• 제목/요약/키워드: Reed-Solomon code

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듀얼 채널 구조를 이용한 Scalable 비디오(SVC)의 전송 성능 향상 (Efficient Transmission of Scalable Video Streams Using Dual-Channel Structure)

  • 유호민;이재면;박주영;한상화;강경태
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제2권9호
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    • pp.381-392
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    • 2013
  • 스마트폰과 같은 무선 기기의 보급률이 높아지면서 오디오 및 비디오 스트리밍 서비스를 이용하는 사용자가 급격히 증가하고 있다. 또한 고속 네트워크 환경이 갖추어 짐에 따라 보다 나은 서비스 품질(QoS)에 대한 요구가 증가하고 있다. 무선 환경에서는 불안정한 전송 채널로 인해 패킷의 손실이 빈번하게 발생하기 때문에, Scalable Video Coding (SVC) 영상 부호화 기법을 통하여 네트워크를 보다 더 효율적으로 사용할 수 있다. SVC 기법에서는 기본계층과 상위계층으로 부호화 정보를 구분하는데, 기본계층은 영상의 복원에 있어서 필수적인 저주파 성분을 형성하기 때문에 신뢰성 있는 전송이 필수적이다. 또한 상위계층은 고주파 성분을 형성하며 성공적인 수신 데이터의 양에 비례하여 비디오의 품질이 향상되기 때문에 채널 상황이 허용하는 한도 내에서 처리량(Throughput)을 높이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 무조건적인 처리량의 향상보다는 SVC 비디오의 특징을 고려하여 평균 품질을 향상시킬 수 있는 듀얼-채널 활용 기법을 제안한다. 즉, 기본계층에 대해서는 중복 전송방식을 통해 전송의 신뢰성을 향상시키고, 상위계층에 대해서는 분배 전송 방식을 통해 전송 속도 및 처리량을 향상시켰다. 그 결과, 무선 이동환경에서 보다 고수준의 비디오 서비스 제공이 가능해짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

DVB-SSP 기반 혼합형 MPE-FEC 복호 알고리즘 (A Hybrid Decoding Algorithm for MPE-FEC based on DVB-SSP)

  • 박태두;김민혁;김남수;김철승;정지원;이성로
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권9C호
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    • pp.848-854
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    • 2009
  • 이동체에 대해서 위성을 이용한 통신 방식을 규정하고 있는 DVB-SSP 표준화에서는 physical layer 와 upper layer 의 두 단계로 부호화 및 복호화를 한다. 수신단에서 physical layer의 복호 방식인 LDPC 복호후 upper layer의 erasure RS 복호를 위해, CRC 검사를 수행하여 수신된 데이터에서 1 bit 의 오류에도 IP 패킷 모두를 삭제함으로써 복호시 비효율성을 나타낼 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 CRC 방식을 그대로 수용하되 오류능력 범위 한계에 들어오면 e-RS 복호기를 이용하여 복호하며, 오류 한계 범위를 벗어나면 삭제 시키지 않고 수신된 심볼 자체를 이용하여, RS 복호기를 이용하는 복호 방식을 혼합하는 혼합형 복호알고리즘을 제안하며, 이를 가우시안 채널환경과 TI 채널환경에서 시뮬레이션 하여 기존의 CRC 방식과 비교하였다.

합성체를 이용한 유한체의 역원 계산 알고리즘 구현 (An Implementation on the Computing Algorithm for Inverse Finite Field using Composite Field)

  • 노진수;이강현
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제43권3호
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    • pp.76-81
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    • 2006
  • 최근 멀티미디어 통신 시스템에서 유한체는 암호화 알고리즘에 적용되어지고 있으며. 특히 타원곡선 알고리즘 및 리드 솔로몬 등의 에러정정 코드는 유한체 상에서 정의 되어진다. 또한 많은 응용분야에서 유한체 연산의 실시간 처리를 요하므로 유한체 연산을 위한 전용 하드웨어 설계가 필요하게 되었고 이에 대한 많은 연구가 수행되어지고 있다. 본 논문에서는 합성체(Composite Field)를 이용하여 GF($2^8$)의 유한체의 역원을 계산할 수 있는 알고리즘을 제시하고 이를 하드웨어로 구현하여 현재 사용되어 있는 'Itoh and Tsujii' 하드웨어 구조와 면적 및 계산 속도의 성능을 비교 하였다. 또한 AES의 SubBytes 블록에 이를 삽입하여 FPGA 에뮬레이터 보드 상에서 구현하여 성능평가를 통하여 제시된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

xHE-AAC 오디오 프레임의 가변 전송에 관한 연구 (A Study on the Variable Transmission of xHE-AAC Audio Frame)

  • 이봉호;양규태;임형수;허남호
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.357-368
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    • 2016
  • DAB+에서는 오디오 스트림 전송을 위해 HE-AAC v2 코덱을 적용하여 고정 프레임 방식 전송을 규정하고 있다. USAC을 포함하고 있는 xHE-AAC 코덱을 적용하고자 할 경우에는 고정 프레임 보다는 가변 프레임을 적용할 경우 동일 대역폭을 기준으로 품질 향상이 기대된다. 이를 위해서는 단일 서브 채널에 하나 이상의 오디오 프레임이 다중화되어 전송되어야 하는데 해당 오디오 프레임 경계를 구분할 수 있는 수단이 필요하다. 본 논문에서는 이를 위해 동기 바이트 토글링 및 부가적인 식별 정보를 통해 오디오 프레임의 경계를 식별하기 위한 방법을 제안하고자 한다. 또한 실제 전송을 위해서 고려해야 할 에러 정정 부호화에 대해서도 제안하고자 한다.

