• 전자공학회논문지A
• /
• 제31A권8호
• /
• pp.100-110
• /
• 1994

This paper proposes an efficient traceback method for parallel hardware implementation of the Viterbi algorithm. Compared to the conventional Viterbi algorithm where initial state for traceback is selected arbitrarily the proposed algorithm decides decoding output by analyzing the survivor paths of consecutive tracebacks. This makes Viterbi algorithm more efficient in error correction event when more than one survivor path exists. The proposed traceback algorithm together with its hardware realization is presented in this paper. Experimental results show tht the proposed algorithms is efficient in error correction in noisy channels compared to the existing algorithms.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.323-328
• /
• 2008

본 논문에서는 연산 중심의 DSP 작업에 대한 성능을 유지하면서 제어 작업을 효과적으로 수행할 수 있는 프로세서 구조를 제안하고 구현하였다. 전통적으로 DSP작업은 직렬 연결된 연산기로 구현되지만, 제안한 프로세서에서는 곱셈기, 2개의 ALU, 읽기/쓰기 유닛 등 4개의 실행 유닛이 병렬로 배치되어 있고 수퍼스칼라 방식으로 제어되므로 동시에 처리된다. 제안된 프로세서를 사용하여 AC-3 오디오 복호화기를 구현하여 성능이 37.8% 향상됨을 확인하였다. 이와 같은 연구는 기존의 고성능 DSP를 사용할 수 없는 저가격의 가전기기용 부품제작에 활용이 가능하다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제47권6호
• /
• pp.48-56
• /
• 2010

최근 멀티미디어 서비스에 대한 사용자들의 고화질, 고해상도 요구에 따라 비디오 코덱의 연산량이 크게 증가되었기 때문에, 모바일 장치 멀티미디어 장치에서 실시간 영상 서비스를 위해서는 많은 속도 개선이 필요하다. 이에 새롭게 등장한 멀티 코어 플랫폼을 이용한 코덱 병렬화에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 비디오 코덱을 슬라이스 기반으로 병렬화 하는 방법을 제안한다. 병렬화를 위한 새로운 병렬 슬라이스(parallel slice)를 정의하고, 부호화 효율을 고려하여 병렬 슬라이스에 적합한 부호화 순서를 제안한다. 또한, 제안하는 슬라이스간의 동기화 시간을 최소화하기 위하여 복호화 가능 여부를 각각의 슬라이스에서 판단하는 동기화 방법을 제안한다. 제안하는 병렬화 슬라이스를 H.264/AVC에 적용하여 CIF 영상에 대해서 3.4%의 비트율 증가에 27.5%의 병렬화 속도 개선을 얻었으며, 720p 영상에 대해서는 2.7%의 비트율 증가에 40.7%의 병렬화 속도 개선을 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권10호
• /
• pp.2253-2260
• /
• 2012

본 논문에서는 H.264/AVC 복호기의 역변환과 역양자화를 위한 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 역변환 및 역양자화기에서는 AC계수와 DC계수를 복호하는 순서가 다르다. 색차 DC계수와 인트라 $16{\times}16$ 모드에서 휘도 DC계수는 역변환을 수행하고 역양자화를 수행하는 반면에, 휘도 및 색차 AC계수는 역양자화를 수행하고 역변환을 수행하기 때문에 하드웨어로 구현시 제어 복잡도가 증가한다. 제안하는 구조는 DC계수와 AC계수에 관계없이 역양자화를 수행한 후 역변환을 수행하여 제어 복잡도를 감소시키고, 역양자화 연산을 공통 연산기를 사용하여 처리함으로써 계산 복잡도가 감소한다. 기존 역양자화기에는 나눗셈 연산을 포함하고 있어 복호하는 순서를 변경할 경우 오차가 발생하기 때문에 나눗셈 연산을 역변환 후에 수행하여 오차를 방지한다. 또한, 역변환기와 역양자화기를 3단 파이프라인으로 구성하고 수평 IDCT와 수직 IDCT를 병렬로 구현하여 수행 사이클을 감소시켰다. 제안하는 역변환기와 역양자화기의 매크로블록 당 처리되는 사이클 수를 비교 분석한 결과, 기존 구조 대비 45%이상 향상된 결과를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.170-178
• /
• 2004

