여 패킷마다의 전송 시기를 조절함으로써 멀티홉 환경에서 겪는 기본적인 문제를 해결할 수 있다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 PIGAB 프로토콜이 기존 방식에 비해 멀티홉 환경에서 버스트 데이타를 안정적이고 신속하게 전송하는 것을 확인할 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.815-829
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• 2010

본 논문에서는 H.264/AVC의 성능향상을 위해 단방향 예측에 의한 $4{\times}4$ 인트라 부호화 방법을 제안한다. 최신의 동영상 압축 표준인 H.264/AVC에서는 $16{\times}16$과 $4{\times}4$ 인트라 예측 방법을 사용하고 있다. $4{\times}4$ 인트라 예측 방법은 예측 블록의 크기가 작기 때문에 $16{\times}16$ 예측 방법과 비교하여 상대적으로 복잡한 영역에서 보다 정밀한 예측이 가능하고, $16{\times}16$ 인트라 예측 방법은 $4{\times}4$ 예측 방법에 비해 상대적으로 큰 예측 블록을 사용하여 예측 방향정보를 적게 전송함으로써 평편한 영역에서 보다 높은 효율로 부호화할 수 있는 특징이 있다. 제안하는 방법은 매크로블록(Macroblock)을 부호화하기 위해 $4{\times}4$ 블록 단위로 예측하여 예측블록의 정밀도를 높이고, 동시에 모두 같은 방향으로 예측하여 예측 방향 정보를 줄임으로써 부호화 효율을 높이는 효과가 있다. 실험 결과, 제안하는 단방향의 $4{\times}4$ 인트라 예측 방법은 기존 H.264/AVC의 $16{\times}16$ 예측 방법과의 툴 단위 성능 비교에서 약 10.47% 정도의 비트 감소를 보인다. 또한, $16{\times}16$ 및 $4{\times}4$ 예측 방법을 모두 적용한 것과 두 가지 방법에 제안한 방법을 추가로 적용했을 때의 성능 비교에서는 평균적으로 약 1.57% 정도의 비트 감소가 있음을 확인할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권6호
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• pp.492-504
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• 2009

IPTV나 Mobile IPTV와 같은 실시간 멀티미디어 스트리밍 시스템의 설계에 있어 중요한 요소 중 하나는 변화하는 네트워크 특성과 상태에 효율적으로 적응하여 멀티미디어 데이터를 전달하는 것이다. 네트워크 적응적 데이터 전송은 네트워크의 혼잡상황에서 네트워크의 안정성과 프로토콜간 공정성을 향상시킬 수 있지만 영상재생의 연속성과 같은 콘텐트 재생 특성을 고려하지 않아 사용자에게 양질의 QoE(Quality of Experience)를 제공하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 콘텐트의 재생 특성을 고려하지 않아 발생하는 문제점을 해결하기 위해 인터넷 혼잡상황에서 멀티미디어 스트리밍 서비스의 QoE 향상을 위한 새로운 전송률 제어기법인 NCAR(Network and Client-Aware Rate control)을 제안하였다. 제안한 NCAR 기법은 네트워크 인지형 혼잡제어(Congestion Control)와 클라이언트 인지형 흐름제어(Flow Control)를 기반으로 동작하고 있다. 네트워크 인지형 혼잡제어는 멀티미디어 스트리밍의 공성정과 안정성을 향상시키고 높은 링크 활용도와 전송률의 변화를 감소시키며 클라이언트 인지형 흐름제어는 미디어 재생의 불연속성을 제거하고 안정된 버퍼할당과 낮은 재생지연시간의 좋은 특성을 제공한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권9호
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• pp.778-786
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• 2012

무선 센서네트워크에서 사용하는 센서는 PIR, 이미지, 전자파 센서와 같은 지향성 센서와 진동, 음향, 자기센서와 같은 비지향성 센서로 구분할 수 있다. 지향성 센서의 성능을 보장하기 위해서는 센서의 설치위치는 가시선이 보장되는 곳에 설치가 되어야 하므로 노드 설치 위치는 지표면보다 높은 곳에 설치가 된다. 비지향성 센서 중 진동센서의 경우 센서 특성상 지표면에 설치가 되어야 한다. 이로 인해 지표면에 설치되는 비지향성 센서는 통신 장애로 인하여 네트워크 연결성 문제가 발생한다. 본 논문에서는 센서 고유특성을 살려서 커버리지를 최대화하고, 센서노드의 설치높이를 고려한 토폴로지 구성을 통해 네트워크 연결성을 최대화할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 비지향성 센서는 지표면에 배치하고, 지향성 센서는 나무나 폴대와 같은 물체를 이용하여 지상에 설치하여 센서 커버리지를 최대화 한다. 그리고 설치높이가 낮은 센서노드는 설치높이가 높은 센서노드에 우선 연결하고, 설치높이가 높은 센서노드는 설치높이가 높은 센서노드와 연결하는 토폴로지를 구성하여 네트워크 연결성을 최대화하는 것이다. 시뮬레이션을 통해 제안방법을 검증하였으며, 커버리지와 네트워크 연결성에서 성능이 향상됨을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권6호
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• pp.435-445
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• 2007

