• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.875-881
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• 2014

The redundancy resolution of the seven DOF (Degree of Freedom) upper limb exoskeleton is key to the synchronous motion between a robot and a human user. According to the seven DOF human arm model, positioning and orientating the wrist can be completed by multiple arm configurations that results in the non-unique solution to the inverse kinematics. This paper presents analysis on the kinematic and dynamic aspect of the human arm movement and its effect on the redundancy resolution of the seven DOF human arm model. The redundancy of the arm is expressed mathematically by defining the swivel angle. The final form of swivel angle can be represented as a linear combination of two different swivel angles achieved by optimizing two cost functions based on kinematic and dynamic criteria. The kinematic criterion is to maximize the projection of the longest principal axis of the manipulability ellipsoid of the human arm on the vector connecting the wrist and the virtual target on the head region. The dynamic criterion is to minimize the mechanical work done in the joint space for each of two consecutive points along the task space trajectory. The contribution of each criterion on the redundancy was verified by the post processing of experimental data collected with a motion capture system. Results indicate that the bimodal redundancy resolution approach improved the accuracy of the predicted swivel angle. Statistical testing of the dynamic constraint contribution shows that under moderate speeds and no load, the dynamic component of the human arm is not dominant, and it is enough to resolve the redundancy without dynamic constraint for the realtime application.

• 방송공학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.578-591
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• 2016

본 논문에서는 HEVC 부호화기의 속도를 향상시키기 위하여, 움직임 벡터의 군집화를 통한 코딩 블록의 최대 분할 깊이를 결정하는 방법을 제안한다. 현재 HEVC (High Efficiency Video Coding)의 참조 소프트웨어 HM은 최적의 코딩 블록 구조를 찾기 위해 다양한 코딩 블록의 깊이들에 대한 율-왜곡 최적화 (RDO: Rate-Distortion Optimization)를 수행한다. 하지만 이는 부호화기의 높은 복잡도를 차지하는 요소 중 하나로 보고된다. 본 논문에서는 최적의 코딩 블록 구조를 움직임 벡터의 군집화 된 결과에 따라 결정함으로써, 부호화 과정에서 코딩 블록 구조를 찾기 위한 RDO의 복잡도를 줄임으로써 부호화기의 속도를 향상시키는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 전처리 과정으로부터 원본 영상에 대한 움직임 벡터 계산, 이를 통한 계층적 군집화를 수행하여, 군집화된 경향을 기반으로 코딩 블록의 최대 깊이를 결정한다. 본 논문의 제안하는 방법은 HEVC 참조 소프트웨어 대비 평균 1.45% BD-rate 손실이 있었으며 평균 16%의 부호화 속도 향상을 보였다. 또한, 기존의 고속화 방법과 함께 적용한 경우 1.84% BD-rate 손실과 45.13%의 평균 부호화 속도 향상을 나타냈다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.765-773
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• 2017

4K이상의 초고해상도 영상의 수요가 증가함에 따라 복호화기가 요구하는 데이터 처리량이 늘어났으며, 이에 따라 소비자가 관심을 가지는 영역만을 복호화하는 방법의 필요성이 대두되었다. 이러한 관심영역을 독립적으로 복호화할 수 있는 방법에는 영상을 분할하여 분할된 각각의 영상을 부호화하는 방법과 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 Tile기반 부호화를 이용할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 영상 분할기반 부호화와 Tile 분할기반 부호화를 통해 관심영역의 독립적인 복호화를 수행할 수 있는 방법을 제안하고 각각의 성능을 분석한다. 실험결과에서는 제안방법의 결과로 부호화된 영상에 대해서 관심영역의 독립적 복호화가 가능함을 보이고 각 방법의 특징을 비교분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권4B호
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• pp.771-782
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• 2000

이 논문에서는 하드웨어와 소프트웨어의 통합 설계에 의한 H.263 동영상 코덱을 구현한다. 동영상의 부호화와 복호화를 실시간으로 수행하기 위해 동작 속도 및 응용성을 동시에 고려하여 H.263 코덱의 각 부분 중 어느 부분이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현된는 것이 바람직한지 결정하였다. 하드웨어로 구현하는 부분은 움직임 추정부 및 보상부와 메모리 제어부이고, 나머지 부분은 RISC (reduced instruction set computer) 프로세서를 사용하여 소프트웨어로 처리한다. 이 논문에서는 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 효과적인 구현 방법을 소개한다. 특히 하드웨어로 구현되는 움직임 추정부를 위해서 주변 움직임 변위의 상관성 및 계층적 탐색을 이용한 다수의 움직임 후보를 가지고 알고리즘을 사용하였으며, 이 알고리즘에 기반한 소면적 구조를 제안한다. 소프트웨어로 처리되는 DCT (discrete cosine transform) 부분의 최적화를 위해서 움직임 추정부에서 얻어진 SAD (sum of absolute difference) 값에 근거하여 DCT 이후 양자화된 계수들의 통계적 특성을 분류하는 기법을 사용한다. 제안된 방법을 실제 RISC 프로세서와 gate array를 이용하여 구\ulcorner하고, 그 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제27권5호
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• pp.543-550
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• 2000

