• 제목/요약/키워드: 실시간 제어 알고리즘

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PID 제어기를 이용한 영상 품질 변화 최소화 방법 (Video Quality Variation Minimizing Method using PID Controller)

  • 박상현;강의성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.2009-2014
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    • 2007
  • 본 논문에서는 버퍼를 이용한 가변적인 트래픽을 제어에서 영상의 품질 변화를 최소화 하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 반복적인 최적화 방법을 사용하지 않고 프레임 레이어에서 전송률을 제어하는 방법으로 영상 프레임간의 왜곡의 변화를 최소화한다. 그리고 버퍼의 정보를 비트율에 효과적으로 반영 하기 위하여 제어 시스템에서 많이 사용되는 PID 제어를 하였다. PID 제어는 많은 계산량을 필요로 하지 않기 때문에 제안하는 알고리즘은 낮은 계산량을 필요로 하는 실시간 영상 코덱에 적당한 알고리즘이다. 제안하는 알고리즘과 기존의 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

인터넷에서 실시간 서비스를 위한 스케쥴링 알고리즘의 구현 및 성능 평가 (Implementation and Performance Evaluation of a Scheduling Algorithm for Real -Time Service in Internet)

  • 김남균;김영한;신명기;함진호
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권1호
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    • pp.72-81
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    • 1999
  • 인터넷의 급속한 확산과 함께, 보다 나은 품질의 실시간, 멀티미디어 통신 서비스가 요구되고 있다. 하지만 인터넷은 모든 트래픽에 대해서 최선형 서비스만을 제공하기 때문에 모든 트래픽은 동일한 서비스 품질을 가지게 되므로 이러한 요구를 만족시킬 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 분류자, 패킷 스케쥴러, 수락 제어로 구현된 트래픽 제어부를 이용하는 인터넷 종합 서비스 모델이 제시되었다. 본 논문에서는 SCFQ(Self-Clocked Fair Queueing)스케쥴링 알고리즘을 사용한 라우터를 구현하였고, 실험을 통하여 실시간 트래픽의 성능을 분석하였다. 분석을 위해 기존의 인터넷 환경에서의 실시간 트래픽의 지연과 처리율을 측정하였고, 이를 스케쥴링 알고리즘이 구현된 시스템과 비교하였다.

실시간 태스크 모델을 이용한 VBR 비디오 서버에 대한 연구 (A Study on the VBR Video Server using the Real-Time Task Models)

  • 오명훈;정민수;이재동
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 1998년도 추계학술발표논문집
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    • pp.9-14
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    • 1998
  • 멀티미디어를 실시간으로 서비스하는 비디오 서버의 설계 시, 네크워크 가용공간, 버퍼 공간 및 디스크 전송률 등이 고려되어야 하며, 특히 버퍼 공간과 디스크 전송률을 동시게 고려하는 기법이 제시되었지만, VOD 서버에서는 보통 MPEG데이터가 VBR 형식으로 되어 있기 때문에 CBR로 모델링하면 시스템의 가용성이 떨어지게 된다. 또한 수용제어를 위한 버퍼 예약기법에서는 VBR 형태로 데이터를 모델링하는 기법들이 제시되었지만, 이 경우에도 디스크 전송률을 계산할 때는 CBR형식으로 가정하거나 아예 고려를 하지 않기 때문에 역시 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 없다. 본 논문에서는 VBR 비디오 서버의 설계를 위하여 서버에서 처리되는 각 스트림들을 하드 실시간 태스크 모델로 모델링하고 실시간 태스크들을 효율적으로 처리할 수 있는 실시간 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 이 실시간 스케쥴링 알고리즘을 디스크 액세스의 승인제어, 디스크 스케쥴링, 버퍼 관리에 이용하므로서 연속성을 보장할 수 있는 효율적인 VBR 연속 미디어 서버를 설계할 수 있다. 비디오 서버의 성능은 시뮬레이션을 이용하여 분석하였다.

