• Title/Summary/Keyword: 계산 복잡도 감소

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Fast Mode Decision using Rate-Distortion Cost and Temporal Correlations in H.264/AVC (H.264/AVC의 비트율 왜곡값과 시간 상관도를 이용한 고속 모드 결정 방법)

  • Hwang, Soo-Jin;Ho, Yo-Sung
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.348-351
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    • 2011
  • 가변적인 블록을 이용하는 H.264/AVC 인터 화면에서의 모드 결정 방법은 $16{\times}16$부터 $P8{\times}8$ 모드까지 인터 모드에 대해 비트율 왜곡값을 계산 한 뒤 공간적 상관도를 고려하기 위해 인트라 $4{\times}4$와 인트라 $16{\times}16$ 모드까지 비트율 왜곡값을 계산하고, 계산된 비트율 왜곡값 중 가장 작은 값을 갖는 모드를 최종 모드로 선택한다. 하지만 이러한 과정으로 부호기의 복잡도는 증가한다. 복잡도를 감소시키기 위해 본 논문에서는 IPPP구조에서의 인터 모드와 인트라 모드의 특징을 이용하여 고속 부호화를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 인터 모드에 대해서 최적 모드를 결정하기 위한 비트율 왜곡값의 상관도와 시간 상관도를 이용하고, 인트라 모드에 대해서는 인트라 화면 내에서의 각 인트라 모드에 대한 최대 최소 임계값을 이용하여, 발생확률이 낮은 인터와 인트라 모드의 활성화 여부를 결정한다. 본 알고리즘의 적용 범위는 상대적으로 인터 화면에서 발생 빈도가 낮은 $16{\times}8$, $8{\times}16$, $P8{\times}8$와, 인트라 $4{\times}4$, 인트라 $16{\times}16$ 모드이다. 제안하는 알고리즘은 기존의 H.264/AVC에 비해 1.36% 비트가 증가 했고, PSNR은 0.06dB 감소했다. 즉, 부호화 효율의 큰 감소 없이 평균 42.58%의 부호화 시간을 감소시켰다.

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A Fast Mode Decision using Anchor Pictures for Multiview Video Coding (기준 화면을 이용한 다시점 영상 부호화의 빠른 모드 결정 방법)

  • Jung, Choong-Hyun;Shin, Kwang-Mu;Chung, Ki-Dong
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2010.06c
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    • pp.530-533
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    • 2010
  • 다시점 영상 부호화에서는 시점 간의 공간적 중복성을 이용하여 데이터 중복성을 제거하는 것이 중요하다. 독립적으로 부호화하는 동시 부호화 방법(simulcast)보다 부호화 효율이 더욱 향상하였지만 계산 복잡도가 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 다시점 영상 부호화기의 계산 복잡도를 감소시키기 위한 빠른 모드 결정 방법을 제안한다. GOP 내의 양 끝에 위치하고 있는 기준 화면의 MAD를 계산하여 영역을 분할하고 영역 맵을 생성한다. 시점 간의 예측을 사용하는 시점의 경우 인접 시점의 기준 화면도 이용하여 영역을 분할한다. 생성된 맵은 비기준 화면의 부호화 시 적용되어 후보 모드를 조기에 판단한다. 이와 같은 방법을 적용한 후의 실험 결과, 화질의 손실이 거의 없으면서 부호화 시간은 평균 58.6% 감소하였고, 비트율은 평균 1.9% 증가하였다.

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State Minimization for Analysis of Real-Time Systems Based on State Space Abstraction (상태 공간 추상화에 기반한 실시간 시스템의 분석을 위한 상태 감소)

  • 박지연;박주호;조기환;이문근
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.571-573
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    • 2001
  • 본 논문에서는 실시간 상태 기계(Real-time State Machine, RSM)로 명제된 실시간 시스템의 행위의 쉽고 간결한 이해, 분석을 위한 새로운 상태 최소화 방법을 기술한다. 시스템의 행위를 보여주는 RSM 실행에 대한 상태는 제어 변수, 자료 변수, 시간 변소의 집합에 의해 정의된다. 상태 최소화는 4단계 추상화인 계산(computation), 제너릭(generic) 패턴, 한계 간격(limit interval), 동일 범위(coordinate scope) 추상화를 통해 이루어진다. 계산 추상화 단계에서는 연속적인 계산으로 연결된 다수의 상태를 하나의 상태로, 일반 패턴 추상화 단계에서는 상수 또는 함수 관계에 있는 동일 제어의 연속된 일련의 상태들의 집합을 하나의 제너릭 패턴으로 통합한다. 한계 간격 추상화 단계에서는 특정 값으로부터 음의 무한대나 양의 무한대 값으로 단조 증가, 단조 감소하는 값 사이에 있는 상태들을 하나의 상태로 통합한다. 마지막으로, 동일 범위 추상화 단계에서는 같은 범위에 존재하는 일련의 상태들을 하나의 상태로 통합한다. 각 추상화의 적용은 제어, 데이터, 시간의 무한한 상태 공간을 유한한 상태공간으로 감소시킬 수 있으며 많은 상태 감소를 가능하게 한다. 따라서, 시스템 행위에 대한 이해와 분석이 복잡도가 적은 개념 단계에서 수행될 수 있다.

