• 제목/요약/키워드: 디코딩

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뉴럴 디코딩의 원리와 최신 연구 동향 소개 (Principles and Current Trends of Neural Decoding)

  • 김광수;안정열;차성광;구교인;구용숙
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.342-351
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    • 2017
  • 뉴럴 디코딩은 뉴론이 발화한 스파이크 트레인으로부터 뉴론에 인가된 원 자극을 추정하는 작업을 말한다. 디코딩은 뉴론들끼리 어떻게 신호를 주고 받는 지를 이해함으로써 궁극적으로 뇌가 어떻게 정보처리를 하는 지 이해하는 기초적인 작업이다. 이 논문에서 우리는 3가지 뉴럴 디코딩 방법, 즉 빈도 디코딩, 시간 디코딩, 군집 디코딩 방법에 대해 설명하겠다. 빈도 디코딩은 자극에 대한 스파이크의 발화빈도 정보를 이용하여 자극을 복원하는 방법을 말한다. 역사적으로 가장 먼저 시도되었고 가장 간단한 디코딩 방법이다. 그러나 정수 개인 스파이크 개수로부터 빈도를 계산하는 과정에서 빈도자체가 불연속이고 양자화될 가능성이 높기 때문에 간단하고 정적인 자극이 아닌 경우 빈도 디코딩으로는 자극을 복원하기 어렵다는 한계를 가지고 있다. 시간 디코딩은 스파이크 발생 빈도가 아닌 개별 스파이크들의 발생시각을 이용한 디코딩 방법을 말하며 실제 빠르게 변화하는 자극의 경우 신경세포는 빈도 디코딩이 아니라 시간 디코딩을 통해 자극을 추정하는 것으로 이해되고 있다. 군집 디코딩은 단일 신경세포가 아닌 군집 신경세포로부터 자극을 복원하는 방법이다. 군집 디코딩은 단일 신경 세포 디코딩에 비해 신경 세포의 가변성에 따른 불확실성을 감소시킬 수 있고 서로 다른 자극의 특성을 동시에 표현할 수 있다는 장점을 갖는다. 이 논문에서는 먼저 세 가지 뉴럴디코딩 방법에 대해 소개하고 정보이론이 뉴럴디코딩에 어떻게 적용되는 지를 다룬 후 마지막으로 최근에 각광받고 있는 기계학습 방법에 의한 뉴럴 디코딩에 대해 다루도록 하겠다.

스마트폰에서 디코딩 방식과 해상도 차이에 따른 전력 소모량 비교 (A Comparison of Power Consumption of Heterogeneous Decoding Methods and Resolutions in Smartphone)

  • 유지성;김선태;박준석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.212-215
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    • 2012
  • 스마트폰에서 동영상 디코딩 방식은 하드웨어 디코딩과 소프트웨어 디코딩 방식이 존재한다. 하드웨어 디코딩은 별도의 비디오코어를 이용하여 하드웨어 가속을 통한 렌더링 방식이며, 소프트웨어 디코딩 방식은 CPU에 의존한 렌더링 방식이다. 본 논문에서는 두 가지 디코딩 방식으로 5가지 해상도의 동영상을 재생하여 전력 소모량을 측정한다. 이를 통해, 하드웨어 디코딩 방식이 전력 소모량에서 갖는 우수성을 입증한다.

HEVC 화면 크기별 비디오 디코딩 복잡도에 관한 분석 (Video Decoding Complexity Analysis Based on HEVC Resolution)

  • 노현준;류영일;류은석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.1603-1606
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    • 2015
  • 본 논문은 JCT-VC의 표준 레퍼런스 소프트웨어인 HM15.0을 통해서 HEVC 비디오를 다양한 크기와 모드로 인코딩한 뒤 동일한 워크스테이션에서 디코딩 작업을 수행한다. 이 결과로 나오는 디코딩 시간을 토대로 비디오 크기별 디코딩 복잡도에 관한 다중회귀분석을 진행한다.

