• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.45 no.9
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• pp.50-56
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• 2008

In this paper, we propose a partial access mechanism for low cost multimedia processors. Due to the cost increase of adding the SIMD register files and the execution blocks, we experience difficulties applying the SIMD instructions to low cost multimedia embedded processors. The proposed mechanism has the advantages of decreasing the cost burden of the additional hardware and enhancing total performance of the SIMD operation. We designed the ASIP in which the mechanism is applied and compared the latency of the SIMD operation regarding the use of instruction sets in the DSP benchmark. Then, we analyzed the total performance enhancement and the reduction in area burden by synthesizing the ASIP using 0.25um TSMC CMOS technology. As a result, there are approximately a 38% of performance increase and a 13.4% of area increase according to the proposed mechanism simulation.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.307-309
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• 2011

본 논문에서는 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 프로세서를 사용한 HEVC 부호화기의 하다마트 트랜스폼 고속화를 제안한다. 본 논문에서는 MMX와 SSE 레지스터를 사용하여 하다마드 트랜스폼을 SIMD 연산으로 대체함으로써 메모리 접근 횟수와 명령어의 수를 줄여 부호화기를 고속화하였다. 또한, HEVC의 10비트 입력에 따른 SIMD 구조의 비효율적인 구현을 해결하기 위하여 하다마드 트랜스폼의 입력 픽셀 비트수를 감소시키는 IBDD(Internal Bit Depth Decreasing)를 제안했다. HEVC 부호화기에 하다마드 트랜스폼을 SIMD 연산으로 대체한 결과 부호화 효율의 저하 없이, 부호화기의 수행 시간은 10% 감소되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2015.07a
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• pp.552-554
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• 2015

본 논문은 AVX2 (Advanced Vector eXtension 2) 명령어 집합을 이용하여 HEVC (High Efficiency Video Coding) 복호화기의 역-변환 모듈을 고속화하는 방법을 제안한다. AVX2 명령어 집합은 256 비트 레지스터를 사용하여 다수의 데이터를 한번의 명령을 통해 병렬적으로 연산할 수 있으며 반복적인 산술 연산 혹은 논리 연산 구조에서 효율적이다. 제안하는 방법은 AVX2 명령어 집합을 이용하여 $8{\times}8{\sim}32{\times}32$ 크기의 TU (Transform Unit) 단위로 수행되는 역-변환 연산을 행렬의 곱 형태로 연산하여 고속화하였다. 실험 결과 AVX2 명령어 집합을 이용한 역-변환 연산은 Chen 알고리즘에 비해 평균 51% 속도 향상을 보였으며 SSE (Streaming SIMD Extension) 명령어 집합을 이용한 연산에 비해 평균 20%의 속도 향상 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics C
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• v.36C no.10
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• pp.56-65
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• 1999

This paper presents an architecture and its instruction set for a graphic coprocessor(GCP) which can be used for a multimedia server. The proposed instruction set employs parallel architecture concepts, such as SIMD and Superscalar. GCP consists of a scheduler and four functional units. The scheduler solves an instruction bottleneck problem causing by sharing with four general processors(GPs). GCP can execute up to 4 instructions in parallel. It consists of about 56,000 gates and operates at 30 MHz clock frequency due to speed limitation of SOG technology. GCP meets the real-time DCT algorithm requirement of the CIF image format and can process up to 63 frames/sec for the DCT Algorithm and 21 frames/sec for the Full Block matching Algorithm of the CIF image format.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.10C
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• pp.1460-1468
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• 2004

In this paper, we developed a low-area and low-cost SIMD MAC/MAS(Single Instruction Multiple Data Multiply and ACcumulate/Multiply And Subtract) for multimedia that is used much in real life. We compared the result of this research with a previously developed more large and high performance SIMD MAC/MAS. This paper is consist of 5 parts, which are an introduction, the contents of designing SIMD MAC/MAS hardware, a special qualities for previous works, the result of synthesis and conclusion. The design result reduced by size 32% of whole hardware than 64 bit SIMD MAC/MAS block of designed for high performance. This improved ISA (Instruction Set Architecture) to be suitable to embedded DSP(Digital Signal Processor), and shortened bit range of 64-bit data to 32-bit and implement more optimally.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.16 no.1
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• pp.1-9
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• 2011