블록 LDPC 부호를 사용한 3D HDTV 전송 성능개선 방안 연구 (Performance of 3D HDTV Transmission with Block LDPC Codes)

  • 김민기;김동호
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.21-25
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    • 2013
  • 최근 지상파 방송에서 듀얼스트림 방식을 사용한 HD급의 3D 방송서비스가 시작되어 많은 관심이 이어지고 있다. 2011년 12월에 듀얼스트림 방식의 지상파 3DTV 송수신 정합 표준이 제정되고, 2012년 10월 시범방송이 실시되는 등 국내 기술이 3D HDTV 서비스를 선도하고 있는 상황이다. 하지만, 안정적인 HD급의 지상파 방송에서 3D 방송서비스(이하 3D HDTV)를 제공하기 위해서는 보다 데이터 전송률을 높이는 전송이 필요하다. 본 논문에서는 Reed Solomon 부호와 블록 LDPC 부호를 사용하고 16QAM 변조를 사용하여 기존 방식과 비교하여 전송 용량을 증대할 수 있다는 사실을 확인하였다. AWGN 채널에서 모의 실험한 결과 기존의 ATSC 송수신 정합표준, 수정된 ATSC 전송방식[2]과 비교하여 각각 2.97dB, 1.12dB 가량의 SNR 이득이 있음을 확인하였고, 3D HDTV 서비스의 안정적인 서비스를 위해 요구되는 29Mbps의 데이터 전송률로 전송이 가능하여 기존시스템에 비해 약1.5배의 전송용량 증대가 가능한 것으로 확인되었다. 이로서 6MHz의 한정된 대역에서 HD급의 3D 방송서비스의 성능 개선이 가능할 것으로 예상된다.

대역확산방식 비행종단시스템의 모뎀설계와 구현에 관한 연구 (A Study on the Design and Implementation of a DSSS-based MODEM for a Right Termination System(FTS))

  • 임금상;김재환;조항덕;김우식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2C호
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    • pp.175-183
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    • 2006
  • 본 논문에서는 주파수대역 직접확산방식 (DS-SS)의 비행종단시스템을 제안하였고 FPGA를 이용하여 구현된 결과를 보여준다. DS-SS방식의 비행종단시스템은 간섭신호와jamming에 강한 특성이 있을 뿐만 아니라 확산코드를 사용함으로써 인증과 암호화의 효과를 얻을 수 있다. 또한 기존의 아날로그 FM방식의 종단시스템에 비하여 전력을 크게 줄일 수 있다. 오류정정을 위하여 리드-솔로몬(32, 28)코드를 적용하였고 데이터를 암호화하기 위하여 3중 Data Encryption Standard (3DES)암호화를 하였다. 그리고 counter알고리즘을 적용하여 외부 장치의 간섭으로부터 비행체를 보호할 수 있도록 하였다. I채널과 Q채널의 확산코드는 GOLD코드생성기를 이용하여 생성하였다. 시스템은 ALTERA EPXA1F484C3 디바이스로 지상시스템을 구현하였고, FLEX계열인 EPF10K100ARC240 디바이스를 사용하여 비행종단 탑재시스템을 구현하였다.

선형 요소에 의해 생성된 부분그룹의 크기에 관한 연구 (On The Size of The Subgroup Generated by Linear Factors)

  • 취쳉;황선태
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권6호
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    • pp.27-33
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    • 2008
  • 차수가 h인 다항식 ${\hbar}(x){\in}F_q[x]$에서, $x-s_1,\;x-s_2,\;{\cdots},\;x-s_n$에 의해 생성된 $\(F_q[x]/({\hbar(x))\)*$의 multiplicative subgroup의 크기를 결정하는 것은 대단히 중요한 과제이다. 여기서 $\{s_1,\;s_2,\;{\cdots},\;s_n\}{\sebseteq}F_q$이고 모든 i 에 대해서, ${\hbar}(x){\neq}0$이다. 지금까지 알려진 asymptotic lower bound는 $(rh)^{O(1)}\(2er+O(\frac{1}{r})\)^h$이며, 여기서 $r=\frac{n}{h}$이고 e(=2.718...)는 natural logarithm의 기저이다. 본 논문에서는, coding theory 문제와 연계해서 더 낳은 lower bound인 $(rh)^{O(1)}\(2er+{\frac{e}{2}}{\log}r-{\frac{e}{2}}{\log}{\frac{e}{2}}+O{(\frac{{\log}^2r}{r})}\)^h$를 증명하고자 한다. 여기서 log는natural logarithm을 나타내며, 또한 이방식의 제약점에 대해서도 논의한다.

