• 제목/요약/키워드: computation and communication efficiency

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대용량 이동객체의 위치정보 관리를 위한 S-GRID를 이용한 분산 그리드 기법 (Distributed Grid Scheme using S-GRID for Location Information Management of a Large Number of Moving Objects)

  • 김영창;김영진;장재우
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.11-19
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    • 2008
  • 최근 모바일 기기 및 무선 통신의 발달로 인하여 다양한 위치 기반 서비스에 대한 연구가 증대되고 있으며, 이러한 위치 기반 서비스의 대표적 질의인 k-최근접 질의를 효율적으로 처리하기 위한 연구가 활발히 수행되어 왔다. 기존 연구들은 질의 처리 성능의 향상을 위해, 공간 네트워크 상의 POI와 노드 사이의 거리를 미리 계산하는 pre-computation 기법을 사용한다. 그러나 이러한 pre-computation 기법들은 검색 대상이 되는 POI의 변경을 효과적으로 처리하지 못하는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 기존 pre-computation 기법들의 단점을 극복하고, 대용량 이동객체의 위치정보를 효율적으로 관리하기 위하여 S-GRID를 이용한 분산 그리드 기법을 제안한다. 아울러 제안하는 분산 그리드 기법을 위한 k-최근접 질의 처리 알고리즘을 제시한다. 마지막으로, S-GRID 및 분산 그리드 기법의 k-최근접 질의처리 알고리즘의 성능 평가를 통해, 제안하는 기법의 우수성을 입증한다.

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A Novel Smart Contract based Optimized Cloud Selection Framework for Efficient Multi-Party Computation

  • Haotian Chen;Abir EL Azzaoui;Sekione Reward Jeremiah;Jong Hyuk Park
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제19권2호
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    • pp.240-257
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    • 2023
  • The industrial Internet of Things (IIoT) is characterized by intelligent connection, real-time data processing, collaborative monitoring, and automatic information processing. The heterogeneous IIoT devices require a high data rate, high reliability, high coverage, and low delay, thus posing a significant challenge to information security. High-performance edge and cloud servers are a good backup solution for IIoT devices with limited capabilities. However, privacy leakage and network attack cases may occur in heterogeneous IIoT environments. Cloud-based multi-party computing is a reliable privacy-protecting technology that encourages multiparty participation in joint computing without privacy disclosure. However, the default cloud selection method does not meet the heterogeneous IIoT requirements. The server can be dishonest, significantly increasing the probability of multi-party computation failure or inefficiency. This paper proposes a blockchain and smart contract-based optimized cloud node selection framework. Different participants choose the best server that meets their performance demands, considering the communication delay. Smart contracts provide a progressive request mechanism to increase participation. The simulation results show that our framework improves overall multi-party computing efficiency by up to 44.73%.

A Non-parametric Fast Block Size Decision Algorithm for H.264/AVC Intra Prediction

  • Kim, Young-Ju
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제7권2호
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    • pp.193-198
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    • 2009
  • The H.264/ AVC video coding standard supports the intra prediction with various block sizes for luma component and a 8x8 block size for chroma components. This new feature of H.264/AVC offers a considerably higher improvement in coding efficiency compared to previous compression standards. In order to achieve this, H.264/AVC uses the Rate-distortion optimization (RDO) technique to select the best intra prediction mode for each block size, and it brings about the drastic increase of the computation complexity of H.264 encoder. In this paper, a fast block size decision algorithm is proposed to reduce the computation complexity of the intra prediction in H.264/AVC. The proposed algorithm computes the smoothness based on AC and DC coefficient energy for macroblocks and compares with the nonparametric criteria which is determined by considering information on neighbor blocks already reconstructed, so that deciding the best probable block size for the intra prediction. Also, the use of non-parametric criteria makes the performance of intra-coding not be dependent on types of video sequences. The experimental results show that the proposed algorithm is able to reduce up to 30% of the whole encoding time with a negligible loss in PSNR and bitrates and provides the stable performance regardless types of video sequences.

