• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10a
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• pp.55-57
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• 2004

DCT(Discrete Cosine Transform)는 현존하는 블록기반 영상 압축 코딩기법의 핵심이 되는 부분이다. 많은 고속 방법이 제안되었으며, 최근 들어 SIMD 병렬구조를 이용한 고속방법들이 제안되고 있다. 본 논문에서는 SIMD명령어를 가지는 프로세서에서 4$\times$4 정수변환의 속도를 최적화하기 위한 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 128비트 SIMD영령어로 확장이 가능하며 비슷한 구조를 가지는 Hadamard 변환에서 적용할 수 있다. 제안하는 방법을 펜티엄4 2.4G에서 구현할 경우 H.264 참조 부호화기의 4$\times$4 정수변환 방법보다 64비트 SIMD 명령어를 사용할 경우 4.34배 128-bit SIMD 명령어를 사용할 경우 6.77배의 성능을 얻을 수 있다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.19 no.5
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• pp.959-970
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• 1994

In this thesis, a printed score is read by using handy scanner and the recognition process is excuted in parallel, finally, on Mesh-Connected Computer. What is read is classified into certain patterns and is recognized, based on knowledge. The preprocessing steps are minimized and simple operations are used in the algorithm proposed in this thesis. The score symbols on a printed score can be recognized irrespective of their sizes but their diversity males it difficult to recognize them all, so it is programmed so as to recognize some symbols that is used necessarily and frequently. The recognized result is transformed into the MIDI standard file format. It is required to use a parallel processing system with multiprocessors because the high speed image processing is required. A digitized two-dimensional image is appropriate in processing on the SIMD Mesh-Connected Computer(MCC). Therefore, we explain this architecture and present parallel algorithm using SIMD MCC with n processors that achieves time complexity0(n).

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.43 no.2 s.344
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• pp.51-59
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• 2006

Von Neumann architecture suffers from the interface between the central processing unit and the memory, which is called 'Von Neumann bottleneck' In this paper, we propose a scalable general-purpose associative processor (AP) based on content-addressable memory (CAM) which solves this problem and is suitable for the search-oriented applications. We propose an efficient instruction set and a structural scalability to extend for larger applications. We define twelve instructions and provide some reduced instructions to speed up which execute two instructions in a single instruction cycle. The proposed AP performs in a bit-serial, word-parallel fashion and can be considered as a 32-bit general-purpose parallel processor with a massively parallel SIMD structure. We design and simulate a maximum/minumum search greater-than/less-than search, and parallel addition to verify the proposed architecture. The algorithms are executed in a constant time O(k) regardless of the number of input data.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2012.07a
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• pp.453-456
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• 2012

최근 멀티코어 프로세서의 사용이 증가함에 따라 영상처리나 대용량 처리가 필요한 기술과 같은 다양한 분야에 OpenMP, SIMD 등과 같은 다양한 병렬화 기법들이 적용되고 있다. 특히, 영상처리 분야에서 Full-HD, UHD, 3D TV 등과 같이 높은 복잡도를 갖는 컨텐츠들의 수요가 높아짐에 따라 기존의 싱글코어 기반의 코덱에 병렬화를 적용하는 여러가지 기법들이 제안되어왔다. 본 논문은 기존의 OpenMP와 SIMD와 같은 병렬처리 기법을 H.264/AVC 코덱의 참조 소프트웨어 JM 18.2의 디코더에 적용함으로써 Full-HD영상을 실시간으로 디코딩하는 기법을 제안한다. 실험결과는 평균 38.338 fps의 프레임 율을 보이며 병렬처리시 평균 2배 이상 프레임 율이 증가함으로써 Full-HD 영상의 실시간 처리가 가능하다는 것을 보여준다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.16 no.8
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• pp.119-128
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• 2011

This paper introduces design space exploration of many-core processors that meet high performance and low power required by the beamforming algorithm of image signals of mobile ultrasound. For the design space exploration of the many-core processor, we mapped different number of ultrasound image data to each processing element of many-core, and then determined an optimal many-core processor architecture in terms of execution time, energy efficiency and area efficiency. Experimental results indicate that PE=4096 and 1024 provide the highest energy efficiency and area efficiency, respectively. In addition, PE=4096 achieves 46x and 10x better than TI DSP C6416, which is widely used for ultrasound image devices, in terms of energy efficiency and area efficiency, respectively.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.111-112
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• 2007

