• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제10권8호
• /
• pp.958-966
• /
• 2007

본 논문에서는 음질향상 알고리즘을 내장한 MPEG-1 오디오 디코더를 Embedded OS(Linux)기반 플랫폼에 구현하였다. 네트워크 대역폭과 저장 공간의 제한점을 고려한 MP3, AAC, OGG 등과 같은 손실 오디오 압축 코덱들은 공통적으로 고주파 대역의 정보가 손실되는데, 이러한 고주파 신호성분 손실은 결국 표준 CD음질을 가지는 오디오 신호보다 제한된 저주파 대역만을 재생할 수 있게 된다. 본 논문은 손실된 고주파 대역의 신호성분과 하모닉 성분을 효과적으로 추정 및 복원할 수 있는 음질 향상 알고리즘을 MPEG-1 오디오 디코더 내부에 각 계층 I, II, III 특성별로 최적화하여 Embedded Linux 플랫폼으로 구현하였다. 기존의 MPEG-1 오디오 디코더와의 비교 청취 실험을 통해 본 논문에서 구현된 시스템이 신호 스펙트럼 및 음질 면에서 향상되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제25권6B호
• /
• pp.1060-1067
• /
• 2000

MPEG-4 영상압축 방식은 객체지향적이다. 기존의 H.261, MPEG-1, MPEG-2에서 화면 전체를 부호화 해주는 것과 달리 MPEG-4에서는 한 화면을 물체, 배경 등 여러 객체들로 나누어 각각의 객체를 따로 부호화한다. 이렇게 전송된 객체들은 수신 단말기에서 다시 합성하여 완성된 화면으로 보여준다. MPEG-4의 형상 부호화는 화면에서 visual 객체에 해당하는 부분만을 부호화 해주는 부분이다. 본 논문에서는 MPEG-4 디코더가 형상 복호화의 표준 규격을 따르는지를 시험하는 방법을 제안한다. 본 논문은 BAB type을 결정하는 mode 복호화의 모든 경우와 Context-based Arithmetic 복호화의 Context computation에 대한 모든 경우에 대해 확인하는 방법을 제안하였다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.113-118
• /
• 2001

본 논문에서는 VHDL을 이용하여 MPEG-2 AAC 복호화기에 사용되는 필수 모듈을 구현하였다. AAC 복호화기에는 허프만 복호화기, 역양자화기, 고해상도 필터뱅크 등의 툴들이 필수적으로 사용된다. 8진 트리 검색 알고리즘을 사용하여 고속의 허프만 복호화기를 설계하였고, IFFT를 이용하여 필터뱅크의 연산량을 줄였다. 또한, 고정소수점 방식의 하드웨어에서 역양자화기의 지수연산을 위하여 미리 계산된 값을 테이블로 처리하였고, 테이블의 크기를 줄이기 위하여 선형보간법을 사용하였다. 최적화를 통해 하드웨어로 구현된 각 모듈은 낮은 클럭 주파수에서 실시간 동작할 수 있고, 시스템의 크기를 작게 할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (2)
• /
• pp.260-262
• /
• 2000

MPEG-4에서는 다양한 객체를 취급하기 위하여 시스템 부분(Part1)이 차지하는 비중이 MPEG-1이나 MPEG-2에서 보다 훨씬 높아졌다. 이러한 MPEG-4의 시스템 부분을 구현한 참조 모델을 IM1이라고 한다. IM1에는 다양한 오디오/비디오(A/V) 객체를 수용하기 위하여 디코더 프레임워크를 마련하고, 어떤 A/V 객체든 이 프레임워크에 맞추어 디코더를 구현하면 IM1 프리젠터에서 플레이가 가능토록 하고 있다. 현재 IM1 버전 3.8에서는 H.263 비디오, G.723 오디오, JPEG 이미지, AAC 오디오를 지원하고 있다. 이 논문에서는 MPEG-4 비디오 디코더를 IM1 디코더 프레임워크를 맞추어 설계, 수정한 내용을 기술하였다.

• 대한전자공학회논문지TE
• /
• 제37권5호
• /
• pp.48-55
• /
• 2000

최근 집적회로 설계 환경의 급속한 발전함에 따라 IC(Integration Circuit) 설계 규모는 1개의 It에 다양한 기능을 포함한 SoC(System on Chip)의 설계가 가능할 정도로 설계 규모가 커졌다. 또한 소비 시장은 급격한 변화에 따라 새로운 제품이 빠른 시간에 양산되기를 원한다. 본 논문에서는 기능 검증과 회로 수정이 용이한 설계 방법을 적용하여 디지털 방송 시스템에서 오디오 수신기로 사용할 수 있는 MPEG(Moving Picture Expert Group) 계층 2 복호기를 설계하였다. 또한 본 논문에서는 설계하고자 하는 디지털 방송용 오디오 복호기는 알고리즘을 최적화하여 실시간 처리가 가능하며, 하드웨어 크기를 줄이는데 중점을 두었다. MPEG 계층 2 복호화 알고리즘은 하드웨어 크기에 많은 영향을 주는 가산을 포함한 승산기를 포함하고 있는데, 하드웨어 최적화를 위하여 승산에 사용되는 계수를 SD(Sign Digit)으로 표현하고, 이를 이용한 MAC(Multiplier with Accumulator) 연산기는 승산기가 포함되지 않은 구조로 구현할 수 있었다. 설계된 디지털 방송용 오디오 복호기는 13,957Gate의 하드웨어 크기로 구현할 수 있었으며, 기존의 승산기를 사용하였을 경우보다 22%(40000Gate)을 줄일 수 있었다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.452-462
• /
• 2008