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모션 데이터에 Isomap을 사용한 3차원 아바타의 실시간 표정 제어 (Realtime Facial Expression Control of 3D Avatar by Isomap of Motion Data)

  • 김성호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.9-16
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    • 2007
  • 본 논문은 Isomap 알고리즘을 사용하여 다량의 고차원 얼굴 모션 데이터를 2차원 평면에 분포시키는 방법론과, 사용자가 이 공간을 항해하면서 원하는 표정들을 선택함으로써 실시간적으로 얼굴 표정 제어가 가능한 사용자 인터페이스 기법에 대하여 기술한다. Isomap 알고리즘은 세 단계의 과정으로 처리된다. 첫째, 각 표정 데이터의 인접표정을 정의하고, 둘째, 각 표정들 사이의 다양체 거리를 계산하여 표정공간을 구성한다. 표정공간의 생성은 임의의 두 표정간의 최단거리(다양체 거리)의 결정으로 귀결되고, 이를 위해 플로이드 알고리즘을 이용한다. 셋째, 다차원 표정공간을 가시화하기 위해서 다차원 스케일링을 사용하며, 2차원 평면에 투영시킨다. 인접표정을 정의하기 위한 최소 인접거리는 피어슨의 상관계수를 이용한다. 3차원 아바타의 얼굴 표정 제어는 사용자 인터페이스를 사용하여 2차원 공간을 항해하면서 실시간으로 제어한다.

피드백을 이용한 영상 품질 변화 최소화 방법 (Video Quality Minimizing Method Using Feedback Information)

  • 박상현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.332-335
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    • 2007
  • 본 논문에서는 버퍼를 이용한 가변적인 트래픽을 제어에서 영상의 품질 변화를 최소화 하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 반복적인 최적화 방법을 사용하지 않고 프레임 레이어에서 전송률을 제어하는 방법으로 영상 프레임간의 왜곡의 변화를 최소화한다. 그리고 버퍼의 정보를 비트율에 효과적으로 반영하기 위하여 제어 시스템에서 많이 사용되는 PID 제어를 하였다. PID 제어는 많은 계산량을 필요로 하지 않기 때문에 제안하는 알고리즘은 낮은 계산량을 필요로 하는 실시간 영상코덱에 적당한 알고리즘이다. 제안하는 알고리즘과 기존의 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

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V2I 통신환경을 활용한 연동교차로 교통신호 실시간 제어 연구 (Development of Real-time Traffic Signal Control Strategy for Coordinated Signalized Intersections under V2I Communication Environment)

  • 한음;윤일수;이상수;장기태;박병규
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.59-71
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    • 2018
  • 본 연구에서는 V2I 통신환경 하에서 수집되는 개별 차량 정보를 활용하여 연동교차로의 교통상황에 대응할 수 있는 실시간 교통신호 제어 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 알고리즘은 매 초 간격으로 V2I 통신환경에서 수집되는 차량 정보를 가공 처리하여 연동교차로 교통신호 제어에 필요한 현시 그룹 길이, 현시 길이, 현시 순서 등을 결정할 수 있다. 개발된 연동교차로 교통신호 제어 알고리즘의 효과 평가를 위해 미시교통시뮬레이션 모형인 VISSIM을 이용하였다. 다양한 교통조건 하에서 기존 정주기식 연동 교통신호 제어 방식과 개발된 알고리즘의 성능을 비교한 결과, 개발된 알고리즘의 성능이 우수한 것으로 확인되었다.

Rule 선택 기법을 사용한 Type-1 Fuzzy Logic Controller의 연산 효율성 향상 (Enhancement of Computational Efficiency for Type-1 Fuzzy Logic Controller Using Rule Selection Method)

  • 조정우;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1879_1880
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    • 2009
  • 본 논문에서는 제어상황에 따라 Type-1 Fuzzy Logic Controller가 선택적으로 rule을 사용하도록 rule 선택 알고리즘을 제안 한다. 그리고 이를 통해 연산 효율성을 높이는 방법에 관해 논한다. Type-1 Fuzzy Logic Controller는 기존의 제어기에 비해 설계하기 쉽고 성능이 더 뛰어나다. 그러나 제어 변수가 많아질수록 rule의 개수가 늘어나 연산량이 증가하게 된다. 연산량이 많아지면 고성능의 컴퓨터에서는 실시간 연산에 문제가 없으나 산업용 micro controller에서는 실시간 연산을 구현하는데 한계가 발생한다. 본 논문에서는 Type-1 Fuzzy Logic System의 논리구조에 근거하여 Type-1 Fuzzy Logic Controller의 연산량을 감소시킬 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 제어상황에 따라 필요한 rule들만 선택적으로 제어값 도출을 위한 연산에 관여하도록 한다. Matlab 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 유용성과 연산량을 실험하였다. 실험대상은 2륜 이동로봇으로 하였고 step 응답과 전/후진 시 결과를 관찰하였다. 실험 결과 제안한 알고리즘이 기존의 Type-1 Fuzzy Logic Controller에 비해 제어상황에 따라 필요한 rule들만 선택적으로 사용하는 것을 확인하였다. 결과적으로 연산 효율성이 향상되었다.

