• 제목/요약/키워드: common operation unit

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고성능 H.264 인코더를 위한 CABAC 하드웨어 설계 (The Hardware Design of CABAC for High Performance H.264 Encoder)

  • 명제진;류광기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.771-777
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    • 2012
  • 본 논문에서는 공통 연산기(Common Operation Unit)를 이용한 CABAC의 이진 산술 부호화기를 제안한다. 제안한 공통 연산기는 모드에 상관없이 하나의 공통 연산기를 이용하여 산술 부호화 및 재정규화를 수행하는 이진 산술 부호화기의 하드웨어 구조를 단순하게 구현할 수 있다. 제안하는 CABAC의 이진 산술 부호화기는 Context RAM, Context Updater, Common Operation Unit, Bit-Gen으로 구성되며 매 클럭당 하나의 심볼이 부호화될 수 있는 4단 파이프라인으로 구성하였다. 제안한 CABAC의 이진 산술 부호화기는 기존 CABAC의 이진 산술 부호화기와 비교하여 게이트 수는 최대 47% 감소하였고, 동작 주파수는 최대 19% 성능이 향상됨을 확인하였다.

HEVC 복호기의 연산 복잡도 감소를 위한 화면내 예측 하드웨어 구조 설계 (An Intra Prediction Hardware Architecture Design for Computational Complexity Reduction of HEVC Decoder)

  • 정홍균;류광기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1203-1212
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    • 2013
  • 본 논문에서는 HEVC 복호기내 화면내 예측의 연산 복잡도를 감소시키기 위해 공유 연산기, 공통 연산기, 고속 smoothing 결정 알고리즘, 고속 필터계수 생성 알고리즘을 적용한 하드웨어 구조를 제안한다. 공유 연산기는 공통수식을 공유하여 smoothing 과정의 연산 중복성을 제거하고, DC모드의 평균값을 미리 계산하여 수행 사이클 수를 감소시킨다. 공통 연산기는 모든 예측모드의 예측픽셀 생성과 필터링 과정을 하나의 연산기로 처리하기 때문에 연산기의 개수를 감소시킨다. 고속 smoothing 결정 알고리즘은 비트 비교기만을 사용하고, 고속 필터계수 생성 알고리즘은 곱셈연산 대신 LUT를 사용하여 연산 개수, 하드웨어 면적과 처리 시간을 감소시킨다. 또한 제안하는 구조는 2개의 공유 연산기와 8개의 공통 연산기를 사용하여 병렬처리함으로써 화면내 예측의 수행 사이클 수를 감소시킨다. 제안하는 구조를 TSMC 0.13um CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 합성한 결과 게이트 수는 40.5k, 최대 동작 주파수는 164MHz이다. HEVC 참조 소프트웨어 HM 7.1에서 추출한 데이터를 이용하여 성능을 측정한 결과 제안하는 구조의 수행 사이클 수가 기존 구조 대비 93.7% 감소하였다.

H.264/AVC 복호기를 위한 고성능 연산처리 인트라 예측기 설계 (A Design of High Performance Operation Intra Predictor for H.264/AVC Decoder)

  • 김선철;류광기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.2503-2510
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    • 2012
  • 본 논문에서는 H.264/AVC 복호기를 위한 고성능 연산처리 인트라 예측기를 제안한다. 기존의 인트라 예측기는 $4{\times}4$블록에 적용되는 17개의 예측모드를 효율적으로 연산하기 위해 공통 연산기를 사용하였다. 하지만 기존의 공통 연산기는 한 픽셀에 적용되는 연산 수식을 분석하여 설계되었기 때문에, 16개 픽셀의 $4{\times}4$ 블록을 연산하기 위해 4개의 공통 연산기를 사용하며 4 사이클을 소요한다. 본 논문에서는 병렬 연산을 위한 T3(Three Type Transform) 연산기를 제안한다. 제안하는 T3 연산기는 17개의 인트라 예측 모드를 3가지 형태로 나누어, $4{\times}4$ 블록의 16개 픽셀에 적용되는 연산 수식을 한 사이클에 처리한다. 제안하는 인트라 예측기와 기존의 인트라 예측기의 예측 수행 사이클을 각 모드 별로 비교한 결과, 제안하는 인트라 예측기가 평균 58.95%의 향상된 결과를 얻었다.

마이크로그리드에서 하이브리드 시스템의 Feeder Flow Mode 운영을 위한 제어 알고리즘 (Control Algorithm of Hybrid System for Feeder Flow Mode Operation in Microgrid)

  • 문대성;서재진;김윤성;원동준
    • 전기학회논문지
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    • 제60권1호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • Active power control scheme for distributed generation in microgrid consists of feeder flow control and unit power control. Feeder flow control is more useful than the unit power control for demand-side management, because microgrid can be treated as a dispatchable load at the point of common coupling(PCC). This paper presents detailed descriptions of the feeder flow control scheme for the hybrid system in microgrid. It is divided into three parts, namely, the setting of feeder flow reference range for stable hybrid system operation, feeder flow control algorithm depending on load change in microgrid and hysteresis control. Simulation results using the PSCAD/EMTDC are presented to validate the inverter control method for a feeder flow control mode. As a result, the feeder flow control algorithm for the hybrid system in microgrid is efficient for supplying continuously active power to customers without interruption.

