• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.579-603
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• 2018

In this paper we propose a QoS-enhanced intelligent stochastic optimal fair real-time packet scheduler, QUEST, for 4G LTE traffic in routers. The objective of this research is to maximize the system QoS subject to the constraint that the processor utilization is kept nearly at 100 percent. The QUEST has following unique advantages. First, it solves the challenging problem of starvation for low priority process - buffered streaming video and TCP based; second, it solves the major bottleneck of the scheduler Earliest Deadline First's failure at heavy loads. Finally, QUEST offers the benefit of arbitrarily pre-programming the process utilization ratio.Three classes of multimedia 4G LTE QCI traffic, conversational voice, live streaming video, buffered streaming video and TCP based applications have been considered. We analyse two most important QoS metrics, packet loss rate (PLR) and mean waiting time. All claims are supported by discrete event and Monte Carlo simulations. The simulation results show that the QUEST scheduler outperforms current state-of-the-art benchmark schedulers. The proposed scheduler offers 37 percent improvement in PLR and 23 percent improvement in mean waiting time over the best competing current scheduler Accuracy-aware EDF.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.488-495
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• 2003

멀티미디어 통신은 네트워크의 발달로 인하여 날로 그 응용분야가 발전되어 가고 있다. 일반 가정에서 사용되는 가전제품의 원격 제어에서부터 특수분야인 의료, 게임, 화상 회의와 화상채팅에 이르기까지 우리 생활의 전역에 사용되어지고 있다. 이러한 멀티미디어 통신의 필수적인 요건은 많은 양의 데이터를 고속으로 전송해야 한다는 것이다. 그러나 고속의 네트워크 환경에서 통신망의 전송률이 데이터를 처리하는 프로세서의 처리속도를 초과하는 경우 네트워크의 성능을 저하하는 병목현상이 각 노드에 발생하여 데이터 전송의 속도가 느려지고, 많은 양의 패킷 손실을 유발하는 주요 원인으로 지목되어져 왔다. 본 논문에서는 이러한 병목현상을 완화하기 위하여 클라이언트 프로세서의 처리능력을 감안, 수신능력을 예측하고 그에 따른 흐름제어방법을 제시하며 실제 구현을 통하여 성능을 평가하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권10호
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• pp.126-133
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• 2006

본 논문은 H.264 비디오 압축 표준에서 필요로 하는 순방향 및 역방향 변환과 양자화를 수행할 수 있는 AMBA 기반 IP에 대해서 기술하고 있다. 변환과 양자화 회로는 면적과 성능 측면에서 최적화되어 있으며, AMBA를 기반으로 동작하기 위해서 AHB 랩퍼 회로가 추가되었다. IP가 버스를 점유하는 시간과 비디오 데이터를 외부 메모리의 어느 위치에 저장할 것인지를 사용자가 지정할 수 있도록 설계하였다. Xilinx FPGA와 ARM9 프로세서를 장착한 플랫폼 보드를 사용하여 제안된 IP가 AMBA 표준에 근거하여 동작하는지를 검증하였다. $0.25{\mu}m$ 표준 셀을 사용하여 이 회로를 MPW 칩으로 제작하고 동작을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.258-262
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• 2009

In this paper, we propose an effective memory reduction algorithm to reduce the amount of reference frame buffer and memory bandwidth in video encoder and decoder. In general video codecs, decoded previous frames should be stored and referred to reduce temporal redundancy. Recently, reference frames are recompressed for memory efficiency and bandwidth reduction between a main processor and external memory. However, these algorithms could hurt coding efficiency. Several algorithms have been proposed to reduce the amount of reference memory with minimum quality degradation. They still suffer from quality degradation with fixed-bit allocation. In this paper, we propose an adaptive block-based min-max quantization that considers local characteristics of image. In the proposed algorithm, basic process unit is $8{\times}8$ for memory alignment and apply an adaptive quantization to each $4{\times}4$ block for minimizing quality degradation. We found that the proposed algorithm could improve approximately 37.5% in coding efficiency, compared with an existing memory reduction algorithm, at the same memory reduction rate.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권11호
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• pp.982-991
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• 2014

차량용 블랙박스의 이용율이 급격히 증가하고 있으나, 교통사고 발생 시에 블랙박스에 기록된 사고 영상이 조작되거나 임의 삭제되지 않았음을 보장하는 무결성 검증 방안이 절실히 요구된다. 본 논문에서는 차량용 블랙박스의 영상 기록의 특성을 반영하여 블랙박스에 저장된 영상 데이터의 무결성을 보장하는 방안을 제시한다. 본 제시된 방안은 저장된 모든 영상 데이터 블록들을 각각 그 인접한 영상 데이터 블록들과 순환형 체인으로 연결시켜 무결성 정보를 생성한다. 제안된 방법은 데이터 블록의 삽입, 삭제, 변경 등의 공격을 탐지하고 부인 불가 기능을 지원할 수 있을 뿐 아니라, 더 나아가 파일 저장 공간이 가득차서 가장 오래된 블록을 삭제하고 새로운 블록을 삽입 할 때나 일부 영상 정보가 물리적으로 손상이 되더라도 일관성 있게 무결성 보장 시스템이 작동할 수 있는 구조를 가지는 있다. 실험 결과에 따르면, 본 방법은 full HD@30fps의 경우에도 임베디드 시스템에서 실시간성이 충분하다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제40권4호
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• pp.214-221
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• 2003