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실시간 통합제어를 위한 스마트 제조시스템의 새로운 최적화 알고리즘 설계 (Novel Optimal Controlling Algorithm for Real-time Integrated-control Smart Manufacturing System)

  • 이주연;김인영;정태경
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.1-10
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    • 2016
  • 본 논문에서는 스마트팩토리의 대량 제조 산업 중심의 실시간 통합제어 시스템과 리소스 메니지먼트를 위한 알고리즘과 수치 해석을 고려한다. 사이버 물리 시스템(CPS)상에서 전송되어지는 다양한 데이터들이 실시간으로 제어되어야 각각의 주소체계를 가진 단말과 플랫폼, 서비스로 묶여 진정한 스마트제조업이 실현될 것으로 기대하며, 기존의 연구결과로부터 새롭게 제안되어지는 최적화운용 알고리즘을 반영하여 패러미터별 증명과 자코비 연산에 의한 수치해석을 덧붙이게 된다. 최적의 운용 알고리즘을 센싱데이터에 의하여 결정을 하게 되고 이를 통한 CPS상에서 전송되는 현상을 구체적으로 제시한다. 또한 실험을 통해서 기존의 연구결과와 비교 검토함으로서 제시된 실시간 통합제어 시스템의 우수성을 검증하였다.

영상품질 변화를 최소화하는 실시간 저전송률 영상코딩 (Video Quality Variation Minimizing for Real-Time Low Bit Rate Video)

  • 박상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.868-874
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    • 2007
  • 본 논문은 영상 품질의 변화를 최소화하는 압축 알고리즘을 제안한다. 영상 품질의 변화를 일정하게 하기 위해서는 영상 트래픽의 가변적인 특성을 망에서 수용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 전송망이 토큰 버킷을 이용하여 가변적인 트래픽을 제어한다는 가정 하에서 영상의 품질 변화를 최소화 하였다. 제안하는 알고리즘은 반복적인 최적화 방법을 사용하지 않고 프레임 레이어에서 전송률을 제어하는 방법으로 영상 프레임간의 왜곡의 변화를 최소화한다. 그리고 전처리가 필요하지 않은 슬라이딩 윈도우 기법을 사용하기 때문에 영상을 압축할 때 추가적인 지연을 발생시키지 않는다. 따라서 제안하는 알고리즘은 낮은 계산량을 필요로 하는 실시간 영상 코덱에 적당한 알고리즘이다. 제안하는 알고리즘과 기존의 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 PSNR 성능에서 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.

계층적 MPEG 스트리밍을 위한 실시간 Rate Control 알고리즘 (Algorithm on the Rate Control Technology with Real-Time for Layered MPEG Streaming)

  • 박준호;나윤주;김철용;남지승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2001년도 춘계학술발표논문집 (하)
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    • pp.655-658
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    • 2001
  • 현재 인터넷의 서비스 중 동영상은 많은 대역폭을 차지하고 있으며 실시간적으로 전송되어야 하는 특성을 가지고 있다. 이러한 조건을 만족하기 위해서 Layered coding의 특성을 이용한 스케일러블 전송이 MPEG2를 통해 가능하게 되었다. 본 논문에서는 MPEG2의 스케일러블 전송을 바탕으로 송신측에서의 폭주제어와 함께 실시간 서비스를 제공하는 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘에서는 폭주 제어를 위해 Congestion Window을 사용하며 네트워크 속도를 측정하여 QoS(Quality of Service)를 보장한다.

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