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User and Antenna Joint Selection Scheme in Multiple User Massive MIMO Networks (다중 사용자 거대 다중 안테나 네트워크에서의 사용자 및 안테나 선택 기법)

  • Ban, Tae-Won;Jeong, Moo-Woong;Jung, Bang Chul
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.19 no.1
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    • pp.77-82
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    • 2015
  • Recently, multi-user massive MIMO (MU-Massive MIMO) network has attracted a lot of attention as a technology to accommodate explosively increasing mobile data traffic. However, the MU-Massive MIMO network causes a tremendous hardware complexity in a base station and computational complexity to select optimal set of users. In this paper, we thus propose a simple algorithm for selecting antennas and users while reducing the hardware and computational complexities simultaneously. The proposed scheme has a computational complexity of $O((N-S_a+1){\times}min(S_a,K))$, which is significantly reduced compared to the complexity of optimal scheme based on Brute-Force searching, $$O\left({_N}C_S_a\sum_{i=1}^{min(S_a,K)}_KC_i\right)$$, where N, $S_a$, and K denote the number of total transmit antennas, the number of selected antennas, and the number of all users, respectively.

A study on the Enhanced System Dependence Graph for slicing of object-oriented Program (객체지향 프로그램 슬라이싱을 위한 개선된 시스템 종속성 그래프에 대한 연구)

  • 류희열;김은정
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.10d
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    • pp.115-117
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    • 2002
  • 객체지향 프로그램 슬라이싱을 위한 Loren D Larsen and Marry Jean Harrold가 제안하는 방법은 절차적 프로그램 슬라이싱을 위한 시스템 종속성 그래프 표현방법에 객체지향 패러다임을 표현할 수 있도록 확장하며 2단계 마킹 알고리즘을 적용하여 슬라이스를 계산한다. 시스템 종속성 그래프를 이용한 슬라이싱 방법은 클래스 멤버 변수와 전역변수 및 인스턴스 변수에 대하여 각 메소드 호출 및 진입정점에 actual_in, actual_out, formal_in, formal_out 정점들이 추가되어 복잡도가 증가한다. 본 논문에서는 이들 변수를 클래스 정점의 멤버간선으로 연결하여 각 메소드의 문장에서 사용하면 진출간선 정의하면 진입간선으로 연결하여 정점과 간선들의 개수를 최소화할 수 있도록 시스템 종속성 그래프를 개선하였다. 제안하는 시스템 종속성 그래프는 그래프 복잡도의 최소화와 2단계 알고리즘에 의한 정확한 슬라이스 계산이 장점이다. C++ 예제 프로그램을 적용하여 그래프 복잡도의 감소와 정확한 슬라이스 계산을 기존의 방법과 비교하여 개선됨을 확인하였다.

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A Prediction Cost based Complexity Reduction Method for Bi-Prediction in High Efficiency Video Coding (HEVC) (HEVC의 양-예측을 위한 예측 비용 기반의 복잡도 감소 기법)

  • Kim, Jong-Ho;Lee, Ha-Hyun;Jun, Dong-San;Cho, Suk-Hee;Choi, Jin-Soo
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.17 no.5
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    • pp.781-788
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    • 2012
  • In HEVC, the fast search method is used for reducing the complexity of the motion prediction procedure. It is consisted of the sub-sampled SAD which reduce the complexity of Sum of Absolute Differences(SAD) calculation and the simplified bi-prediction method which reduce the iterations of the uni-prediction for the bi-prediction. The computational complexity is largely decreased by the fast search method but the coding gain is also decreased. In this paper, the simplified bi-prediction is extended to compensate the performance loss and the prediction cost based complexity reduction methods are also proposed to reduce the complexity burden by the extended bi-prediction method. A prediction cost based complexity reduction method is consisted of early termination method for the extended bi-prediction and the bi-prediction skipping method. Compare with HM 6.0 references S/W, the average 0.42% of BD-bitrate is decreased by both the extended bi-prediction method and the prediction cost based complexity reduction methods with negligible increasement of the complexity.