5G NR 시스템을 위한 동기 신호를 이용한 cell ID 검출을 위한 방법 연구 (A Study on Cell ID Detection Scheme Using Synchronization Signals for 5G NR System)

  • 안해성;차은영;김형석;김정창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2020년도 하계학술대회
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    • pp.593-595
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    • 2020
  • 본 논문에서는 5G NR 시스템을 위한 동기 신호를 이용한 cell ID 검출 방법에 대한 성능을 비교하였다. 5G NR(fifth-generation new radio) 시스템의 송신기는 SS/PBCH (synchronization signal/physical broadcast channel) 블록을 송신하며, 수신기는 수신된 SS/PBCH 블록을 이용하여 주파수 및 타이밍 오프셋 (frequency and timing offset)을 추정 할 수 있으며, cell ID (cell identity)는 PSS (primary synchronization signal)와 SSS (secondary synchronization signal)를 통해 검출할 수 있다. 본 논문에서는 cell ID 를 검출할 수 있는 방법으로서 2-stage 디코딩 방법과 결합 최대우도 결정 규칙 (joint maximum-likelihood decision rule: joint ML) 디코딩 방법을 사용하였다. Joint ML 디코딩 방법은 2-stage 디코딩 방법에 비해 더 좋은 검출 성능을 보이지만, 복잡도 측면에서는 2-stage 디코딩 방법이 joint ML 디코딩 방법에 비해 더 낮은 복잡도를 갖는 것을 확인하였다.

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멀티코어 시스템에서의 통합된 비디오 디코딩 병렬화 (Integrated Parallelization of Video Decoding on Multi-core Systems)

  • 홍정현;김원진;정기석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권7호
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    • pp.39-49
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    • 2012
  • 고해상도의 동영상 서비스가 보편화 되면서 동영상을 빠르게 처리하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 멀티 코어 시스템 상에서 멀티스레드를 사용한 데이터 레벨 병렬화 방법을 적용하여 비디오 디코더의 성능을 향상 시킬 수 있었다. 기존에 제안된 병렬화 방법들을 통해 디코딩 과정의 성능을 향상 시킬 수 있었지만, 이 방법들은 엔트로피 디코딩 부분을 제외하거나 엔트로피 디코딩 부분만의 병렬화를 별도로 고려한 부분적인 병렬화 방법이기 때문에 전체 디코딩 과정의 성능 향상에는 부족한 부분이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 병렬화 디코딩 과정뿐만 아니라 엔트로피 병렬화 디코딩 과정까지 함께 고려한 통합적인 비디오 디코딩 병렬화 방법을 제안한다. 우리는 각각의 비디오 디코더 병렬화 방법을 분석하여 최적화 방법을 제시하고 이의 성능평가를 해보았다. 그리고 우리는 비디오 디코딩 과정 내부에 존재하는 코어의 개수에 따른 성능향상의 차이를 고려해 성능을 최적화한 Integrated Parallelization 방법을 제안한다. 우리는 인텔 i7 멀티코어 시스템의 물리적 코어에서 엔트로피 디코딩 부분을 최대로 병렬화 하면서, 내부 자원을 공유하는 하이퍼스레딩 기술을 사용하여 데이터레벨 병렬화 방법에는 물리적 코어 수의 2배까지 스레드를 할당했다. 그리고 디코딩 과정 내부 특성을 고려한 멀티스레드 스케쥴링으로 전체 디코딩 과정의 성능을 멀티코어 시스템에 최적화해서 최대 70%까지 성능을 향상시킬 수 있었다.

MPEG-2 AAC를 위한 허프만 디코더 구현기법에 관한 연구 (A novel method of Huffman decoding for MPEG-2 AAC)

  • 정종훈;김병일;장태규
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.477-480
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    • 2001
  • 본 논문에서는 허프만 코딩의 기본 원리인 이진트리로부터 생성된 효율적인 일차원 검색테이블 구성과, 프로세싱 효율을 증가시키기 위한 수치연산 기법의 도입을 통하여 도출된 효율적인 허프만 디코딩 방법을 제시한다. 제안된 방법에서는 허프만 코드화 된 비트스트림으로부터 읽어 들인 비트 데이터를 직접 이진트리를 검색하기 위한 주소연산에 적용함으로써, 기존의 이진트리 검색을 위하여 수행되던 비교 및 분기문의 제거를 가능토록 하였다. 본 논문에서 제안하는 허프만 디코딩 기법은 기존의 비교 및 분기구분에 의하여 수행되던 허프만 디코딩 기법대비 30%이상의 검색속도 증가 및 이진트리 방식의 검색을 수행하기 위하여 필요로 하는 검색테이블에서 존재하던 데이터 및 노드간의 연결주소를 저장하기 위하여 사용되던 메모리 공간을 효율적으로 제거할 수 있는 일차원 검색테이블을 구성함으최써, 기존 방법대비 1/3의 메모리 공간만을 사용하도록 하였다. 제안된 허프만 디코딩 기법의 성능평가를 위하여 MPEG-2 AAC의 허프만 디코더에 적용한 결과 기존의 순차검색방법에 의한 디코딩 기법대비 198%의 성능향상 결과를 확인할 수 있었다.