본 논문에서는 H.261과 H.263 표준을 모두 만족하는 영상 코텍을 임베디드 시스템에서 구현한다. 효율적인 실시간 처리를 위하여, 영상 코덱은 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈로 구분되어 임베디드 시스템에서 통합 설계된다. 소프트웨어 모듈은 실시간 운영체제와 RISC 프로세서를 이용하여 수행되며, 하드웨어 모듈과 연동하여 실시간으로 영상을 압축하고 복원한다. 시스템 버스로는 AMBA AHB가 사용되며 하드웨어 모듈은 AMBA AHB의 마스터(master)와 슬레이브(slave)의 역할을 모두 수행한다. 영상 압축과정을 실시간으로 처리하기 위하여 인코더의 하드웨어 모듈은 파이프라인으로 설계된다. 구현된 영상 코덱은 H.261과 H.263 표준에 준하여 33㎒의 동작 주파수에서 1초 동안에 CIF 화면 15장을 동시에 압축하고 복원한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권10호
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• pp.2581-2595
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• 1997

본 논문에서는 주문형 비디오 서버가 필요로 하는 운영체제의 실시간 스케쥴링 기능을 분석 및 구현하였다. 실시간 스케쥴링 요구 조건은 비디오 데이타 전달 경로에 대한 모델 분석을 통하여 수집되었다. 특히, 병목 현상을 일으키는 하부 시스템이 전체 시스템의 실시간 스케쥴링에 미치는 영향을 분석함으로써 비디오 데이타 처리에 적합한 실시간 스케쥴러 및 프리미티브를 구현하였다. 성능 측정에서는 구현된 실시간 스케쥴러의 보장성을 실험하였다. 측정된 데이타는 프로세스가 가진 대부분의 시간 제약 조건이 만족됨을 보였다. 그러나 인터럽터 방식의 네트워크 프로토콜 처리는 실시간 스케쥴링의 가장 큰 장애 요소이다. 또한, 프로세스 수행 시간 간격을 측정함으로써 비실시간 스케쥴러와 실시간 스케쥴러의 차이점을 비교하였다. 측정된 결과에 의하면 비실시간 스케쥴러을 사용하면 프로세스에 할당되는 프로세서 시간을 예측하기 어렵기 때문에 효율적인 비디오 서비스를 위해서는 반드시 실시간 스케쥴러가 사용되어야 함을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제39권3호
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• pp.49-57
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• 2002

본 논문에서는 TMS320C80 MVP(multimedia video processor)를 이용하여 영상 항법변수 추출 알고리듬을 실시간 구현하는 방법에 대해 연구하였다. 영상 항법변수 추출 알고리듬은 상대위치 추정과 절대위치 보정으로 이루어져 있으며, 절대위치 보정은 고해상도 항공영상과 IRS(Indian remote sensing) 위성영상 그리고 DEM(digital elevation model)을 이용한 방법이 있다. 이러한 알고리듬들을 수행하는 통합시스템을 MVP가 탑재된 DSP 보드로 실시간 구현하였다. 이를 위해 영상을 분할하여 병렬처리 함으로써 처리 시간을 줄였다. 모의 실험을 통해 실시간 처리가 가능함을 알 수 있었고, 추정오차 측면에서 성능을 평가하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제14권2호
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• pp.259-268
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• 1997

천문대에서 개발 중에 있는 CCD를 사용한 극미 광 영상장비의 시험모델 개발과 현재까지의 결과를 논의하였다. 고도의 저 잡음 도와 안정성이 요구되는 천문관측용 극미 광 영상장비는 자외선에서 가시 광 및 근 적외선 영역에 이르기까지 매우 넓은 파장영역에서 관측을 수행할 수 있는 장비로서 여러 분야에 널리 사용되고 있다. 그러나 현재가지 국내에서는 이 장비의 핵심부분인 controller의 자체설계 기술이 확보되어 있지 않은 실정이다. 이 연구에서 개발된 시스템의 전자 부는 한 개의 EPLD(Erasable Programable Logic Device)에 구현된 controller와, 그 외에 analog driver, video processor로 이루어져 있으며 CCD의 암잡음을 줄이기 위한 방법으로 액체질소 냉각방식을 사용하고 있다. 전체적인 제어와 자료처리는 범용성을 고려하여 개인용 컴퓨터(PC)를 이용하였다. 액체질소 냉각용 cryostat와 CCD 소자를 제외한 대부분이 자체 설계제작 되어진 이 시스템으로 실험실과 소백산천문대에서 시험영상을 얻는데 성공하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.169-175
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• 2005

최근 국내외에서 임베디드 시스템 구현에 관한 많은 관심과 개발 경쟁이 한층 심화되고 있다. 지금까지 실시간으로 임베디드 영상획득 및 처리시스템을 구축하는 데에는 현실적 제한이 많았다. 따라서 본 논문에서는 임베디드 LINUX 시스템에 저가의 USH2.0카메라를 이용하여 USB Camera 인터페이스 시스템을 구현하였다. Host2.0 TDI 보드의 디바이스 드라이버를 커널에 탑재하여 USB카메라에서 들어오는 영상 신호를 X-hyper255B로 입력하게 된다. 커널의 디바이스 관리에서 Video4Linux를 이용하여 USB카메라에 대한 정보의 초기 설정이 필요하다. 이렇게 구현한 시스템에서 영상을 획득하고 영상 신호처리를 하게 된다. 처리된 영상 데이터는 네트워크 파일 시스템(NFS)으로 패킷화되어 인터넷으로 전송되고, 인터넷이 접속된 클라이언트 컴퓨터에서 전송된 영상정보를 모니터링 할 수 있음을 확인하였다.