HEVC Intra Prediction Performance Analysis and Complexity Reduction Method (HEVC 화면내 부호화 성능 분석 및 복잡도 감소 방법)

  • Gwon, Dae-Hyeok;Lee, Si-Woong;Choi, Haechul
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.176-179
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    • 2012
  • 본 논문은 HEVC(high efficiency video coding)의 다양한 화면내 부호화 모드에 대한 성능을 분석하고, 그 분석에 바탕하여 RMD(rough mode decision)가 고려하는 화면내 예측 모드의 개수를 블록의 크기별로 감소시켜 계산 복잡도를 감소시키기 위한 방법을 제안한다. 실험 결과에서는 1.5% BD-rate 증가만으로 부호화 시간을 9.0% 감소시킬 수 있음을 보인다.

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OFDM Communication System Based on the IMD Reduction Method (IMD 저감 방식을 기반으로 하는 OFDM 통신 시스템)

  • Ryu, Heung-Gyoon
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.18 no.10
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    • pp.1172-1180
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    • 2007
  • OFDM system has very good high spectral efficiency and the robustness to the frequency-selective fading. Because of the high PAPR, OFDM signals can be distorted in nonlinear HPA(High Power Amplifier). So, to overcome the nonlinear distortion, it is very important to reduce the IMD value. With respect to the BER performance, IMD reduction method is better than the PAPR reduction method. However, IMD reduction method has much more system complexity because of the additional FFT processor in transmitter. In this paper, we study the OFDM communication system based on the IMD reduction method using SPW method. A new IMD reduction method is proposed to reduce the computational complexity. SPW method is to divide the input OFDM data into several sub-blocks and to multiply phase weighting values with each sub-blocks for the reduction of PAPR or IMD. Unlike the conventional method, the system size and computational complexity can be reduced.

Efficient Block Mode Decision and Prediction Mode Selection for Fast Intra Prediction in H.264/AVC High Profile (H.264/AVC 하이 프로파일의 고속 화면 내 예측을 위한 효율적인 블록 모드 결정과 예측 모드 선택)

  • Kim, Tae-Ho;Jeong, Je-Chang
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.574-577
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    • 2011
  • H.264/AVC는 휘도 신호 $4{\times}4$ 블록을 위하여 9개의 화면 내 예측모드를 사용한다. 예측 모드는 8개의 방향성을 가진 모드와 하나의 비방향성 DC 모드가 있다. 휘도 신호 $16{\times}16$ 블록에서는 4가지의 예측 모드가 있으며 색차 신호 $8{\times}8$ 에서도 4개의 예측모드를 사용한다. 이러한 예측 모드들 중 최적의 예측 모드를 선택하기 위하여, 부호화기는 선택 가능한 모든 예측 모드의 율-왜곡 비용을 계산한 후, 최적의 율-왜곡 비용을 가진 예측 모드를 사용하여 부호화를 수행한다. 따라서 H.264/AVC의 화면 내 예측 과정은 많은 계산 복잡도를 가진다. 특히 하이 프로파일에서는 휘도 신호 $8{\times}8$ 블록이 화면 내 예측을 위해서 고려되므로 더욱 많은 계산 복잡도를 요구한다. 이에 본 논문은 H.264/AVC 하이 프로파일의 화면 내 예측의 부호화 계산 복잡도를 줄이는 방법을 제안한다. 현재 매크로 블록의 분산을 계산한 후, 이를 이용하여 율-왜곡 최적화에 후보로 사용되어지는 블록 모드를 결정하고, 각 블록 모드에서 제공하는 예측 모드들을 효율적으로 선택하는 방법을 연구 개발하였다. 제안된 방법은 기존 H.264/AVC 참조 소프트웨어인 JM13.1 부호화 시간 대비 약 83%의 연산시간이 감소하는 결과를 보였다.

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A New Syndrome Check based Early Stopping Method for DVB-S2 LDPC Decoding Algorithm (DVB-S2 LDPC 복호 알고리즘의 새로운 신드롬 체크 기반의 Early Stopping 방식)

  • Jang, Gwan-Seok;Chang, Dae-Ig;Oh, Deock-Gil
    • Journal of Satellite, Information and Communications
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    • v.6 no.2
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    • pp.78-83
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    • 2011
  • In this paper, we propose a computationally efficient early stopping method to reduce the average number of iterations. The conventional early stopping methods have too much computational complexity to compute the stopping criterion. Thus, only the hard decision based early stopping method is suitable to realize the hardware of LDPC decoder. However, this method also can increase the computational complexity of LDPC decoder. The proposed method can effectively reduce the computational complexity of stopping criterion as we do not compute hard decision, and we combine the stopping criterion with horizontal shuffling scheduling decoding scheme. The simulation results show that a new early stopping method achieves acceptable bit error rate performance also reduces the average number of iterations.