Snoop 프로토콜은 유 무선 혼합망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 전송률을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 전송 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 이러한 Snoop 프로토콜의 문제점을 개선하기위해 무선 구간에서 TCP-SACK의 장점을 활용한 SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘 등이 제안되었다. SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘은 연집한 패킷손실 환경에서도 Snoop 프로토콜보다 높은 전송률을 보장하지만 전송 계층의 ACK 패킷을 기반으로 재전송을 수행한다는 점은 ACK 패킷의 손실에 심각한 전송 성능 저하를 가져오며, 무선 구간에서 SACK 옵션의 사용은 무선망의 대역폭과 이동 단말의 한정된 에너지 자원을 불필요하게 낭비하는 문제를 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 Cross-layer 기법을 적용한 지역 재전송 기법인 C-Snoop(Cross-layer Snoop) 프로토콜을 제안한다. C-Snoop 프로토콜은 현재 유 무선 혼합망에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 지역 재전송 메커니즘으로서, MAC 계층의 ACK 패킷과 새로이 제안된 지역 재전송 타이머에 의해 효율적인 지역 재전송을 수행한다. ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 C-Snoop의 지역 재전송 기법은 무선 구간의 연집적인 패킷 손실에 대해 효율적인 보상을 수행하며, 이동 단말의 에너지 효율성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권5호
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• pp.46-54
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• 2011

본 논문에서는 정수변환 기저의 특성을 기반으로 블록의 내부/경계 영역으로 분리되는 루프필터를 생성하고, 이를 선택적으로 적용하는 방법을 제안한다. 기존의 블럭 기반의 적응적 루프 필터(BALF)는 비디오 코덱의 압축 성능에 있어서 약 10%의 압축 효율을 보이는 기술이다. 이는 복원된 영상을 원본 영상에 최대한 유사하게 만드는 Wiener 필터계수를 생성하고 생성된 필터가 적용될 영역에 대한 정보를 전송한다. 그러나 블럭 기반의 적응적 루프 필터는 블록 단위로 영상을 참조하여 하나의 필터를 생성하는 방법으로, 높은 부호화 성능을 보이는 반면, 높은 복잡도를 수반한다는 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 정수변환 기저의 특성에 따라서 서로 다른 에러의 특성을 갖는 특징을 이용하여 블록의 내부와 경계 영역을 분리하고, 각 영역을 위한 필터를 생성한다. 이후, 이를 원하는 영역에 선택적으로 적용한다. 부호화기의 필터 생성 과정에서 선택된 특정 영역의 필터를 복호화기로 전송함으로써, 선택된 영역에 대해서만 필터링을 수행하여 복호화 복잡도를 조절할 수 있다. 제안하는 알고리즘을 사용하여 블럭의 경계 영역 필터만을 사용한 경우 기존의 BALF 대비 약 2.56%의 부호화 성능 저하에 대하여 약 35.5%의 필터링 속도 향상을 보였다.

• 방송공학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.661-675
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• 2009

인터넷과 멀티미디어 기술이 발달함에 따라 무분별한 불법 콘텐츠들의 유통으로 인한 저작권 침해가 심각한 사회적 문제로 대두되고 있어, 불법 복제 영상을 검출하는 시스템의 개발이 시급하다. 본 논문에서는 공간영역 상에서 다양하게 변형된 복제 영상과 원본 영상간의 통계적 특성을 이용하여 그 유사도를 측정하고 복제 여부를 판단하는 계층적 구조의 불법 비디오 감식 방법을 제안한다. 영상의 대표적 특성인 휘도 성분에 따라 순위를 매김으로써 공간적 변형에 영향을 받지 않도록 하였으며, 데이터베이스에 저장된 방대한 양의 영상들에 대한 검색시간과 계산량을 줄이기 위해 순위 표본 프레임을 이용하여 유사한 후보 영상군을 추출한다. 이러한 후보 영상군을 대상으로 일반적인 불법 복제 비디오의 형태를 감안하여 각 프레임의 가장자리에 위치한 검은색 영역을 제외함과 동시에 영상의 중앙 영역을 포함하여 통계 검정을 이용함으로써 복제 여부를 판단한다. 실험 결과, 제안하는 방법은 이전 방법에 비해 순위 표본 프레임의 정확도가 유사하면서 선택된 순위 표본 프레임 수가 약 61% 가량 적게 추출하여 특징 정보에 저장되는 메모리 양을 절약할 수 있었다. 또한 영상의 화질 열화, 대비 변형, 확대 및 축소, 화면비 변환, 자막 삽입 등 다양한 공간적 변형에도 포괄적으로 복제 여부를 판단할 수 있음을 실험을 통해 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.1-13
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• 2011

