• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.91-98
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• 2008

국내 지상파 DMB방송 표준에서는 2003년 말 국제 표준으로 제정한 MPEG-4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding) 오디오 복호화 방식를 표준으로 채택하였다. 본 논문에서는 MPEG-4 BSAC 오디오 복호화기의 주요 도구 및 모듈에 대해 32비트 고정소수점 연산으로 구현하고 ARM926EJ-S 프로세서에 인라인 어셈블리(Inline Assembly)를 적용하여 최적화 한다. 최적화에 대해 본 논문에서는 RISC프로세서인 ARM926EJ-S의 Core Cycle을 가장 높게 발생시키는 곱셈 및 MAC(Multiply And Accumulation)연산에 집중한다. 그리고 각 모듈 및 도구에서 빈번히 발생하는 곱셈 연산과 MAC연산의 처리를 효율적으로 하기 위하여 대상 프로세서인 ARM926EJ-S에서 사용 가능한 ARMv5용 어셈블리 명령어를 분석하여 사용한다. 최적화된 결과는 MIPS(Million Instruction Per Second)를 기준으로 평가한다. 구현 결과는 96kbps BSAC bitstream을 65MHz CPU clock에서 실시간으로 디코딩할 수 있음을 보여준다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.361-363
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• 2005

본 논문에서는 MPEG-4 Version2 Audio 표준에 근거하여 낮은 연산부담을 갖는 독자적인 엘고리즘을 적용한 MPEG-4 BSAC Audio 디코더를 개발하였다. 개발된 BSAC 디코더는 32bit RISC 구조를 갖는 Intel Xscale Processor 기반 시스템에 최적화하여 구현 및 평가를 수행하였다. 수행속도 증가 및 연산 정밀도 향상을 위해 각 기능 블록별 기능 및 구현 원리 연구와 32 bit 연산 구조를 파악하여, 이를 고정소수점 연산 구조로 구현함으로써 성능을 향상시켰다. 유한비트에 따른 오차 영향을 최소화하기 위해 데이터의 표현 범위에 대한 연구를 통해 근사한 오차를 최소화 하여 연산 정밀도를 향상 시키고자 하였다. 비선형 양자화기 및 filter bank 등 상대적으로 높은 연산 부담을 갖는 기능 블록은 Table look-up, 보간법, 지수연산 제거, pre/post scrambling 기법 등을 적용하여 최적화 하였다. 최종적으로 개발된 BSAC 디코더는 32 bit 연산 구조의 X-scale 프로세서를 탑재한 Development Board와 WindowsCE OS로 구성된 타겟 system에 이식하여 performance 평가하였으며, 높은 연산 정밀도 및 다른 수행속도를 확인할 수 있었다. 주관적인 청각 평가에서도 MPEG-4 reference 디코더와의 음원의 차이가 거의 없음을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.355-356
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• 2006

MPEG-4 ER-BSAC decoder employes a full search method for maximum significance search and arithmetic decoding position search in spectral data decoding procedure. Then the search procedure have the most complexity. This paper proposes the new search method, the maximum significance tree structure, for the optimized implementation of BSAC decoder.

• 방송공학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.452-462
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• 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.

• 방송공학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.259-267
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• 2003

본 논문에서는 이동 멀티미디어 방송 환경에서 대화형 서비스를 제공하기 위한 이동 멀티미디어 방송 미디어 처리기를 제안한다. 제안한 미디어 처리기는 오디오/비디오 부호화기로 MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding) 및 MPEG-4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding) 부호화기를 사용하여, MPEG-4 IOD(Initial Object Descriptor)/OD(Object Descriptor)/BIFS(Binary Format for Scene) 데이터를 생성하는 기능, MPEG-4 AVC/BSAC 및 생성된 MPEG-4 OD/BIFS 데이터를 SL(Sync Layer) 패킷으로 캡슐화하는 기능, SL 패킷을 MPEG-2 TS(Transport Stream)로 패킷화하는 기능 및 다중화하는 기능을 지원할 수 있도록 설계하였다. 본 논문에서 제안한 이동 멀티미디어 방송 미디어 처리기는 사용자에게 MPEG-4 시스템 규격을 기반으로 대화형 서비스를 지원할 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제31권3호
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• pp.336-338
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• 2009

This letter proposes a complexity reduction method to speed up the noiseless decoding of a bit-sliced arithmetic coding (BSAC) decoder. This scheme fully utilizes the group of consecutive arithmetic-coded symbols known as the decoding band and the significance tree structure sorted in order of significance at every decoding band. With the same audio quality, the proposed method reduces the number of calculations that are performed during the noiseless decoding in BSAC to about 22% of the amount of calculations with the conventional full-search method.

