• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.1275-1286
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• 2011

This paper proposes a high speed systolic array architecture for full search block matching algorithm (FBMA). The pixels of the search area for a reference block are input only one time to find the matched candidate block and reused to compute the sum of absolute difference (SAD) for the adjacent candidate blocks. Each row of designed 2-dimensional systolic array compares the reference block with the adjacent blocks of the same row in search area. The lower rows of the designed array get the pixels from the upper row and compute the SAD with reusing the overlapped pixels of the candidate blocks within same column of the search area. This designed array has no data broadcasting and global paths. The comparison with existing architectures shows that this array is superior in terms of throughput through it requires a little more hardware.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권5호
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• pp.430-442
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• 2013

This paper presents a fast multi-reference frame integer motion estimator for H.264/AVC. The proposed system uses the previously proposed fast multi-reference frame algorithm. The previously proposed algorithm executes a full search area motion estimation in reference frames 0 and 1. After that, the search areas of motion estimation in reference frames 2, 3 and 4 are minimized by a linear relationship between the motion vector and the distances from the current frame to the reference frames. For hardware implementation, the modified algorithm optimizes the search area, reduces the overlapping search area and modifies a division equation. Because the search area is reduced, the amount of computation is reduced by 58.7%. In experimental results, the modified algorithm shows an increase of bit-rate in 0.36% when compared with the five reference frame standard. The pipeline structure and the memory controller are also adopted for real-time video encoding. The proposed system is implemented using 0.13 um CMOS technology, and the gate count is 1089K with 6.50 KB of internal SRAM. It can encode a Full HD video ($1920{\times}1080P@30Hz$) in real-time at a 135 MHz clock speed with 5 reference frames.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권1B호
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• pp.167-174
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• 2000

간단하고 점진적인 움직임 추정 알고리듬인 3단계 탐색 방법은 저비트율 영상 압축분야에서 널리 이용되어 왔다. 본 논문에서는 탐색 영역 내에서의 움직임 특성을 이용한 새로운 고속 블록 움직임 추정 알고리듬을 제안한다. 대부분의 움직임 벡터 영역의 중심 부분에 존재하며, 따라서 본 논문에서는 중심 부분의 움직임을 3단계 탐색 방법보다 훨씬 세밀하게 추정한다. 또한 각 단계에서 가능한 모든 움직임 방향을 고려하면서 이전 단계내의 탐색영역과 중첩되지 않는 국부 영역에 대해서만 움직임 추정을 행한다. 따라서 제안한 방법은 기존의 방법과 비교하여 보다 우수한 움직임 추정을 얻을 수 있으며, 계산 시간을 줄일 수 있다

• 한국항행학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.545-552
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• 2012

본 논문에서는 사람의 신체 일부분을 추적하는 시스템을 위해서 피부영역을 추출하고 여러 개의 영역을 추적하는 칼만 필터와 가중 탐색 영역을 이용한 다중 CAMShift 알고리즘(KWMCAMShift)을 제안한다. 배경모델을 구성하고 손과 얼굴의 피부색영역을 탐색 영역으로 하는 CAMShift를 제안한다. 이때 CAMShift의 유동적인 탐색영역을 안정화하기 위해 칼만 필터를 이용한다. 손과 얼굴 등이 상호 겹쳐지는 경우 탐색영역의 손실을 막기 위해 주 탐색영역과 비 탐색영역에 대한 가중치를 부가하여 서로 폐색 영역에 대한 회피 알고리즘을 제안한다. 얼굴 영역과 양손의 영역을 중심으로 인간의 자세를 추정하여 어깨와 손과의 관계로 팔꿈치를 추정하였고, 가우시안 배경 모델에 생성되는 그림자를 제거하여 발끝을 찾아 신체 전체를 추정하였다. 제안된 KWMCAMShift 알고리즘을 적용하였을 때 폐색 시에도 96.82%의 인식률을 보였으며 실시간이 가능하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권8호
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• pp.961-971
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• 2015

영역분할을 이용한 패킷분류의 대표적인 알고리즘인 영역분할 사분 트라이(area-based quadtrie, AQT)는 검색 시 룰 노드를 만나도 더 높은 우선순위의 룰이 있을 수 있어 트라이의 끝까지 검색해 야 하는 문제가 있다. 리프-푸싱(leaf-pushing) AQT는 모든 검색 경로에 룰 노드를 하나만 위치시켜 검색 성능을 높인 알고리즘이다. 본 논문에서는 리프-푸싱 AQT를 해시 테이블 기반으로 구현하고 블룸필터를 적용해 검색 성능을 더욱 향상시킨 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘에서는 온-칩(on-chip) 블룸필터를 연쇄적으로 우선 검색하여 룰 노드의 레벨을 알아낸 후, 오프-칩(off-chip)에 저장된 룰 노드에 접근한다. 실험을 통해 적절한 크기의 블룸필터를 사용하여 평균 한 번의 해시테이블 접근만으로 패킷분류를 수행할 수 있음을 보았으며, 메모리 사용량 및 검색 성능에 있어 기존의 알고리즘과 제안하는 구조의 성능을 비교하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.1-9
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• 2023

This paper presents an optimal path planning strategy for aerial searching and surveying of a user-designated area using multiple Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). The method is designed to deal with a single unseparated polygonal area, regardless of polygonal convexity. By defining the search area into a set of grids, the algorithm enables UAVs to completely search without leaving unsearched space. The presented strategy consists of two main algorithmic steps: cellular decomposition and path planning stages. The cellular decomposition method divides the area to designate a conflict-free subsearch-space to an individual UAV, while accounting the assigned flight velocity, take-off and landing positions. Then, the path planning strategy forms paths based on every point located in end of each grid row. The first waypoint is chosen as the closest point from the vehicle-starting position, and it recursively updates the nearest endpoint set to generate the shortest path. The path planning policy produces four path candidates by alternating the starting point (left or right edge), and the travel direction (vertical or horizontal). The optimal-selection policy is enforced to maximize the search efficiency, which is time dependent; the policy imposes the total path-length and turning number criteria per candidate. The results demonstrate that the proposed cellular decomposition method improves the search-time efficiency. In addition, the candidate selection enhances the algorithmic efficacy toward further mission time-duration reduction. The method shows robustness against both convex and non-convex shaped search area.