본 논문에서는 멀티프로세서 기반의 고속 영상처리 알고리즘 개발방법에 대해 소개한다. 영상획득 방식의 발전과 더불어 고해상도 영상의 획득이 가능해지고 영상이 컬러화가 되면서 많은 영상처리 응용분야에서 알고리즘 고속화를 필요로 하고 있다. 이러한 수요를 만족시키기 위해서는 최근에 출시되고 있는 멀티프로세서를 최대한 활용할 수 있는 알고리즘 개발이 최우선이다. 본 논문에서는 OpenMP, MIL(Matrox Image Library), OpenCV, IPP(Integrated Performance Primitives), SSE (Streaming SIMD (Single Instruction Multiple Data) Extensions)등 병렬처리와 고속 영상처리 라이브러리를 이용한 알고리즘 개발방법에 대해 소개하고, 각 개발방법에 따른 알고리즘 성능을 분석 및 평가하였다. 실험결과로부터 SSE와 IPP, MIL(Thread)을 이용하여 Mean, Dilation, Erosion, Open, Closing, Sobel등 알고리즘을 구현하여 $4057{\times}4048$크기의 영상에 적용하였을 때 $7{\sim}35msec$의 좋은 성능을 나타내어 기타 방식보다 우수함을 알 수 있었다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.14A no.5
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• pp.301-308
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• 2007

This paper proposes high performance coprocessor architecture for real time dense disparity computation based on a phase-based binocular stereo matching technique called local weighted phase-correlation(LWPC). The algorithm combines the robustness of wavelet based phase difference methods and the basic control strategy of phase correlation methods, which consists of 4 stages. For parallel and efficient hardware implementation, the proposed architecture employs SIMD(Single Instruction Multiple Data Stream) architecture for each functional stage and all stages work on pipelined mode. Such that the newly devised pipelined linear array processor is optimized for the case of row-column image processing eliminating the need for transposed memory while preserving generality and high throughput. The proposed architecture is implemented with Xilinx HDL tool and the required hardware resources are calculated in terms of look up tables, flip flops, slices, and the amount of memory. The result shows the possibility that the proposed architecture can be integrated into one chip while maintaining the processing speed at video rate.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.8 no.3
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• pp.25-34
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• 2002

최근 프로그래밍이 가능한 그래픽스 프로세서(GPU)의 등장은 렌더링 속도의 향상은 물론 기존의 GPU가 할 수 없었던 다양한 그래픽스 계산을 효과적으로 수행할 수 있도록 해주고 있다. 이로 인하여 기존에 CPU 상에서 수행해야만 했던 그래픽스 계산들의 일부를 GPU 상에서 수행하도록 해주는 기법들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 선형식에 기반을 둔 여러 응용 문제들을 GPU 상에서 효율적으로 구현할 수 있도록 도와주는 쉐이더 코드 최적화 기법을 제안한다. 이 기법은 SIMD 형태의 병렬 처리 능력을 가진 버텍스 쉐이더의 명령어에 맞게 고안되었다. 본 기법의 활용 가능성을 보이기 위하여 미분 방정식을 풀기 위한 4차 런지-쿠타 방법, 선형방정식을 풀기 위한 가우스-자이델 방법, 자연스러운 유체 모델링을 위한 파동 방정식 등의 문제에 적용하여 보았다. 본 논문에서 제안한 최적화 기법은 버텍스 쉐이더 용 컴파일러 구현에 쓰일 수 있으며, 향후 프로그래밍이 가능한 GPU 상에서의 실시간 그래픽스 소프트웨어 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.19 no.10
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• pp.1-12
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• 2014

This paper implements and improves the performance of high computational subtractive clustering algorithm using a single instruction, multiple data (SIMD) based many-core processor. In addition, this paper implements five different processing element (PE) architectures (PEs=16, 64, 256, 1,024, 4,096) to select an optimal PE architecture for the subtractive clustering algorithm by estimating execution time and energy efficiency. Experimental results using two different medical images and three different resolutions ($128{\times}128$, $256{\times}256$, $512{\times}512$) show that PEs=4,096 achieves the highest performance and energy efficiency for all the cases.