본 논문에서는 디지털 라디오와 지상파 Digital Multimedia Broadcasting (DMB)에서 사용되는 MUSICAM 이라 불리는 MPEG-1/2 Layer-II 와 MPEG-4 ER-BSAC 디코더를 330 MHz 클럭수를 가지고 동작하는 고정 소수점 digital signal processor (DSP) TMS320C64x+ 상에 실시간 구현한다. 오디오 디코더의 실시간 구현하기 위해, 다음과 같은 여러 단계의 최적화를 수행한다. 첫 째, 메모리 공유, 데이터 타입 재설정 및 루프의 unrolling 과정을 통해, C 코드 레벨에서 최적화를 수행한다. 다음으로, 비트스트림 분석의 재구성, 합성 필터의 변경 및 합성 필터의 윈도우 계수의 재배열을 통해 알고리즘 레벨에서 최적화를 수행한다. 또한, MPEG-1/2 Layer-II 디코더의 합성필터 모듈을 linear assembly program 레벨로 치환한다. Linear assembly program 레벨로 치환하는 이유는 MPEG-1/2 Layer-II 디코더에서 합성 필터 모듈이 가장 많은 계산량을 차지하기 때문이다. 구현된 오디오 디코더의 성능 평가를 위해, 복호화 처리시간의 비율을 측정하고, 최적화된 MPEG 디코더와 레퍼런스 MPEG 디코더로 처리된 오디오 신호 사이의 root mean square (RMS)를 계산한다. 최적화 실시간 구현 결과, MPEG-1/2 Layer-II 와 MPEG-4 ER-BSAC 디코더는 TMS320C64x+가 동작하는 최대 클럭 수의 3%와 11%의 사용으로 각각 동작하며, 오디오 디코더의 품질은 MPEG standard에 정의된 -77.01 dB의 조건을 모두 만족함을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
• /
• pp.257-258
• /
• 2006

In this paper, we address several issues in the real time implementation of MPEG-1 Layer II decoder on a fixed-point digital signal processor (DSP), especially TMS320C6416. There is a trade-off between processing speed and the size of program/data memory for the optimal implementation. In a view of the speed optimization, we first convert the floating point operations into fixed point ones with little degradation in audio quality, and then the look-up tables used for the inverse quantization of the audio codec are forced to be located into the internal memory of the DSP. And then, window functions and filter coefficients in the decoder are precalculated and stored as constant, which makes the decoder faster even larger memory size is required. It is shown from the real-time experiments that the fixed-point implementation enables us to make the decoder with a sampling rate of 48 kHz operate with 3 times faster than real-time on TMS320C6416 at a clock rate of 600 MHz.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.7-14
• /
• 2003

MPEG-1 오디오 표준은 고음질 디지털 오디오 신호의 압축 알고리즘이다. 이 표준은 인코더와 디코더의 기능을 규정하고 있고, 인코더와 디코더 알고리즘의 복잡도와 성능에 따라 세 가지 다른 계층으로 분류된다. 본 논문에서는 MPEG-1 오디오 계층3(MP3) 디코더를 고정소수점 DSP인 TMS320C541 칩으로 구현하였다 MP3 알고리즘은 인간의 청각구조의 심리음향 특성을 이용하는 알고리즘으로 인간의 귀에 들리지 않는 주파수의 성분은 미리 제거함으로써 데이터의 량을 줄이면서 음질의 손실을 최대한 줄이는 알고리즘이다. 이 알고리즘은 다이나믹 레인지가 매우 크기 때문에 고정 소수점으로 구현하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 가중 참조표를 적용하여 계산량을 줄이고 다이나믹 레인지 문제를 해결함으로써 고정 소수점 DSP칩을 이용하여 실시간 시스템을 구현하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(4)
• /
• pp.119-122
• /
• 2000

Recently, many complex DSP (Digital Signal Processing) algorithms have being realized on RISC CPU due to good compilation, low power consumption and large memory space. But, real-time implementation of multiple DSP algorithms on RISC requires the minimum and efficient memory usage and the lower occupancy of CPU. In this thesis, the original floating-point code of MPEG-1 audio decoder is converted to the fixed-point code and then optimized to the efficient assembly code in time-consuming function in accord with RISC feature. Finally, compared with floating-point and fixed-point, about 30 and 3 times speed enhancements are achieved respectively. And 3~4 times memory spaces are spared.

• 정보처리학회논문지A
• /
• 제15A권1호
• /
• pp.61-68
• /
• 2008

본 논문에서는 MPEG-2, MPEG-4, H.264/AVC 및 VC-1 코덱 표준을 동시에 지원하는 멀티 포맷 비디오 복호기 (MFD)의 설계 방법을 제안한다. 제안하는 MFD는 디지털-TV SoC 에 필요한 고사양의 고화질급 비디오 처리를 목표로 하였다. 리스크 프로세서, 온칩 메모리 및 주변 회로 등의 크기가 큰 공용 자원들을 공유하여 크기를 최소화 하였다. 또한, 코덱 별로 추가 및 제거가 용이한 분리 가능한 구조를 사용하였다. 이러한 구조는 이미 설계되고 검증된 코덱의 안정성의 유지를 용이하게 해준다. 설계된 MFD는 65nm 공정에서 크기가 약 2.4M 게이트 이며, 동작속도는 225MHz이다. 본 논문에서 제안한 MFD는 현재까지 알려진 MFD 중 최고 성능인 고화질급(1080p@30fps) 이상의 비디오 디코딩을 지원하며, 가장 많은 종류의 비디오 코덱 표준을 지원한다.