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PDF417 이차원 바코드의 디코딩 알고리즘 구현 (Implementation PDF417 Decoding Algorithm)

  • 정정구;한희일
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2001년도 춘계정기학술대회
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    • pp.341-345
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    • 2001
  • 물류 정보를 표현하는데 있어서 종래의 1 차원 바코드의 데이터 키가 가지는 기능만으로는 해결될 수 없는 상황이 발생함에 따라, 1980 년대 중반에 이르러 많은 데이터를 독립적으로 표현할 수 있는 2 차원 바코드가 등장하게 되어 그 사용이 점점 확산되어가고 있다. 본 논문에서는 가장 널리 사용되고 있는 PDF417 바코드 심볼로지가 어떻게 구성되는지 알아본다. 또한, 최대 1700 개의 데이터를 저장할 수 있는 이 심볼로지로 인코딩된 정보의 코드워드로부터 원래의 데이터를 디코딩하는 방법에 대하며 알아본다. 데이터를 효율적으로 인코딩하기 위해 정보가 숫자인지, ASCII 코드인지, 혹은 바이트 정보인지에 따라 다른 인코딩 방식을 사용하게 되는데, 그에 따른 디코딩 알고리즘을 제안한다.

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이차원 PDF417 바코드에서 데이터 코드워드의 고속 디코딩 알고리즘 (High-Speed Decoding Algorithm of Data Codeword in Two-Dimensional PDF417 Bar Code)

  • 김영중;조영민;이종연
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권2호
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    • pp.285-293
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    • 2014
  • PDF417은 2차원 바코드로서 사용범위가 넓고 방대한량을 압축하여 저장하는 능력을 가지고 있다. 이러한 특성을 가진 PDF417은 현재 중요한 문서의 위조나 변조를 막기 위한 다양한 용도로 쓰이고 있다. 한편 기존의 PDF417 바코드의 디코딩 기술은 단순히 기본 표준규격서인 AIM에서 제시한 디코딩하므로 비효율적이라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 PDF417 바코드를 보다 빠르고 효율적인 디코딩 알고리즘을 제시하고자 한다. 결과적으로 제안하는 디코딩 알고리즘은 기존 방법과 비교하여 불필요한 디코딩 과정을 제거함으로서 빠르고 효율적인 디코딩 알고리즘이 될 것이다.

신경과학 I : 신경신호 인코딩과 디코딩 (Neuroscience I : neural encoding and decoding)

  • 이호석
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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    • pp.59-62
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    • 2006
  • 전산 신경과학은 신경 시스템을 생물물리학, 신경회로, 그리고 시스템 레벨 등 여러 가지 관점에서 크기와 구조를 모델링하여 신경 신호의 전달과 전달되는 정보의 내용을 이해하고자 하는 분야이다. 전산 신경과학은 기존의 생물학적인 신경과학 연구에 대한 보완적인 연구방법으로 이론적이고 계산적인 방법을 사용한다. 본 논문에서는 신경 세포에서 반응 인코딩에 해당되는 신호 발생율(firing rate)과 스파이크 통계(spike statistics)를 설명하고, 신경 세포에서 반응 디코딩에 해당되는 스파이크-트레인 디코딩(spike-train decoding)에 대하여 설명한다.

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동영상 크기 및 품질 예측에 기반한 동적 동영상 어댑테이션 (A Dynamic Video Adaptation Scheme based on the Predictions of the Size and the Quality of Encoded Video Streams)

  • 김종항;남기용;이상민;낭종호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (B)
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    • pp.538-540
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    • 2004
  • Proxy를 이용한 동적 동영상 어댑테이션[1]은 이동 단말기나 현재 네트워크 상태의 특성을 고려해 동적으로 동영상을 변형할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 기존에 제안된 동영상 어댑테이션 방법들은 품질 측정을 위해 반복적인 디코딩, 인코딩을 해야 하기 때문에 적절한 형태의 동영상을 생성하는데 많은 시간이 걸려서 지연시간이 최우선적으로 고려되는 실제 상황에서는 이용하기가 힘들다. 본 논문에서는 반복적인 디코딩, 인코딩 작업 없이 어댑테이션된 동영상을 생성하는 동적 동영상 어댑테이션 방법을 제안한다. 인코딩된 동영상의 파일의 크기와 품질에 초점을 맞추어 비디오 코덱의 특성을 분석하고, 그 결과를 테이블로 만들어 Proxy에 저장해둔다. 이동 단말기가 동영상을 요청하면, Proxy에서는 해당 코덱의 분석 결과 테이블을 참조하여 가능한 한 최고의 품질로 디코딩 및 인코딩을 하여 어댑테이션된 동영상을 전송하게 된다.

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