• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.321-324
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• 2010

최근 멀티코어 프로세서의 이용이 증가함에 따라, 멀티코어를 이용한 다양한 병렬화 기법들이 제안되고 있다. 모바일 환경에서도 멀티코어 구조를 적용한 프로세서들이 등장하면서 병렬화 기법들이 연구되고 있다. 하지만, 아직까지 모바일 환경에서의 CPU의 성능은 한계가 있다. 이를 병렬처리와 실수 연산이 뛰어난 GPGPU(General-Purpose computing in Graphics Processing Units)를 멀티코어 구조로 설계함으로써 다른 전용 하드웨어의 추가 없이 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 모바일 환경에 적합하게 설계된 멀티코어 GPGPU를 이용하여 H.264 디코더의 Inverse Quantization, Inverse DCT, Color Space Conversion 모듈을 구현하였다. 멀티코어 GPGPU를 이용한 H.264 전체 시스템 동작 시 50%의 성능 향상이 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.93-103
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• 2023

컴퓨터 그래픽스 분야에서 저가의 RGB-D 카메라로 촬영된 색상 및 깊이 영상을 이용한 사람 및 사물을 3차원 모델로 복원하는 문제는 오랫동안 이를 해결하기 위하여 다양한 연구들이 진행되어왔다. 저가의 RGB-D 카메라로 촬영된 색상 및 깊이 영상은 3차원 공간에서 점 구름 형태로 다루어지며, 이는 연속적인 3차원 공간상에 이산적인 값을 대응시키기 때문에 다면체 모델을 이용한 렌더링에 비해 추가적인 표면 재구성 과정이 필요하다. 본 논문에서는 다면체 모델이 아닌 점 구름을 시각화하기 위한 효과적인 광선 추적 기반 렌더링 기법을 제안한다. 특히 프로세서의 발열과 배터리 문제로 인한 모바일 환경에서의 제한적인 성능에서도 효과적인 렌더링 기법으로서의 가능성을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.547-554
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• 2008

본 논문에서는 2단 파이프라인 구조의 부동 소수점 승산기 회로를 설계하였다. 부동 소수점 승산기는 3차원 그래픽 API인 OpenGL과 Direct3D를 위한 단일 정밀도 곱셈 연산을 지원하며, 포화 연산, 면적 효율적인 점착(sticky) 비트 발생기 및 플래그 프리픽스 가산기를 결합하여, 면적 효율적이며 적은 파이프라인 지연 구조를 갖는다. 설계된 회로는 $0.13{\mu}m$ CMOS 표준 셀을 사용하여 합성 한 결과 약 4-ns의 지연시 간을 갖고 있으며, 약 7,500개로 구성된다. 설계된 부동 소수점 승산기의 최대 연산 성능은 약 250 MFLOPS이므로, 3차원 모바일 그래픽 분야에 효율적으로 적용 가능하다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.37-43
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• 2011

스마트 폰을 비롯한 다양한 임베디드 환경에서 널리 쓰이는 2D 벡터 그래픽스 기술에는 OpenVG와 SVG Tiny가 대표적이다. 고해상도 화면에서 높은 재생속도의 벡터 그래픽스 응용을 위해서는, 이들을 효과적으로 가속해야 한다. 현재까지 OpenVG와 SVG Tiny의 구현방법에는, 전용 그래픽스 칩과 같은 하드웨어로 구현하는 방법과, 전체를 소프트웨어로 구현하는 방식이 있었다. 현재 시장에서 사용 가능한 벡터 그래픽스 전용 칩들은 상대적으로 고가에 큰 전력을 소비한다. 반면, 소프트웨어 구현에서는 100%에 가까운 CPU 사용률에서도 상대적으로 낮은 성능을 보이고, 이 경우에, 다른 멀티-쓰레드 응용프로그램들을 방해할 가능성이 컸다. 본 논문에서는, 현재 미디어 재생 기기들과 휴대폰들에 광범위하게 장착되어 있는 상용 멀티미디어용 하드웨어들을 사용하여 OpenVG와 SVG Tiny 양쪽 모두를 가속하는 비용대비 효과적인 방법을 제시한다. 멀티미디어 프로세서들을 효과적으로 사용함으로써, CPU 사용률과 전력소모량을 줄이면서도 OpenVG와 SVG Tiny를 최소 3.5배에서 최대 30배까지 성공적으로 가속할 수 있었다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.17-24
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• 2014

In this paper, we implement and evaluate the performance of a vector-based rasterization algorithm for 3D graphics by using a SIMD (single instruction multiple data) many-core processor architecture. In addition, we evaluate the impact of a data-per-processing elements (DPE) ratio that is defined as the amount of data directly mapped to each processing element (PE) within many-core in terms of performance, energy efficiency, and area efficiency. For the experiment, we utilize seven different PE configurations by varying the DPE ratio (or the number PEs), which are implemented in the same 130 nm CMOS technology with a 500 MHz clock frequency. Experimental results indicate that the optimal PE configuration is achieved as the DPE ratio is in the range from 16,384 to 256 (or the number of PEs is in the range from 16 and 1,024), which meets the requirements of mobile devices in terms of the optimal performance and efficiency.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.281-284
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• 2008