본 논문에서는 Modified Euclid 알고리즘을 이용하여 고속의 Reed-Solomon 복호기를 설계하였다. Reed-Solomon 부호의 복호 알고리즘은 오증을 계산하고, 에러 위치 다항식을 구한 후, 에러를 판단하여, 에러 크기 값을 구하는 4단계로 이루어지는데, 본 논문에서는 복호기의 속도를 증가시키고 Latency를 줄이기 위하여 병렬구조의 신드롬 생성기와 빠른 클록 속도의 Modified Euclid 알고리즘 블록을 사용하였으며, Chien Search 블록에서는 에러 위치 다항식을 짝수항과 홀수항으로 나누어 설계하였다. 먼저, 알고리즘과 회로의 동작을 확인하기 위해 C++로 프로그램을 작성하여 검증을 한 후, 이를 바탕으로 Verilog로 하드웨어를 기술하였다. 또한, 각 블록에 대한 로직 시뮬레이션을 거친 후, $.25{\mu}m$ CMOS 라이브러리를 이용하여 Synopsys사의 합성 툴로 합성을 하고, 최종적으로 후반부 설계인 레이아웃을 시행하였다. 본 논문의 칩은 최대 동작 주파수가 250MHz로서 최대 데이터 전송률은 1Gbps이다.

• 정보저장시스템학회논문집
• /
• 제1권2호
• /
• pp.155-160
• /
• 2005

In this paper, the channel decoder promising reliable data retrieving in noisy holographic channel has been developed for holographic WORM(write once read many) system. It covers various DSP(digital signal processing) blocks, such as align mark detector, adaptive channel equalizer, modulation decoder and ECC(error correction code) decoder. The specific schemes of DSP are designed to reduce the effect of noises in holographic WORM(H-WORM) system, particularly in prototype of DAEWOO electronics(DEPROTO). For real time data retrieving, the channel decoder is redesigned for FPGA(field programmable gate array) based hardware, where DSP blocks calculate in parallel sense with memory buffers between blocks and controllers for driving peripherals of FPGA. As an input source of the experiments, MPEG2 TS(transport stream) data was used and recorded to DEPROTO system. During retrieving, the CCD(charge coupled device), capturing device of DEPROTO, detects retrieved images and transmits signals of them to the FPGA of hardware channel decoder. Finally, the output data stream of the channel decoder was transferred to the MPEG decoding board for monitoring video signals. The experimental results showed the error corrected BER(bit error rate) of less than $10^{-9}$, from the raw BER of DEPROTO, about $10^{-3}$. With the developed hardware channel decoder, the real-time video demonstration was possible during the experiments. The operating clock of the FPGA was 60 MHz, of which speed was capable of decoding up to 120 mega channel bits per sec.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.1409-1418
• /
• 1998

최근의 오디오 압축 알고리듬은 다양한 코딩 기법을 조합하여 사용하고 있다. 이들은 DSP 작업(DSP task), 제어 작업(controller task), 그리고 혼합 작업(mixed task)으로 나눌 수 있다. 기존의 DSP 프로세서들은 이들 중 DSP 작업만을 효율적으로 설계되어 있어 제어작업이나 혼합작업에 대해서는 자원을 효율적으로 활용하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 DSP 프로세서가 가지는 DSP 작업에 대하여 고성능을 그대로 유지하면서 제어작업과 혼합작업에서도 좋은 성능을 가지는 새로운 구조를 제안하고 구현하였다. 제안된 프로세서 YSP-3는 4개의 실행 유닛 (곱셈기, 2개의 ALU, 메모리 접근 유닛)을 병렬로 배치한 후 4-way 수퍼스칼라명령어 구조를 사용하여 각 우ㅠ닛을 독립적으로 사용할 수 있도록 하였다. 제안된 구조는 일반적인 DSP 알고리듬과 AC-3 디코딩 알고리듬을 실행하여 성능을 평가하였다. 마지막으로 VHDL을 통해 $0.6\$\mu$textrm{m}$-3ML 표준셀 기술로 합성한 후 Compass상에서 모의실험으로 통해 33MHz의 시스템 클럭에 대해 최대 지연시간 상황에서 실시간 동작을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권2호
• /
• pp.118-124
• /
• 2008

