• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권5호
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• pp.443-450
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• 2009

목적: 기존의 영상 재구성은 간소화된 투사 물리 모델을 사용하고 있다. 하지만 3D 재구성과 같은 실제적인 물리 모델은 시간이 많이 걸려서 임상에서 모든 데이터에 적용하기 힘들고, 복잡한 물리모델을 설명하기 위해 큰 메모리를 사용하면 한대의 일반적인 재구성 머신으로는 불가능하다. 개인 컴퓨터들에서도 큰 규모의 기술을 가능하게 하기위해, 병렬 연산을 이용한 빠른 재구성의 현실적인 분산메모리 모델을 제시한다. 대상 및 방법: 실제로 구현하는 가능성을 보기 위해 가상 컴퓨터들을 이용하여 선행 연구를 진행하였고, 다양한 가능성을 테스트하기 위해 상용서비스를 하고 있는 슈퍼컴퓨터(Tachyon)에서 성능 테스트를 하였다. 가장 많이 사용되는 2D 투사 영상과 실제적인 물리 모델인 3D 응답라인을 이용한 기댓값 최대화 알고리즘을 테스트하였다. 스터디 중 특정 반복횟수 이후에 속도가 최대 6배까지 느려지는 현상이 발견되어 컴파일러 최적화를 통해 병렬 효율의 극대화를 꾀하였다. 결과: Linux에서 MPICH와 NFS를 이용하여, 여러 컴퓨터에서 하나의 프로그램으로 분산 연산이 가능하였다. 병렬 연산을 했을 때 동일한 반복 연산에서 재구성된 영상간의 차이가 실수의 유효숫자(6bit) 정도임을 확인하였다. 2배의 연상장치를 사용했을 때 1.96배의 좋은 병렬화 효율을 보여주었다. 반복 연산 횟수가 증가함에 따라 느려지는 현상은 SSE를 이용한 Vectorization 방법을 사용했을 때 해결할 수 있었다. 결론: 이번 연구를 통해 일반 컴퓨터들을 이용한 현실적인 병렬 컴퓨터 시스템을 구성하여, 작은 메모리의 단일 일반 컴퓨터로는 불가능한 간단화 할 수 없는 복잡한 물리 과정도 영상 재구성 방법에 사용 가능하게 되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 추계학술발표대회
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• pp.669-672
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• 2006

본 연구팀은 유비쿼터스 게임 플랫폼을 위한 Embedded C++ 컴파일러를 개발하였으며, 컴파일러 개발 과정에서 객체지향언어인 C++과 Java 언어를 모두 수용할 수 있는 심벌 테이블을 설계하였다. 심벌 테이블은 컴파일러의 어휘 분석과 구문 분석 과정을 거친 후 SDT(syntax-directed translation)에 의해 생성된 AST(Abstract Syntax Tree)를 분석하여 인식된 명칭(identifier)과 그 속성(attribute)들을 수집하여 저장하는 자료구조로써, 심벌 테이블에 저장된 속성들은 의미 분석(semantic analysis) 단계에서 수집된 속성과 참조된 명칭의 사용이 타당한지를 검사하고, 코드 생성(code generation) 단계에서 올바른 코드가 생성되도록 하는 중요한 요소이다. 따라서 심벌 테이블의 설계가 올바른지와 입력된 속성이 정확한지에 대한 검증과 분석은 필수 불가결하다. 본 논문에서는 컴파일러 개발과정에서 설계한 심벌 테이블을 검증하고 분석하기 위한 목적으로써 심벌 테이블을 이용하여 선언문을 복원시키는 역번역기(detranslator)에 대하여 기술한다. 구현된 역번역기는 C++ 컴파일러와 Java 컴파일러의 선언문 처리 과정에서 심벌 테이블에 입력된 속성들을 본래의 입력 프로그램으로 역번역한다. 따라서 역번역기를 통하여 심벌 테이블의 완전성과 심벌 테이블에 입력된 속성 정보의 정확성을 쉽게 검증할 수 있으며, 역번역과 함께 출력되는 디버그 정보를 이용하여 효율적으로 컴파일러의 개발과 수정을 할 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제9A권1호
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• pp.37-44
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• 2002

