• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권6호
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• pp.49-59
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• 2008

본 논문에서는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 알고리즘을 임베디드 환경에서 실시간으로 처리하기 위해 가장 연산량이 많은 특징점 위치 결정 단계를 고정 소수점 모델로 설계 및 분석하고 그에 근거한 하드웨어 구조를 제안한다. SIFT 알고리즘은 객체의 꼭지점이나 모서리와 같이 색상 성분의 차가 심한 구역에서 얻어진 특징점 주위 픽셀의 벡터성분을 추출하는 알고리즘으로, 현재 얼굴인식, 3차원 객체 인식, 파노라마, 3차원 영상 복원 작업의 핵심 알고리즘으로 연구 되고 있다. 본 알고리즘에 대한 최적의 하드웨어 구현을 위해 특징점 위치(Keypoint Localization)와 방향(Orient Assignment)에 대한 정확도, 오차율을 사용하여 고정 소수점 모델에서 각 중요 변수들의 비트 크기를 결정 한다. 얻어진 고정 소수점 모델은 원래의 부동 소수점 모델과 비교했을 때 정확도 93.57%, 오차율 2.72%의 결과를 보이며, 고정 소수점 모델은 부동 소수점 모델과 비교하여 제거된 특징점의 대부분이 두 영상에서 추출된 특징점 끼리의 매칭과정에서 불필요한 객체의 모서리 영역에 몰려있음을 확인했다. 고정 소수점 모델링 결과 ARM 400MHz 환경에서 약 3시간, Pentium Core2Duo 2.13GHz 환경에서 약 15초의 연산시간을 갖는 부동 소수점 모델이 동일한 환경에서 약 1시간과 10초의 연산시간을 가지며, 최적화된 고정 소수점 모델을 하드웨어로 구현 시 $10{\sim}15\;frame/sec$의 성능을 보일 것으로 예상한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권8호
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• pp.95-101
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• 2009

난수 생성 함수는 소프트웨어를 사용한 시뮬레이션 테스트나 통신 프로토콜 검증 등 수많은 어플리케이션에 사용되어진다. 이런 상황에서 난수의 randomness는 사용 어플리케이션에 따라서 다르게 필요할 수 있다. 반드시 randomness가 보장된 랜덤 함수를 통한 고품질의 난수를 생성해야 할 때가 있고, 단지 난수와 비슷한 형태를 가진, randomness가 보장되지 않은 난수가 필요할 때도 있다. 본 논문에서는 고속으로 동작하는 임베디드 시스템을 위한 듀얼 모드로 동작하는 하드웨어 난수 생성기를 제안하였다. 모드 1 에서는 높은 randomness를 가지는 난수를 6사이클마다 한 번씩 생성하게 되며, 모드 2 에서는 낮은 randomness를 가지는 난수를 매 사이클마다 생성할 수 있다. 테스트를 위해, ASIP(Application Specific Instruction set Processor)를 설계하였으며, 각 모드에 맞는 명령어 세트를 설계하였다. ASIP은 LISA언어를 사용하여, 5 stage MIPS architecture를 기반으로 설계되었고, CoWare 사의 Processor Generator를 통해서 HDL코드를 생성하였으며, HDL 모델은 동부 0.18um 공정으로 Synopsys사의 Design Compiler를 통해서 합성되었다. 설계되어진 ASIP으로 난수를 생성한 결과, 하드웨어 모듈을 추가하기 전에 비해 2.0%의 면적 증가 및 239%의 성능 향상을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권7호
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• pp.625-635
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• 2008