효율성이 강화된 전자여권 통합 인증 메커니즘 (e-Passport Integrated Authentication Mechanisms with Improved Efficiency)

  • 이동범;고웅;곽진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.53-63
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    • 2009
  • 전자여권(e-Passport) 시스템은 새로운 형태의 출입국 관리 시스템으로서, 기존 여권보다 보안 기능이 강화되고 자동화된 출입국 관리를 할 수 있다는 장점으로 인해 전 세계적으로 도입하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전자여권은 칩에 개인 신원 정보와 바이오정보를 저장하고, 비접촉식 무선 인식 기술을 이용하여 판독시스템과 통신을 제공하게 된다. 하지만 기존의 RFID 기술에서 발생하는 도청, 데이터 위 변조, 복제와 같은 문제점과 개인의 고유한 바이오정보 노출이라는 문제점을 내재하고 있다. 따라서 본 논문에서는 보안 취약점을 방지하는 전자여권 인증 메커니즘들에 대한 보안 취약점을 분석하고 계산량을 감소시킬 수 있는 전자여권 인증 메커니즘을 제안한다. 또한 각 인증 메커니즘의 효율성에 대하여 분석한다.

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전술 Ad-hoc 네트워크에서 하이브리드 키 관리 기법 (A Hybrid Key Management Scheme in Tactical Ad-hoc Network)

  • 이윤호;이수진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권11B호
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    • pp.1413-1421
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    • 2011
  • 차세대 전술통신체계인 TICN은 대용량, 고속 및 원거리 우선 통신을 위해 설계되었다. 특히 전장에서의 이동성 보정을 위해 무선 통신이 가능한 애드혹 네트워크 기술 적용을 고려하고 있다. 애드혹 네트워크에서 기밀성, 무결성 및 인증을 보장하기 위한 키 관리 기법은 매우 중요하다. 본 논문에서는 TICN과 같은 전술 애드혹 네트워크의 계층적 특성을 고려한 새로운 하이브리드 키 관리 기법을 제안한다. 즉, 충분한 에너지와 계산능력을 갖춘 상위계층 노드에서는 PKI 기반의 키 관리 기법을 적용하고, 반면 상대적으로 제한된 에너지를 가지는 하위계층에서는 에너지 효율성을 보장하기 위해 위치기반의 인증을 통한 새로운 키 관리 기법을 제안한다.

자동차의 엔진소음 감쇠를 위한 효율적인 적응제어기에 대한 연구 (Study on Efficient Adaptive Controller for Attenuation of Engine Noises in a Car)

  • 권오상
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.983-989
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    • 2014
  • 본 논문에서는 자동차의 무게 감소, 탑승자의 안락함과 정숙함, 그리고 연비의 향상 등을 위해 소음을 저감하는데 있어 흡음재와 차음재를 사용하는 기존의 수동적인 방법을 사용하지 않고 능동적으로 감소시키는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 기존의 능동소음 제어기를 향상시킨 것으로서 양방향 제어 알고리듬을 사용하는 새로운 제어기이다. 제안한 알고리듬은 계산양의 증가가 거의 없고, 구현이 간단하고 안정적이며, 수학적으로도 해석이 용이한 장점이 있다. 자동차 엔진소음에 대한 모의실험을 통해 양방향 제어기의 소음감쇠 성능을 순방향제어기와 역방향제어기의 성능에 대해 비교한 결과 시간영역과 주파수영역에서 양방향제어기의 소음감쇠 성능이 우수함을 확인하였으며, 임펄스성의 간섭이 유입되거나 2차 경로의 응답이 변화하는 경우에도 가장 좋은 성능을 보여주었다.

영상처리를 위한 웨이브렛 변환 디지털 필터의 설계 (A Design on the Wavelet Transform Digital Filter for an Image Processing)

  • 김윤홍;전경일;방기천;이우순;박인정;이강현
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제37권3호
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    • pp.45-55
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    • 2000
  • 본 논문에서는 영상처리를 위한 웨이브렛 변환 디지틀 필터 설계의 하드웨어 구조를 제안한다. 웨이브렛 변환을 위하여 필터 뱅크 피라미드 알고리즘을 이용하고 각각의 필터는 FIR 필터로 구현하였다. 그리고 메모리 제어기를 하드웨어로 구현하여 DWT 계산이 수행되므로 단순한 파라미터 입력만으로 영상 데이터의 다중해상도 분해를 효율적으로 처리할 수 있었다. 본 논문에서의 영상처리 결과는 FPGA의 하드웨어적 제한으로 인한 11bit의 가수처리 때문에, 512×512 흑 백영상에 대하여 33㏈의 PSNR이 나타났다. 그리고 QMF(Quadrature Mirror Filter)의 특성을 이용하여 DWT(Discrete Wavelet Transform) 계산에 필요한 승산기의 수를 절반으로 줄임으로써 하드웨어의 크기도 감소하였다. 그러므로 제안된 방법은 하드웨어 크기의 감소에 따른 영상처리의 효율성을 증대할 수 있다. DWT 필터 뱅크의 제안된 하드웨어 설계는 VHDL 코딩으로 설계합성을 하여 테스트 보드가 제작되었으며, 실행프로그램은 MFC++로, 영상복원 디코드 응용프로그램은 C++언어를 이용하여 구현하였다.