본 논문에서는 고효율의 비디오 부호화를 위한 적응적인 인-루프 필터 방법을 제안한다. 최근 비디오 부호화 표준화 단체에서는 영상의 부호화 후 복원된 영상과 원본 영상과의 평균 제곱 오차(mean square error) 관점에서 오차를 최소화하는 Wiener 필터기반의 post-filter hint SEI 메시지 방법과 블록 기반의 필터 제어 방법 (block-based adaptive filter control, BAFC)에 대한 연구가 있었다. Post-filter hint SEI 메시지 방법은 후처리 필터로서 프레임간의 예측 오차를 줄이지 못하는 문제점이 있으며, BAFC 방법은 기존 H.264/AVC의 디블록킹 필터와 독립적으로 동작하기 때문에 인코더 및 디코더 영역에서 높은 연산 복잡도를 차지하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 기존 H.264/AVC의 디블록킹 필터와 문맥 기반으로 설계한 인-루프 필터를 적응적으로 사용함으로써 복잡도를 낮추고 부호화 효율을 높이는 인-루프 필터 방법(Low-complexity adaptive in-loop filter, LCALF)을 제안한다. 실험결과에서 제안하는 방법은 기존 방법보다 평균적으로 약 1% 정도의 비트 감소를 보이고, 동시에 디코더 영역에서 약 22% 정도의 낮은 연산 복잡도를 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.283-290
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• 2020

본 연구에서는 수상 태양광 발전설비를 위한 부유체 개발에 대하여 연구하였다. 부유체는 단위 모듈로 이루어진 금속재질의 프레임과 상부의 태양광 패널들을 수상에서 부력을 이용하여 지지하는 부품이다. 단위 모듈화된 프레임의 구조와 태양광 패널의 설치 환경을 고려하여 부유체에 작용하는 하중을 산출하였다. 부유체의 형상은 수압과 부력을 고려하여 바깥쪽으로 둥근 형태를 가지도록 하였으며, 유한요소해석을 수행하여 부유체의 세부 형상과 두께를 설계하였다. 설계된 부유체는 선형저밀도폴리에틸렌 플라스틱을 사용하여 회전성형법으로 제작하였다. 부유체의 압축강성을 측정한 결과, 제작된 부유체는 최대하중 322.7 kgf의 4배 이상에서도 붕괴를 일으키지 않고 강성을 유지하는 것으로 나타났다. 부유체의 장기 압축 시험을 수행하기 위하여 중력을 이용한 무게추 방식의 장기 하중 인가 장치를 제작하였다. 부유체에 무게추를 올린 후 7일 간 부유체의 압축량을 측정한 결과, 작은 하중에서도 지속적인 압축 변형이 발생하였다. 그러나 상시 하중 100 kgf 에 대하여 10년 압축량을 예측한 결과 약 4.64 mm 의 작은 변형이 예측되었다. 이와 같이 개발된 부유체는 수상 태양광 발전시스템에 사용이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권3호
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• pp.269-279
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• 2004

인터넷의 안정성에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 종단간에 이루어지는 TCP 혼잡제어이다. 현재 인터넷의 주요 TCP 버전인 Reno가 사용하는 수동적인 혼잡제어 방법은 네트워크의 혼잡을 심화시키는 원인이 된다. 이러한 Reno의 문제점을 개선하기 위해 제안된 Vegas는 Reno에 비해 우수한 성능을 가짐이 증명되었음에도 불구하고 두 가지 심각한 불공정성 문제를 가지고 있기 때문에 범용적으로 사용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 이러한 Vegas의 문제점을 보완하기 위해서 기존의 Vegas 혼잡제어 알고리즘을 개선한 새로운 TCP PowerVegas 혼잡제어 알고리즘을 제안한다. rtt(round trip time)만을 기반으로 네트워크의 혼잡을 제어하는 기존의 Vegas에 비해서 제안한 PowerVegas는 rtt와 패킷 손실 정보를 유기적으로 결합시킨 새로운 기법으로 경쟁력 있는 혼잡제어를 수행한다. 그러므로 기존의 Vegas에서 발생했던 불공정성 문제를 모두 효과적으로 개선할 수 있다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 동일한 시뮬레이션 환경에서 PowerVegas와 Reno 및 Vegas를 비교하는 실험을 수행하였다. 실험 결과를 통해서 제안한 PowerVegas가 기존 Reno의 혼잡제어 방법에 비해 우수한 성능을 보일 뿐만 아니라, Vegas의 불공정성 문제도 크게 개선되었음을 확인할 수 있었다.