• 정보와 통신
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• 제25권5호
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• pp.80-84
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• 2008

지상파 DMB는 유럽의 디지털 오디오 방송(DAB)인 Eureka-147 표준에서 규정한 스트림 모드를 통하여 MPEG-4 AVC 비디오 압축 데이터, MPEG4 BSAC오디오 압축 데이터, 그리고 대화형 데이터 방송을 위한 MPEG-4 BIFS 데이터를 MPEG-4 S와 MPEG-2 TS로 다중화한 후, RS(204, 188) 및 길쌈 끼워 짜기에 의한 추가 오류 보호 메커니즘이 적용된 스트림을 전송하는 방식으로 초기 시스템의 주요 목적은 오디오 방송이었으나, 국내에서 이동 수신에 탁월한 DMB의 데이터 채널을 이용하여 동영상 비디오를 전송하는 방법을 표준화한 규격이다. 모바일 이동 멀티미디어 방송을 위한 표준 방식은 정보통신부에서 2003년 결정되었고 세부적인 표준 규격초안은 차세대방송포럼에서 만들어져 TTA DMB 프로젝트그룹에서 제안되어 심층적인 토론을 통해 2003년 10월 1차 버전이 제정되었다. 국내표준은 개정과 후속표준을 제정하였고 국제표준화가 추진되어 2005년 6월 유럽표준으로, 2007년 12월 ITU국제표준으로 제정 반영되었다. 본고에서는 독자들은 직관적 이해력을 돕고자 시배열 표로 지상파 DMB송수신 정합표준에 대한 국내표준화 추진 현황을 정리하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2003년도 정기총회 및 학술대회
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• pp.209-212
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• 2003

본 논문에서는 PC 환경에서 지상파 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting, DMB)을 수신할 수 있는 PC 기반 지상파 DMB 수신기용 백엔드 시스템 개발에 대해 서술한다. 지상파 DMB는 기존의 지상파 아날로그 또는 디지털 TV에 비해 탁월한 이동 수신 성능을 보인다. 본 논문에서는 국내 지상파 DMB 표준안에 부합하는 수신기의 백엔드 (back-end)를 PC 환경에서 소프트웨어로 구현하였다. 지상파 DMB는 유럽의 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting, DAB) 표준인 EUREKA-147을 기반으로 MPEG-4 표준에 의한 멀티미디어 서비스를 제공한다. 지상파 DMB의 멀티미디어 서비스는 MPEG-4 AVC(Advance Video Coding) 압축 비디오와 BSAC(Bit Slice Arithmetic Coding) 압축 오디오를 MPEG-4 시스템의 SL(Sync Layer) 표준으로 패킷화 후 MPEG-2 TS(Transport Stream)에 실어 DAB의 스티림 모드를 통해 전송하는 방식을 사용한다. 본 논문에서는, 지상파 DMB 수신을 위한 프론트엔드(front-end)는 외장형 기기를 이용하고, 이로부터 USB 인터페이스를 통해 기저대역 다중화 스트림을 PC 상으로 업로드한 뒤, 소프트웨어에 의해 역다중화하고 압축을 푼 후, 오디오와 비디오를 재생하는 지상파 DMB 백엔드 시스템을 구현하고 이를 검증하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2004년도 정기총회 및 학술대회
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• pp.89-92
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• 2004

방송과 통신의 융합, 방송서비스의 다양화와 더불어 방송의 디지털화는 기존의 아날로그 방식에 비해 고화질 및 고음질의 방송 서비스 제공 및 타 매체와의 호환성 그리고 다양한 부가 서비스의 제공 등에 있어서 많은 이전을 제공할 수 있다. 또한, 디지털방송 방식은 기존 아날로그 방식의 이동수신 문제점을 해결하고자 디지털 오디오 방송(DAB: Digital Audio Broadcasting)에 멀티미디어 서비스를 .제공하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB: Digital Multimedia Broadcasting)을 제안하였다. 지상파 DMB 방송은 유럽의 Eureka-147 방식의 DAB를 기반으로 하며 디지털 라디오방송과 함께 오디오 외에도 다양한 멀티미디어를 전송하고, 콘텐츠에 대화형 기능을 포함하는 서비스 형태를 목표로 하고 있다. 현재 지상파 DMB 서비스에서는 기본적인 AV 서비스를 위해 비디오는 AVC, 오디오는 BSAC에 대해 규정하고 있다. 또한 AV 규격 외에 대화형 서비스를 제공하기 위한 보조 데이터로서 장면기술 데이터와 그래픽 데이터를 지원하고 있다. 따라서 본 논문에서는 지상파 DMB를 이용한 대화형 서비스를 제공하기 위해 요구되는 초기 객체 정보, 객체 정보, 장면 구성 정보를 바이너리 형태로 생성해 주는 MPEG-4 바이너리 컨버터를 설계하고 구현하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.161-164
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• 2004

본 논문에서는 지상파 DTV 의 저작물을 지상파 DMB 방송에 활용할 수 있는 오디오 트랜스코딩 기법에 대해 제안한다. 지상파 DTV 에서는 오디오 신호를 AC-3 방식으로 압축하는 반면, 지상파 DMB 에서는 MPEG-4 BSAC 방식을 사용한다. 각 알고리듬이 사용하는 주파수 변환 방식과 심리음향모델에 의한 비트할당 기법이라는 유사성을 이용하면, 두 방식간의 트랜스코딩 효율을 향상시킬 수 있다 실시간 변환을 요구하는 경우나 휴대기기를 위한 응용분야에서는 지연시간과 전력소모를 줄일 수 있는 잇점을 갖는다.