• 방송공학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.357-371
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• 2005

본 논문에서는 CDS(Cross-Diamond Search algorithm) 및 CDHSs(Cross-Diamond-Hexagonal Search algorithms)의 성능을 향상시키기 위하여 탐색 영역의 위치에 따라 최적의 탐색 형태를 적용하는 CDTS(Cross-Diamond-Triangle Search algorithm)를 제안한다. CDTS에서 탐색 영역의 위치에 따라 최적의 탐색 형태를 적용하기 위하여 다양한 실험 영상들의 움직임 분포를 먼저 분석하였다. 분석된 움직임 분포에 근거하여 CDTS 구현 시 탐색 영역 중심부에서는 십자 탐색 형태와 다이아몬드 탐색 형태를 적용하고, 나머지 탐색 영역에서는 삼각 탐색 형태와 다이아몬드 탐색 형태를 적용한다. CDTS에서 제안하는 삼각 탐색 형태는 기존 탐색 알고리즘에서 사용하는 대칭형 구조와는 다르게 비대칭형 구조를 가지고 탐색점을 더욱 감소시키는 효과를 제공하면서도 화질을 유지할 수 있다. CDTS를 CDS 및 CDHSs와 비교하였을 때 화질 열화 없이 각각 평균 16.22$\%$ 및 3.09$\%$ 정도의 탐색점 감소 효과가 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.443-449
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• 2017

무인기를 이용한 조난자 수색 등의 임무에서 고가의 단일 무인기를 활용하는 것보다 저가의 군집 무인기 운용을 통한 탐색이 효율적이다. 운용하는 무인기의 수가 증가할수록 임무계획에 소요되는 시간이 증가하며 무인기 운용 시스템의 부담이 커진다. 본 논문에서는 확장성, 강건성 및 단순성 측면에서 복수 무인기 운용에 적합한 분산형 지역 탐색 알고리즘을 제안한다. 비용 절감을 위해 각각의 무인기는 근거리 통신, 기본 연산, 그리고 제한된 메모리 능력을 가진다고 가정한다. 근거리 통신에서는 비행 상태 및 기탐색 정보가 공유되며, 이를 바탕으로 상호간 충돌 회피와 다음 탐색 지역을 결정한다. 미탐색 지역으로의 이동에 대한 가중치를 높이고 중복 탐색 기능을 제공하기 위해 score function을 도입하였다. 제안한 알고리즘 및 임무 수행절차의 성능과 특징을 수치시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권8호
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• pp.966-974
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• 1999

완전 탐색 블록 정합 알고리즘(FBMA)은 다양한 움직임 추정 알고리즘 중 최상의 움직임 추정을 할 수 있으나, 방대한 계산량이 실시간 처리의 적용에 장애 요소이다. 본 논문에서는 완전 탐색 블록 정합 알고리즘에 비해 더 낮은 계산량과 유사한 화질을 가지는 새로운 고속 움직임 추정 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법에서는 공간적인 상관성을 이용함으로써 적절한 탐색 영역의 크기를 예측할 수 있다. 현재 블록의 움직임 추정을 위하여 이웃 블록이 가지고 있는 움직임과 탐색 영역의 크기를 이용하여 현재 블록의 탐색 영역을 적응적으로 변화시키는 방법이다. 이 예측값으로 현재 블록의 탐색 영역 크기를 결정한 후, FBMA와 같이 이 영역 안의 모든 화소점들에 대하여 현재 블록을 정합하여 움직임 벡터를 추정한다. 컴퓨터 모의 실험 결과 계산량 측면에서 제안 방법이 완전 탐색 블록 정합 알고리즘보다 50%정도 감소하였으며, PSNR 측면에서는 0.08dB에서 1.29dB 정도 감소하는 좋은 결과를 얻었다.Abstract Full search block-matching algorithm (FBMA) was shown to be able to produce the best motion compensated images among various motion estimation algorithms. However, huge computational load inhibits its applicability in real applications. A new motion estimation algorithm with lower computational complexity and good image quality when compared to the FBMA will be presented in this paper. In the proposed method, The appropriate search area can be predicted by using the temporal correlation between neighbouring blocks. For motion estimation of the current block, it is the method changing adjustably search area of current block by using motion and search area size of the neighbouring block. After deciding search area size of the current block with this predicted value, we estimate motion vector that matching current block like the FBMA for every pixel in this area. By the computer simulation the computation amount of the proposed method can be greatly decreased about 50% than that of the FBMA and the good result of the PSNR can be attained.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.342-347
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• 2018

We proposed a fast detection of copy-move image forgery using four step search algorithm in the spatial domain. In the four-step search algorithm, the search area is 21 (-10 ~ +10), and the number of pixels to be scanned is 33. Our algorithm reduced computational complexity more than conventional copy move image forgery methods. The proposed method reduced 92.34 % of computational complexity compare to exhaustive search algorithm.