블럭 정합 알고리즘의 VLSI 구현시 복잡도를 줄이고, 수행 속도를 높이기 위하여 새로운 정합 기준인 적응적 비트 축소 MAD(adaptive bit-reduced mean absolute difference:ABRMAD)를 제안한다. ABRMAD는 기존의 MAD에서 화소의 모든 비트를 비교하는 대신, 화소를 구성하는 중요한 비트만을 고려하여 축소된 화소 값을 비교하여 움직임 벡터를 찾는다. 실험을 통하여, 제안한 정합 기준은 기존의 MAD 정합 기준에 비하여 낮은 하드웨어 복잡도를 가지면서 MSE(mean square error) 측면에서 유사한 성능을 가짐을 보인다. 또한 기존의 비트 수 축소형 정합 기준인 DPC(difference pixel counting), BBME(binary-matching with edge-map), 그리고 BPM(bit-plane matching)과 비교하여 같은 수의 비트를 사용하였을 경우 좋은 MSE 성능을 가짐을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.15-17
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• 1996

In this paper, a modified microstep drive of PM step motor is presented. The open-loop drive of a step motor is attractive and widely accepted in applications of speed and position controls. However, the performance of the step motor is limited under the open-loop drive. The closed-loop control is advantages over the open-loop control not only in that step failure never occurs but that the motion is much quicker and smoother. However, a high resolution sensor is needed for detecting position and speed. The modified microstep drive is constructed as a microstep drive with speed feedback. The advantages of the proposed method is that the controller can be designed by a low resolution sensor and is simpler than other closed-loop controller. A concept of vector control is used for verifying the proposed scheme. Simulations show the performance of the proposed method and a comparison with a classic drive method.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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• pp.50-53
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• 2002

There are increasing needs to deliver the multimedia streaming over heterogeneous networks. When considering network environments and equipment accessed by user, delivery of video streaming must be scalable. There are many kinds of scalable video coding: spatial, temporal, SNR, and hybrid. The SNR scalable and spatial resolution, but different SNR quality with respect to layers. The 1-layer SNR scalable encoder produces SNR scalable video streams with ease. But, there is drift problem. Modified 1-layer approach does not have this problem but coding inefficiency, and is not MPEG-compliant. The present MPEG-compliant 2-layer encoder comes out to reduce coding rate. But it still use only base layer to encode whole layer. In this paper, we propose adaptive MPEG-compliant 2-layer encoder. Using linear combination algorithm, encoder use 1 motion vector to encode the sequences efficiently. By dong this, we can achieve the coding efficiency of SNR scalable coding.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.1106-1114
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• 2012

To achieve synchronized motion between a wearable robot and a human user, the redundancy must be resolved in the same manner by both systems. According to the seven DOF (Degrees of Freedom) human arm model composed of the shoulder, elbow, and wrist joints, positioning and orientating the wrist in space is a task requiring only six DOFs. Due to this redundancy, a given task can be completed by multiple arm configurations, and thus there exists no unique mathematical solution to the inverse kinematics. This paper presents analysis on the kinematic and dynamic aspect of the human arm movement and their effect on the redundancy resolution of the human arm based on a seven DOF manipulator model. The redundancy of the arm is expressed mathematically by defining the swivel angle. The final form of swivel angle can be represented as a linear combination of two different swivel angles achieved by optimizing different cost functions based on kinematic and dynamic criteria. The kinematic criterion is to maximize the projection of the longest principal axis of the manipulability ellipsoid for the human arm on the vector connecting the wrist and the virtual target on the head region. The dynamic criterion is to minimize the mechanical work done in the joint space for each two consecutive points along the task space trajectory. As a first step, the redundancy based on the kinematic criterion will be thoroughly studied based on the motion capture data analysis. Experimental results indicate that by using the proposed redundancy resolution criterion in the kinematic level, error between the predicted and the actual swivel angle acquired from the motor control system is less than five degrees.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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• pp.739-741
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• 2000

많은 목적을 가진 영상 압축 표준으로 인해 원래의 목적으로 이미 부호화된 영상을 다른 목적에 맞는 영상으로 변환해야 될 경우가 발생하는데, 목적 비트율과 목적 크기, 목적 부호화 형식으로 재부호화시키는 과정을 변환 부호화라고 한다. 본 논문에서는 이미 부호화된 영상의 움직임 벡터 정보를 이용하여 변환 부호화 과정에서 새로운 움직임 벡터의 추정시간을 단축시킬 수 있고, 화질의 열화 및 계산량을 최소화 할 수 있는 새로운 방법들을 제안하고 영상의 비트율과 크기를 변환시키는 경우와 화상의 종류를 변환시키는 경우에 대해서 각각 실험을 통해 제안한 방법과 기존의 방법들을 비교, 검증하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2732-2734
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• 2003

본 논문에서는 낮은 공간 해상도로의 디지털 비디오 변환 부호화기에 대한 움직임 벡터 추정 기법을 제안한다. 블록 정합 에러가 테일러 급수 전개에 의한 참조 블록의 복잡도에 비례한다는 사실에 근거하여 새로운 움직임 벡터 평가식을 유도하여 변환 부호화기에 대한 움직임 벡터를 이 평가식에 의해 추정한다. 제안한 방법에 의해 추정된 움직임 벡터들은 기존 방법에 의해 추정된 벡터보다 최적 벡터에 더 인접하였으며, 부호화된 영상은 더 좋은 화질을 보인다. 특히 빠른 움직임을 포함하는 영상에서 제안된 방법의 우수성은 더 두드러진다.