디지털 비디오 방송표준(DVB-S2)은 순방향 에러 코딩방법으로 BCH와 LDPC을 연결한 시스템을 내부코딩으로 사용한다. DVB-S2에서 LDPC 코드는 11개의 서로 다른 부호화 율을 정의하고 있기 때문에, DVB-S2 LDPC 복호기는 다양한 부호화 율을 지원해야 한다. 11개의 부호화 율 중에서 7가지(3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 8/9, 9/10)는 균일한 부호화 율이고, 나머지 4가지(1/4, 1/3, 2/5, 1/2)는 비균일 부호화 율이다. 본 논문에서는 균일한 LDPC 코드를 위한 유연한 복호기를 제시한다. 제안된 복호기는 칩의 면적, 메모리의 효율, 처리속도 등에서 많은 장점을 갖는 반 병렬 복호 구조와 변수노드와 체크노드의 내부 연결선을 줄이고 다양한 부호화 율을 지원할 수 있도록 Benes 네트워크를 결합하여 블록크기가 64,800까지 사용가능하도록 설계하였다. 제안하는 복호기는 200MHz에서 193.2MbPs의 처리속도를 갖으며, 면적은 $16.261m^2$이고, 전력은 공급전압이 1.5V에서 198mW의 소모를 보인다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.59-67
• /
• 2013

Reed-Solomon(RS) 코드는 강력한 에러 정정 능력으로 널리 사용된다. 최근 제안된 RS 코드의 리스트 디코딩 알고리즘은 일반적인 디코더보다 더 큰 디코딩 반경을 가지며 하나 이상의 코드를 찾아낸다. 리스트 디코더는 복잡도가 매우 큰 Interpolation 단계를 포함하며 효율적인 하드웨어 설계가 필요하다. 본 논문에서는 연판정 RS 리스트 디코딩 알고리즘을 위한 효율적인 저복잡도 Interpolation 구조를 제안한다. 제안된 구조는 후보다항식의 Y 차수에 대해서는 병렬로 처리하며 X 차수에 대해서는 직렬로 처리한다. 후보다항식의 처리순서는 계수의 메모리사용의 효율성을 높이기 위하여 적응적으로 결정한다. 따라서 내부 저장공간이 최소화되며 메모리 구조와 접근이 단순해진다. 또한 제안된 구조는 각 모듈의 레이턴시가 유사하고 모듈간 스케쥴링을 최대한 중첩함으로써 높은 하드웨어 효율을 보여준다. 예제로써 (255, 239) RS 리스트 디코더를 설계하였으며 동부하이텍 $0.18{\mu}m$ 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성하여 검증되었고 결과 최대 동작 주파수는 200MHz이고 게이트 수는 25.1K이다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제30권3A호
• /
• pp.217-225
• /
• 2005

본 논문은 다양한 무선 통신 표준에서 사용되는 비터비 알고리즘을 위한 전용의 DSP 명령어 및 하드웨어 구조를 제안한다. 제안한 구조는 비터비 알고리즘의 Trace Back(TB) 연산 사이클을 효과적으로 줄일 수 있다. 제안된 비터비 전용 명령어와 하드웨어 구조는 비터비 연산의 Add Compare Select(ACS) 연산 과정과 TB 연산 과정의 병렬 처리가 가능하며, 병렬 연산을 지원하기 위해 트랠리스 버터플라이 연산 과정에서 필요한 데이터를 자동으로 생성하는 Offset Calculation Unit(OCU)을 제안한다. 제안된 OCU는 삼성 SEC 0.18μm라이브러리로 로직 합성하여 1,460 게이트 개수를 가지며, 최대 지연 시간은 5.75ns를 나타내었다. 사용된 ACS-TB 병렬 처리 방식은 Eb/No 값이 6dB인 경우 MLSE 등화기 사용 사용되는 일반적인 TB 연산 방식과 비교하여 거의 동일한 BER 성능을 보여 주었으며, 제안한 DSP는 구속장 K=5 일 때 Carmel DSP와 비교하여 11%, TI TMS320c55x와 비교하여 45%의 연산 사이클이 줄일 수 있다.