최근 OpenGL ES 2.0이 개정됨에 따라 모바일 기기에 Shader 3.0모델을 지원 가능한 프로세서가 요구된다. 이 쉐이더 3.0 모델의 지원과 관련하여 명령어의 길이의 증가가 필요하고, 이는 메모리 용량의 증가를 초래한다. 본 논문에서는 가변길이 구조와 유닛구조를 채택한 새로운 명령어 구조를 제안한다. 이 명령어 구조는 쉐이더 3.0 모델을 지원하고 명령어 필드 낭비를 줄일 수 있도록 최대 4개의 32비트 유닛 명령어가 가변적으로 조합되어 수행된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.530-533
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• 2011

방사형 그라디언트 페인트(radial gradient paint)는 벡터 그래픽스(vector graphics)에서 적은 정보로 다양한 효과를 적용시킬 수 있는 방법이다. 기본적으로 이 방법은 곱하기, 나누기, 제곱근 등의 복잡한 연산이 필요하기 때문에 모바일 같은 저성능 환경에 적합하지 않았다. 하지만 최근 모바일 기기들은 SIMD 연산 지원 및 고성능의 GPU 탑재 등으로 성능이 향상됨에 따라 이러한 문제를 해결할 수 있게 되었다. 본 논문은 ARM의 SIMD연산인 NEON을 이용하여 최대 2.6배의 성능을 가속시켰으며 GPU의 쉐이더를 이용하여 4.9배의 성능을 가속하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.641-644
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• 2008

본 논문은 지능형 임베디드 시스템의 GUI 구현에 관한 논문이다. 지능형 임베디드 시스템의 GUI 구현을 위해 사용된 X 윈도우 시스템과 그래픽 라이브러리의 구조 및 동작에 대해 논하고 지능형 임베디드 시스템의 X-시스템에 필요한 기능 및 구성 요소에 대해 조사 및 분석을 통한 리눅스 커널과의 동작 및 기능 검증 구현을 보인다. 저성능 및 저전력이며 고용량 메모리를 탑재한 임베디드 시스템의 하나인 지능형 임베디드 X-시스템에서 적용 가능하도록 요구되는 기능과 동작을 구현하고 소형 운영체제를 위한 GUI 개발에 적용 가능하다. 이러한 소형 운영체제 및 이를 위한 X-시스템은 지능형 개인정보서비스를 위한 임베디드 플랫폼 시스템으로써 개인용 정보의 지능형 서비스 기능을 지원하고 새로운 소형 운영체제를 탑재한 시스템의 개발에 적용 가능하다. 본 논문에서는 이러한 지능형 임베디드 X-시스템과 응용 소프트웨어 및 서비스 개발을 위한 GUI환경 구현에 대하여 기술한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1460-1471
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• 2007

휴대용 임베디드 기기에서의 삼차원 엔진은 크게 바이트 코드를 실시간으로 해석하며 실행하는 자바 기반의 JSR184와 C언어 기반의 OpenGL/ES가 있다. 이들 두 표준에서 자바 객체를 지원하는 JSR184는 OpenGL/ES에 비하여 상대적으로 많은 프로세서의 자원을 사용하여 제한된 연산능력을 보유하고 있는 임베디드 기기에 적용할 경우 제약이 따를 수 밖에 없다. 반면에 기존 개인용 컴퓨팅 환경에서 사용되는 삼차원 컨텐츠는 자바의 장점을 이용하여 제작되었기 때문에 유럽에서 많은 사용자 층을 확보하고 있고, 또한 그 컨텐츠의 품질이 우수하여 상용 통신망인 GSM 망에서 많이 서비스 되고 있다. 따라서 GSM 망에서 사용되는 휴대용 임베디드 기기에 기존의 자바 기반 삼차원 컨텐츠를 별도의 변환 과정 없이 지원할 수 있는 JSR184의 지원이 필요하지만, 현재 개발되어 사용되는 자바 기반 삼차원 엔진은 휴대용 기기가 보유한 연산능력에 비하여 상대적으로 많은 연산량을 필요로 하기 때문에 상용제품에 적용하기에 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 휴대용 임베디드 기기가 가지고 있는 충분하지 않은 연산능력을 바탕으로 자바 객체의 장점을 수용하면서 삼차원 컨텐츠의 처리속도를 향상 시킬 수 있는 바인딩 기법을 제안하였다. 제안된 바인딩 기법은 자바를 이용한 삼차원 컨텐츠를 지원하기 위하여, JSR184의 표준 인터페이스를 상위 계층에서 지원하고, OpenGL/ES와 JSR184를 서로 연결하기 위하여 이기종 코드 변환 언어인 KNI(Kilo Native Interface)를 중간 계층에서 사용하였고, 하위 계층에서 OpenGL/ES의 표준을 구현하였다. 제안하는 바인딩 기법은 모의실험을 통하여 기능을 검증하였고, ARM을 장착한 FPGA를 사용하여 그 성능을 평가하였다.