휴대용 멀티미디어 재생기는 기존의 멀티미디어 파일 서버와는 다른 성질들을 가지고 있다. 개인 사용자 전용, 비교적 낮은 하드웨어 성능, 사용자 기능으로 인한 순간적인 높은 부하, 그리고 짧은 개발주기 등이 이러한 성질들이다. 다양한 멀티미디어 파일 시스템은 여러 사용자의 요구는 처리하기에는 적합하지만 단일 사용자의 특수 기능을 지원하기에는 적합하지 않다. 팁과 같은 추가 정의를 응용프로그램과 과일시스템이 주고받는 방식들도 제안되었지만 프로그램의 개발주기를 증가시킬 수 있다. 본 논문에서는 파일블록배치, 버퍼-캐시, 그리고 미리 읽기를 사용하여 휴대용 재생기에서 사용자 기능을 효과적으로 지원하는 파일 시스템을 디자인하고 그 성능을 평가하였다. 힌트를 사용하는 기존의 미리읽기들과는 달리 제안된 미리읽기인 SPRA (Speed-based PRefetch Algorithm)는 힌트를 사용하지 않고 입출력 요구의 패턴을 통해서 미리 읽을 블록을 예측한다. 이는 응용프로그램이 수정되고 재컴파일 되는 과정을 제거함으로써 프로그램 개발기간을 단축시킨다. 실험결과 SPRA의 평균 반환시간은 리눅스의 추가읽기와 비교해서 $4.29%{\sim}52.63%$이며, 고속 재생 시 리눅스 추가읽기의 $1.01{\sim}3.09$배의 대역폭을 가진다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제13D권2호
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• pp.271-278
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• 2006

본 논문은 CE(Consumer Electronics) 제품을 개발하는 기업에서 소프트웨어 재사용의 향상을 위하여 기업 내에서 추진한 여러 사례들을 기반으로 소프트웨어 재사용에 대한 기반을 구축하고, 이를 개발 조직에 적용하면서 발생한 문제점의 도출과 개선점의 반영에 대해 논한다. 기업내에서의 재사용 기반을 구축하기 위해서는 기술적, 관리적, 개발환경의 측면이 모두 고려된 종합적인 접근 방법이 필요하다. 본 논문에서는 기술적 측면에서 개발 방법론을, 관리적 측면에서 재사용 메트릭을, 그리고 개발환경의 측면에서 재사용 저장소를 개발하고 운영한 사례를 논하며, 각각을 적용하면서 발생한 문제점을 분석하여 기업에서 보다 효과적인 재사용 기반을 구축하는 개선사례를 제시한다. 본 논문에서 다루는 재사용 활동의 대상은 개발대상 측면에서 내장 소프트웨어라는 특성, 조직적 측면에서 다앙한 제품을 다루는 수십 개의 각기 다른 개발영역과 조직구조를 가진 대규모 조직이라는 특성, 그리고 제품 개발 주기가 매우 짧으며 동일 제품에 대한 파생 제품이 동시에 다량으로 개발된다는 개발 환경의 특성에 기반하고 있다. 본 논문은 상기 분야에 대한 소프트웨어 재사용 현황에 대한 보고서로, 또한 이로부터 기업 내 재사용 기반을 개선하는 사례와 그 방안을 제시한다는 측면에서의 활용도가 있겠다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.103-112
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• 2007

본 논문은 uC/OS-II 실시간 커널이 관리하는 주 자원인 마이크로프로세서와 메모리를 가상화하여 하나의 마이크로프로세서 상에서 다수의 uC/OS-II 실시간 커널을 수행시키는 하이퍼바이저를 구현하였다. 마이크로프로세서는 uC/OS-II 실시간 커널이 처리하는 인터럽트들을 제어하는 알고리즘을 적용하여 가상화하고 메모리는 물리적 메모리를 파티션하는 방식을 사용하여 가상화한다. 개발된 하이퍼바이저 프로그램은 타이머 인터럽트와 소프트웨어 인터럽트를 가상화하는 인터럽트 제어 루틴들, 하이퍼바이저와 각 커널을 정상 수행 상태까지 유도하는 코드, 그리고 가상화된 두 커널 사이에 데이터 전달을 제공하는 API로 구성되어 있다. 기존의 uC/OS-II 실시간 커널은 개발한 하이퍼바이저 상에서 수행되기 위하여 소스 코드 레벨에서 수정이 필요하다. 구현된 하이퍼바이저는 Jupiter 32비트 EISC 마이크로프로세서 상에서 실시간 동작 시험 및 독립 수행 환경 시험을 거친 결과 가상화 커널이 정상적으로 수행되는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 다수의 내장형 마이크로프로세서가 요구되는 응용 분야에 활용될 경우 하드웨어 가격 절감효과를 얻을 수 있으며 내장형 시스템의 부피, 무게 및 전력 소비량을 줄이는 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제12권2호
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• pp.102-110
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• 2006