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위상 조절 방법에서 DFT 특성을 이용한 계산량 저감 (Reduced Computation Using the DFT Property in the Phase Weighting Method)

  • 유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.1028-1035
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    • 2005
  • OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 많은 통신 시스템에서 사용되고 있다. 기존 SPW 방법에서 반복처리로 인한 시간 소요를 단축하기 위하여 계산량 감소를 위한 phase weighting의 계산량 감소 방법을 제안한다. 낮은 복잡도의 phase weighting으로 OFDM 신호의 PAPR(Peak-to-Average-Power Ratio)을 줄이는 방법은 주기적인 sequence들의 DFT(Discrete Fourier Transform)의 성질을 이용한다. PAPR은 적은 계산량을 갖는 phase weighting 방법에 의해 능률적으로 줄일 수 있다. 시뮬레이션 결과, 기존 방식들과 비슷한 PAPR 저감 효과를 갖는다는 것을 보여준다. 제안한 기술은 두 개의 phase factor로 PAPR을 2.15 dB 줄일 수 있고 4개의 phase factor들로 PAPR을 3.95 dB 줄일 수 있다. 계산량 분석에서 phase weighting 방법이 계산량을 매우 감소시킨다.

HEVC 부호기의 실시간처리를 위한 효율적인 변환기 하드웨어 설계 (An effective transform hardware design for real-time HEVC encoder)

  • 조흥선;;류광기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.416-419
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    • 2015
  • 본 논문에서는 HEVC(High Efficiency Video Coding) 부호기의 실시간처리를 위한 효율적인 하드웨어 변환기 하드웨어 설계를 제안한다. HEVC 부호기는 율-왜곡 비용을 비교하여 변환 모드($4{\times}4$, $8{\times}8$, $16{\times}16$, $32{\times}32$)를 결정한다. 율-왜곡비용은 변환과, 양자화, 역양자화, 역변환을 통해 계산된 왜곡값과 비트량으로 결정되므로 상당한 연산량과 소요시간이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 변환을 통한 계수의 합계를 비교하여 변환 모드를 결정하는 새로운 방법을 제안한다. 또한, 제안하는 하드웨어구조는 $4{\times}4$, $8{\times}8$, $16{\times}16$, $32{\times}32$ 변환 모드에 대한 공통 연산기와 멀티플렉서, 재귀 가감산기, 쉬프터 만으로 구현하여 연산량을 대폭 감소시켰다. 제안하는 변환 모드 결정 방법은 HM 10.0과 비교하여 BD-PSNR은 0.096, BD-Bitrate는 0.057 증가하였으며, 인코딩 시간은 약 9.3% 감소되었다. 제안된 하드웨어는 TSMC 130nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 최대 동작 주파수는 200MHz, 약 256K개의 게이트로 구현되었으며, 140MHz의 동작주파수에서 4K UHD급 해상도인 $3840{\times}2160@60fps$의 실시간 처리가 가능하다.

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Energy-aware Management in Wireless Body Area Network System

  • Zhang, Xu;Xia, Ying;Luo, Shiyan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권5호
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    • pp.949-966
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    • 2013
  • Recently, Wireless Body Area Network (WBAN) has promise to revolutionize human daily life. The need for multiple sensors and constant monitoring lead these systems to be energy hungry and expensive with short operating lifetimes. In this paper, we offer a review of existing work of WBAN and focus on energy-aware management in it. We emphasize that nodes computation, wireless communication, topology deployment and energy scavenging are main domains for making a long-lived WBAN. We study the popular power management technique Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) and identify the impact of slack time in Dynamic Power Management (DPM), and finally propose an enhanced dynamic power management method to schedule scaled jobs at slack time with the goal of saving energy and keeping system reliability. Theoretical and experimental evaluations exhibit the effectiveness and efficiency of the proposed method.