가변 블록길이를 갖는 적응형 리드솔로몬 복호기의 설계 (Design of an Adaptive Reed-Solomon Decoder with Varying Block Length)

  • 송문규;공민한
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4C호
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    • pp.365-373
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    • 2003
  • 본 논문에서는 수정 유클리드 알고리즘을 기반으로 임의의 메시지 길이 k 뿐 아니라 임의의 블록 길이 n를 갖는 RS 부호를 복호할 수 잇는 적응형 RS 복호기를 설계한다. 설계된 복호기는 임의의 길이를 갖는 단축형 RS 부호의 복호 전에 영들을 추가하지 않아도 되므로 단축형 RS 부호에 특히 유리하다. 또한 이들 RS 부호의 오류정정 능력 t의 값을 매 부호어 블록마다 실시간으로 변화시킬수 있으므로 응답 채널이 유용한 경우 채널의 시변 잡음 레벨에 적응적으로 오류 정정 능력을 변화시킬 수 있다. 제시된 복호기 구조는 수정 유클리드 알고리즘에 기반한 4단계는 파이프라인 처리를 수행한다 : (1) 신드롬 계산 (2) MEA 블록 (3) 에러크기 계산 (4) 복호기 실패 검사. 각 단계는 가변 길이의 RS 복호에 적합한 구조를 갖도록 설계된다. 수정 유클리드 알고리즘(MEA) 블록의 새로운 구조를 제시하고, 에러의 크기 계산을 위한 다항식 평가를 위해 역순 출력을 갖는 다항식 평가 회로를 채용한다. MEA 블록은 연산 셀들의 멀티플렉싱 기법과 배속의 전용 클럭 기법(overclocking)을 적용하여 간단한 하드웨어로써 처리 속도를 유지하도록 하였다. 최대 오류정정 능력이 10인 GF($2^8$) 상의 적응형 RS 부호를 VHDL로 설계하고, FPGA에 성공적으로 합성하였다.

주파수 종속 다중경로 페이딩이 비코히어런트 수중통신시스템에 미치는 영향 (Effect of frequency dependent multipath fading on non-coherent underwater communication system)

  • 김종주;박지현;배민자;박규칠;윤종락
    • 한국음향학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.295-302
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    • 2016
  • 수중음향 채널은 다양한 경로들이 상호 간섭하여 주파수에 따른 보강 또는 상쇄 간섭을 보이는 다중경로 페이딩 채널로 정의된다. 따라서 수신신호의 신호 대 잡음비는 주파수에 따라 변화한다. 아울러 해면변동은 해면 반사경로의 코히어런트 성분의 주파수에 따른 시변 페이딩을 야기한다. 주파수 편이 키잉 시스템은 이러한 간섭과 페이딩에 덜 민감하여 강인한 시스템으로 알려져 있으며 전송률을 높이기 위해 다진 주파수 편이 키잉 시스템으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 4 채널 4진 주파수 편이 키잉 시스템의 비트오류율을 천해 다중경로 채널에서 실험하였다. 실험결과 주파수 종속 시변 수중 음향 다중경로 페이딩은 연집오류를 발생시키는 특성을 보여 리드 솔로몬 코드가 4진 주파수 편이 키잉 시스템의 비트오류율을 효과적으로 경감시키는지를 보였다. 따라서 데이터 전송율 혹은 송수신기 거리에 따른 비트 오류율은 채널의 대역폭뿐만 아니라 주파수 종속 다중 경로 페이딩에 좌우됨을 보인다.

부산인근 해역의 수중음향통신 채널특성과 다중반송파 시스템의 성능 (Characteristics of Underwater Acoustic Channel and Performance of Multi-Carrier System in Littoral Ocean near Busan City)

  • 김종주;박지현;배민자;윤종락
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.2394-2402
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    • 2017
  • 수심이 얕은 연안에서는 다중경로에 의한 주파수 선택적인 페이딩이 수중음향통신시스템의 성능을 결정한다. 본 연구에서는 수심 약 50m이고 유효파고 0.5m, 사니질 저질인 부산인근 해역의 수중음향통신 채널의 특성과 다중반송파 음향통신시스템의 성능을 평가하였다. 송수신기 수평거리에 따른 다중경로 지연 확산과 시간영역 및 주파수 영역 페이딩 특성을 제시하고 전송률 1kbps인 5ch-4FSK 시스템의 비트 오류율을 평가하였다. 시간영역 페이딩 오류를 제거하기 위해 리드 솔로몬 코드를 적용하였다. 다중경로는 4개 이하로 구성되며 송수신기 거리가 증가하면 시간 및 주파수 영역 페이딩은 작아지며 시스템의 비트 오류율은 감소하고 600m 이상의 거리에서 비트 오류율은 약 10-4 이었다.