스케일링과 변환계수 복호를 위한 효율적인 하드웨어 설계 (An Efficient Hardware Design for Scaling and Transform Coefficients Decoding)

  • 정홍균;류광기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.2253-2260
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    • 2012
  • 본 논문에서는 H.264/AVC 복호기의 역변환과 역양자화를 위한 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 역변환 및 역양자화기에서는 AC계수와 DC계수를 복호하는 순서가 다르다. 색차 DC계수와 인트라 $16{\times}16$ 모드에서 휘도 DC계수는 역변환을 수행하고 역양자화를 수행하는 반면에, 휘도 및 색차 AC계수는 역양자화를 수행하고 역변환을 수행하기 때문에 하드웨어로 구현시 제어 복잡도가 증가한다. 제안하는 구조는 DC계수와 AC계수에 관계없이 역양자화를 수행한 후 역변환을 수행하여 제어 복잡도를 감소시키고, 역양자화 연산을 공통 연산기를 사용하여 처리함으로써 계산 복잡도가 감소한다. 기존 역양자화기에는 나눗셈 연산을 포함하고 있어 복호하는 순서를 변경할 경우 오차가 발생하기 때문에 나눗셈 연산을 역변환 후에 수행하여 오차를 방지한다. 또한, 역변환기와 역양자화기를 3단 파이프라인으로 구성하고 수평 IDCT와 수직 IDCT를 병렬로 구현하여 수행 사이클을 감소시켰다. 제안하는 역변환기와 역양자화기의 매크로블록 당 처리되는 사이클 수를 비교 분석한 결과, 기존 구조 대비 45%이상 향상된 결과를 얻었다.

고성능 HEVC 부호기를 위한 화면내 예측 하드웨어 설계 (An Intra Prediction Hardware Design for High Performance HEVC Encoder)

  • 박승용;;류광기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.875-878
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고성능 HEVC 부호기 화면내 예측기의 적은 연산 시간 및 연산 복잡도, 하드웨어 면적 감소를 위한 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 화면내 예측기의 하드웨어 구조는 연산 복잡도를 감소시키기 위해 공통 연산기를 사용하였고, 저면적 하드웨어 구조를 위해 $4{\times}4$ 블록 단위 연산기를 사용하였다. 공통 연산기는 모든 예측모드의 예측픽셀 생성과 필터링 과정을 하나의 연산기로 처리하기 때문에 연산기의 개수를 감소시킨다. 화면내 예측 하드웨어 구조는 $4{\times}4$ PU 공통 연산기를 사용하여 하드웨어 면적은 감소 시켰으며, $32{\times}32$ PU까지 지원하는 하드웨어 구조로 설계하였다. 제안하는 하드웨어 구조는 10개의 공통 연산기를 사용하여 병렬처리함으로써 화면내 예측의 수행 사이클 수를 감소시킨다. 제안하는 화면내 예측기의 하드웨어 구조는 Verilog HDL로 설계하였으며, TSMC $0.13{\mu}m$ CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 41.5k개의 게이트로 구현되었다. 제안하는 화면내 예측기 하드웨어 구조는 150MHz의 동작주파수에서 4K UHD@30fps 영상의 실시간 처리가 가능하며, 최대 200MHz까지 동작 가능하다.

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CIM 기반의 배전자동화 시뮬레이터 (CIM based Distribution Automation Simulator)

  • 박지승;임성일
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.87-94
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    • 2013
  • The main purpose of the distribution automation system (DAS) is to achieve efficient operation of primary distribution systems by monitoring and control of the feeder remote terminal unit(FRTU) deployed on the distribution feeders. DAS simulators are introduced to verify the functions of the application software installed in the central control unit(CCU) of the DAS. Because each DAS is developed on the basis of its own specific data model, the power system data cannot be easily transferred from the DAS to the simulator or vice versa. This paper presents a common information model(CIM)-based DAS simulator to achieve interoperability between the simulator and the DASs developed by different vendors. The CIM-based data model conversion between Smart DMS (SDMS) and Total DAS (TDAS) has been performed to establish feasibility of the proposed scheme.