본 논문에서는 인터넷과 연결되어 사용되는 일반 PC가 아닌 소형의 임베디드 인터넷 라디오수신 단말기의 구현에 대하여 논의한다. 이러한 시스템의 표준이 아직 정하여 있지 않으며 알고리즘 또한 비공개 상태이다. 따라서 PC의 인터넷 라디오 수신 방식을 분석하여 끊김이 없는 고음질의 임베디드 인터넷 라디오 시스템을 구현을 위하여 여러 업체의 PC 인터넷 수신 알고리즘은 분석하고 하드웨어는 자체 개발하였다. 본 인터넷 라디오 시스템은 실시간 인터넷 라디오의 멀티스트리밍 기능, 임베디드 프로세서, 플래쉬 메모리, TCP/IP 인터훼이스, MP3 디코더 등으로 구성되어있다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1202-1209
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• 2004

This paper presents a design methodology of a Digital Servo Signal Processor for high speed CD-RW drive systems. The proposed Digital Servo Signal Processor enables us to develop CD-related systems for the very high speed applications and is one of the key components of the CD-RW systems. The proposed center compensation servo control is newly built for an actuator shaking due to the fast response of a step motor when it jumps to a long distance. A control method compensating for eccentricity of a disc is implemented for operating robustly at a higher rotational speed. This servo mechanism is more size efficient and less power consumed because it is implemented using a ARM7 embedded processor and hardware digital filters. Furthermore, it is convenient to upgrade firmware for the future required functions. From experimental results, we can see that the performance of the control system is improved greatly. The proposed servo algorithm shows a shorter setting time including a pull-in time and a faster access time. It can be applied easily to the DVD-ROM and the DVD-RAM which have the same optical structure.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1936-1939
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• 2004

This paper proposes streaming layer for personal robot's middleware. Under assumption that robot has open architecture, i.e. consists of modules created by different vendors and intercommunication between these modules is necessary, we have to consider that there are many different network interfaces. To make communication between modules possible it is necessary to develop new type of middleware. Such middleware has to support different platforms, i.e. OS, network interface, hardware, etc. In addition, it is necessary to implement effective interface between network and application in order to manage inter application communications and use network resources more effectively. Streaming layer is such interface that implements necessary functionality together with simplicity and portability. Streaming layer provides high level of abstraction and makes communication between distributed applications transparent as if are located in same module. With possibility of extension by user defined application interfaces it is suitable for distributed environments, i.e. module based architecture including small-embedded systems like as DSP board. To verify the proposed streaming layer structure it is implemented using C and tested.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.1145-1148
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• 2005

The sensor network that may be deemed to fall in the field of ubiquitous computing performs the basic function of transmitting sensing data through the autonomous sensing and the Ad hoc network. In order to collect and treat various sensing data at the time of application and manage extremely limited system resources, the sensor network requires the embedded operating system that uses low power, a small cord size and the least hardware resources. In this paper, The operating system having a new structure for constructing the IEEE 802. 15.4 MAC and Zigbee sensor network is suggested and can be formed by reviewing the characteristics and the core structural requirements of the operating system for the sensor network based on operating systems, which have been formed under existing similar conditions, and applying such features and core structural requirements to the design of the operating system for achieving the features and the requirements.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권9호
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• pp.39-48
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• 2009

사람의 얼굴 추적은 디지털 캠코더, 디지털 카메라, 휴대폰 등과 같은 휴대용 멀티미디어 장치에 대해 점차 중요한 이슈가 되어 왔다. 갈수록 확대되어 가는 얼굴 추적 응용 서비스 요구에 대해 소프트웨어 구현 대응은 성능 및 전력 소모 면에서 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 동작할 수 있는 하드웨어 기반의 저전력 얼굴 추적 시스템을 제안하고자 한다. 제안된 시스템은 FPGA 프로토타이핑과 삼성 65nm CMOS 공정으로 구현하여 검증하였고, 8.4 msec 미만의 추적 속도와 15만 게이트의 크기를 가지며 평균 20 mW의 동작 전력소모를 보여 실시간으로 동작하는 저전력 휴대용 멀티미디어 기기에 적합함을 입증하였다.