Recently, as mobile multimedia devices are used more and more, the needs for high-performance and low-energy multimedia processors are increasing. Application-specific integrated circuits (ASIC) can meet the needed high performance for mobile multimedia, but they provide limited, if any, generality needed for various application requirements. DSP based systems can used for various types of applications due to their generality, but they require higher cost and energy consumption as well as less performance than ASICs. To solve this problem, this paper proposes a single instruction multiple data (SIMD) based many-core processor which supports high-performance and low-power image data processing while keeping generality. The proposed SIMD based many-core processor composed of 16 processing elements (PEs) exploits large data parallelism inherent in image data processing. Experimental results indicate that the proposed SIMD-based many-core processor higher performance (22 times better), energy efficiency (7 times better), and area efficiency (3 times better) than conversional commercial high-performance processors.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2007.08a
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• pp.350-353
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• 2007

This paper presents an real-time implementation of H.264/AVC High 4:4:4 Predictive profile decoder using general-purpose processors by exploiting multi-threading technique and Single Instruction Multiple Data (SIMD) instructions without any quality degradation. We analyze differences between the existing High profile and High 4:4:4 Predictive profile decoder, and show various optimization techniques to decode high fidelity and high definition (HD) video in real-time. Simulation results show that the proposed decoder can play high fidelity HD video at average 40 frames per seconds (fps) for the IBBrBP bistream and about 50 fps for the Intra-only bitstream.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11a
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• pp.775-778
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• 2002

영상 이진화란 명도 영상(gray-scaled image)을 이진 영상(bi-leveled image)으로 변환하는 것을 말한다. 영상 이진화는 문서 인식, 비디오 영상 분석 등과 같이 영상처리 분야에서 많이 사용되는 기본적인 영상 처리 과정에 해당한다. 본 논문은 Intel 사의 Pentium 계열 프로세서에서 지원하는 SIMD(Single-Instruction Multiple-Data) 기술을 이용하여 영상 이진화를 고속으로 수행하는 방법을 소개한다. 우편영상에 대하여 실험한 결과, SSE2 명령어로 구현된 프로그램은 기존의 C 언어로 구현된 프로그램에 비하여 4배 이상의 속도 향상을 보였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.44 no.10
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• pp.23-32
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• 2007

This paper proposes a reconfigurable parallel processor architecture which can efficiently implement various multimedia applications, such as 3D graphics, H.264/H.263/MPEG-4, JPEG/JPEG2000, and MP3. The proposed architecture directly connects memories and processors so that memory access time and power consumption are reduced. It supports floating-point operations needed in the geometry stage of 3D graphics. It adopts partitioned SIMD to reduce hardware costs. Conditional execution of instructions is used for easy development of parallel algorithms.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2005.11a
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• pp.1141-1144
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• 2005

일반 컴퓨터에서 중앙처리장치와 메모리 사이의 병목 현상인 "Von Neumann Bottleneck"을 보이는데 본 논문에서는 이러한 문제점을 해소하고 검색위주의 응용분야에서 우수한 성능을 보이는 확장 가능한 범용 Associative Processor(AP) 구조를 제안하였다. 본 연구에서는 Associative computing을 효율적으로 수행할 수 있는 명령어 세트를 제안하였으며 다양하고 대용량 응용분야에도 적용할 수 있도록 구조를 확장 가능하게 설계함으로써 유연한 구조를 갖는다. 12 가지의 명령어가 정의되었으며 프로그램이 효율적으로 수행될 수 있도록 명령어 셋을 구성하고 연속된 명령어를 하나의 명령어로 구현함으로써 처리시간을 단축하였다. 제안된 프로세서는 bit-serial, word-parallel로 동작하며 대용량 병렬 SIMD 구조를 갖는 32 비트 범용 병렬 프로세서로 동작한다. 포괄적인 검증을 위하여 명령어 단위의 검증 뿐 아니라 최대/최소 검색, 이상/이하 검색, 병렬 덧셈 등의 기본적인 병렬 알고리즘을 검증하였으며 알고리즘은 처리 데이터의 개수와는 무관한 상수의 복잡도 O(k)를 갖으며 데이터의 비트 수만큼의 이터레이션을 갖는다.