도로시설물 운영 및 유지관리단계의 탄소배출원단위 구축 (Calculation of Basic Unit of Carbon Emissions in Operation and Maintenance Stage of Road Infrastructure)

  • 곽인호;김건호;위대형;박광호;황용우
    • 대한교통학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.237-246
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    • 2015
  • 도로시설물의 운영 및 유지관리는 기능을 유지하기 위해 반복적으로 이루어지는 온실가스 배출 활동이며, 도로를 계획 및 시공, 운영, 유지보수의 전과정 측면에서 봤을 때 이미 건설된 도로시설물과 신규로 건설하고자 하는 도로시설물에 대해 탄소배출을 줄이기 위한 접근이 용이한 활동이기 때문에 운영 및 유지관리 단계에서 탄소배출량의 정량화는 매우 중요하다. 하지만 도로시설물의 운영 및 유지관리 단계에서의 정량적인 탄소배출량 산정은 분산되어 있는 활동 자료의 수집의 어려움과 탄소배출량 산정 과정의 복잡성을 이유로 정량적인 탄소배출량 산정은 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 도로시설물의 운영 및 유지보수 단계에서 탄소배출원단위를 산정하였고, 이를 활용해 2012년 기준으로 국내에 건설되어 운영중인 고속국도 및 일반국도에 대해 탄소배출량을 산정하였다.

고성능 잔여 데이터 복호기를 위한 최적화된 하드웨어 설계 (An Optimized Hardware Design for High Performance Residual Data Decoder)

  • 정홍균;류광기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5389-5396
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    • 2012
  • 본 논문에서는 H.264/AVC의 고성능 잔여 데이터 복호기를 위해 최적화된 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 하드웨어 구조는 새로운 역영자화 수식들을 적용한 공통 연산기를 갖는 병렬 역양자화기와 병렬 역변환기를 통합한 하드웨어 구조이다. 새로운 역양자화 수식들은 기존 수식에서 나눗셈 연산을 제거하여 연산량 및 처리시간을 감소시키고 새로운 수식들을 처리하기 위해 곱셈기와 왼쪽 쉬프터로 구성된 하나의 공통 연산기를 사용한다. 역양자화기는 4개의 공통 연산기를 병렬처리하기 때문에 $4{\times}4$ 블록의 역양자화 수행 사이클 수를 1 사이클로 감소시키고, 제안하는 역변환기는 8개의 역변환 연산기를 사용하여 $4{\times}4$ 블록의 역변환 수행 사이클 수를 1 사이클로 감소시킨다. 또한 제안하는 구조는 역양자화 연산과 역변환 연산을 동시에 수행하기 때문에 하나의 $4{\times}4$ 블록을 처리하는 데 1 사이클이 소요되어 수행 사이클 수가 감소한다. 제안하는 구조를 Magnachip 0.18um CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 합성한 결과 게이트 수는 21.9k, critical path delay는 5.5ns이고, 최대 동작 주파수는 181MHz이다. 최대 동작 주파수에서 제안하는 구조의 throughput은 2.89Gpixels/sec이다. 표준 참조 소프트웨어 JM 9.4에서 추출한 데이터를 이용하여 성능을 측정한 결과 제안하는 구조의 수행 사이클 수가 기존 구조들 대비 88.5% 이상 향상되었다.

빅데이터 분석 방법론을 활용한 지방자치단체 단위과제 운영 지원도구 개발 연구 (Research on Development of Support Tools for Local Government Business Transaction Operation Using Big Data Analysis Methodology)

  • 김다빈;이은정;류한조
    • 기록학연구
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    • 제70호
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    • pp.85-117
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    • 2021
  • 이 연구의 목적은 지방자치단체에서 사용하고 있는 단위과제 현황, 단위과제 운영 및 기록관리 관점의 문제점을 조사 및 분석하여 그 과정에서 도출된 시사점들을 기반으로 텍스트 기반 빅데이터 기술을 활용하여 문제점에 대한 개선방안을 제시하는 것이다. 지방자치단체는 단위과제의 오분류로 인한 보존기간 책정 오류, 과공통사무와 기관공통사무의 유형식별 불가, 단위과제의 과대·과소·중복생성의 오류, 단위과제 명칭의 오류, 참고 가능한 표준의 부재, 통제 가능한 시스템 또는 도구의 부재 등으로 인해 기록관리 운영상 심각한 상태에 놓여 있다. 그러나 단위과제의 수가 약 72만개로 지나치게 많은 수량 때문에 효과적으로 통제할 수 없는 실정이며, 따라서 엄밀하고 통제할 수 있는 도구 및 표준이 필요하다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 빅데이터 분석 기술 중 텍스트기반 분석 도구인 코퍼스와 토큰화 기술을 적용한 시스템을 개발하고, 이를 기록관리기준표를 구성하고 있는 명칭 및 구성용어에 적용하였다. 이러한 단위과제 운영 지원도구는 통일성 있는 보존 기간 책정, 위임사무 기록물 식별, 중복·유사단위과제 생성 통제, 공통 과제의 표준적인 운영 등을 지원할 수 있는 도구가 될 수 있어 기록관리 업무에 상당한 기여를 할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 향후 빅데이터 분석 방법론을 활용한 지원도구가 BRM 및 RMS 등과 연계할 수 있다면 기록관리기준표 관리 업무의 품질이 높아질 수 있을 것으로 보인다.