기존의 순차 프로그램에서 병렬성을 추출하는 연구들은 하나의 프로시저 내 변환에 치중되고 있다. 그러나 대부분의 프로그램들은 프로시저간 잠재된 병렬성을 가지고 있다. 본 논문에서는 자료 종속성 제거방법을 이용하여 프로시저 호출을 가진 루프에서 병렬성 추출 방식을 제안한다. 프로시저 호출을 포함하는 루프의 병렬화는 대부분 자료종석거리가 uniform 형태의 코드에서만 연구되었다. 본 논문에서는 자료종속거리가 uniform 코드와 nonuniform 코드에 대해 모두 적용 가능한 프로시저 간 변환 방법을 제시하였으며, 제시된 알고리즘의 성능평가를 위하여 CRAY T3E에서 성능평가하였고, 제시된 방법이 효과적임을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권4A호
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• pp.336-344
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• 2005

이산 웨이블렛 변환(Discrete Wavelet Transform)은 블록효과가 없고 특정시간의 주파수 특징을 잘 표현하여 MPEG4나 JPEG2000의 표준안으로 채택되는 등 많은 응용분야에서 이용되는 변환 방법이다. 본 논문에서는 저 전력, 저 비용 DWT 필터 설계를 위한 두 채널 QMF(Quadracture Mirror Filter) PR(Perfect Reconstruction) 래티스 필터에 대한 비트 시리얼 구조를 제안하였다. 제안된 필터(필터 길이 = 8)는 4개의 래티스로 구성되었으며, 각 단 고정계수의 양자화 비트를 PSNR(peak-signal-to-noise ratio) 분석을 통하여 결정하였고 그에 따른 효율적인 비트 시리얼 곱셈기 구조를 제안하였다. 각 계수는 CSD(Canonic Signed Digit) 인코딩 방법을 이용하여 `0'이 아닌 비트의 수를 최소화함으로써 복잡도를 개선하였다. 제안된 DWT구조는 휴면기간 동안 하위레벨을 처리하는 폴딩(folding) 구조이고 이에 대한 효율적인 스케줄링 방법이 제안되었으며 최소의 하드웨어(플립 플롭, 전가산기)만으로 구현이 가능하다. 제안된 구조는 VerilogHDL로 설계되어 검증되었으며 Hynix 0.35$\mu$m표준셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과, 최대 동작주파수는 200 MHz이며 16클록의 레이턴시(Latency)와 약 175Mbps의 성능을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권2호
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• pp.27-36
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• 2005

년 논문에서는 MPEG과 JPEG, H.26X 계열 등의 DCT-기반 영상/비디오 컨텐츠에 효과적인 암호화 방법을 제안하였고, 이를 최적화된 하드웨어로 구현하여 고속동작이 가능하도록 하였다. 영상/비디오의 압축, 복원 및 암호화로 인한 많은 연산량을 고려하여 영상의 중요한 정보(DC 및 DPCM계수)만을 암호화 대상 데이터로 선정하여 부분 암호화를 수행하였다. 그 결과 암호화에 소요되는 비용은 원 영상 전체를 암호화하는 비용이 감소하였다. 여기서 Nf는 GOP내의 프레임수이고 PI는 B와 P 프레임에 존재하는 인트라 매크로블록의 수이다. 암호화 알고리즘으로는 다중모드 AES, DES, 그리고 SEED를 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다. 제안한 암호화 방법은 C++로 구현한 소프트웨어와 TM-5를 사용하여 약 1,000개의 영상을 대상으로 실험하였다 그 결과 부분 암호화된 영상으로부터 원 영상을 추측할 수 없어 암호화 효과가 충분함을 확인하였으며, 이 때 암호화에 의한 압축률 감소율은 $1.6\%$에 불과하였다. Verilog-HDL로 구현한 하드웨어 암호화 시스템은 하이닉스 $0.25{\mu}m$ CMOS 팬텀-셀 라이브러리를 사용하여 SynopsysTM의 디자인 컴파일러로 합성함으로써 게이트-수준 회로를 구하였다. 타이밍 시뮬레이션은 CadenceTM의 Verilog-XL을 이용해서 수행한 결과 100MHz 이상의 동자 주파수에서 안정적으로 동작함을 확인하였다. 따라서 제안된 암호화 방법 및 구현된 하드웨어는 현재 중요한 문제로 대두되고 있는 종단간(end-to-end) 보안에 대한 좋은 해결책으로 유용하게 사용될 수 있으리라 기대된다.