• 제목/요약/키워드: 영상 신호 프로세서

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모바일 초음파 영상신호처리를 위한 매니코어 프로세서 디자인 공간 탐색 (Design Space Exploration of Many-Core Processors for Mobile Ultrasound Image Signal Processing)

  • 최병국;김종면
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.183-186
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    • 2011
  • 본 논문에서는 모바일 초음파(mobile ultrasound) 영상신호의 빔포밍 알고리즘에서 요구되는 고성능 및 저전력을 만족시키는 매니코어 프로세서에 대한 디자인 공간 탐색 방법을 소개한다. 매니코어 프로세서의 디자인 공간 탐색을 위해 매니코어의 각 프로세싱 엘리먼트(Processing Element, PE)당 초음파 영상신호 데이터의 수를 변화시키는 실험을 통해 실행시간, 에너지 효율 및 시스템 면적 효율을 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 최적의 매니코어 프로세서 구조를 선택하였다.

고속 영상신호 처리를 위한 VLSI아키텍쳐

  • 김병곤
    • 전기의세계
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    • 제34권8호
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    • pp.489-496
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    • 1985
  • VLSI기술의 독특한 특징들은 이에 맞는 VLSI 지향적 아키텍쳐를 요구하게 된다. 이러한 아키텍쳐들은 영상신호 처리에 있어 중요한 실시간 처리를 위한 병렬처리 및 pipeline처리에도 잘 조화되어 고속영상신호 처리를 위한 시스템에서 VLSI기술이 필수적으로 사용 되어야 함을 알 수 있다. 현재 고속 영상신호 처리를 위한 VLSI 구조로 화면의 병렬성에 근거를 둔 CLA(Cellular Logic Array) 및 이의 단점을 보완한 피라밋 구조가 활말히 연구되고 있으나 거대한 양의 하드웨어 및 주변 시스템의 요구로 그 규모가 방대하여 지는 흠이 있다. 이에 반하여 화소 Kernel의 병렬성에 근거를 두는 pixel-kernel 프로세서는 영상신호 데이타의 공간의존성의 기본 단위인 Kernel을 병렬처리하고 그 거대성 및 균일성은 Pipeline 처리를 함으로써 비교적 작은 하드웨어로 높은 성능을 얻을수 있다. 또한 기존 영상 Sensor 로부터의 데이타 흐름을 중단 시키지 않고 처리할 수 있으며 기본 프로세서의 다양한 조합 방법에 의해 시스템 구조상의 유연성을 갖는다. 따라서 로보트 등의 실제적인 응용분야에서 후자의 구조가 효율적으로 사용될 것으로 전망된다. 앞으로 효과적인 pixel-Kernel 프로세서의 개발을 위해 PKF 계산구조의 연구와 함께 효과적인 Kernel 병렬성을 실현할 수 있는 VLSI 지향적 구조의 개발이 요구된다.

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디지털 신호처리 프로세서의 성능에 대한 DRAM의 영향 분석 (Effects Analysis of DRAM for Digital Signal Processor Performance)

  • 이종복
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.177-183
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    • 2018
  • 현재, 영상처리, 음성처리, 필터링, 등화 등의 분야에 디지털 신호처리 시스템이 광범위하게 쓰이고 있다. 더불어, 디지털 신호처리 시스템을 구성하는 디지털 신호처리 프로세서의 성능에 지대한 영향을 미치는 DRAM에 대한 연구가 산업계와 학계에서 활발하게 진행되고 있다. 따라서, 모의실험을 통하여 디지털 신호처리 프로세서의 성능에 대한 신뢰할만한 결과를 얻기 위하여, 보다 정확한 DRAM 모델을 갖추는 것이 중요하다. 본 논문에서는 싸이클 단위로 정확하게 동작하는 DRAM 시뮬레이터와 연동할 수 있는 디지털 신호처리 프로세서 모의실험기를 개발했다. 그리고 UTDSP 디지털 신호처리 벤치마크를 개발한 모의실험기에 대한 입력으로 하여, DRAM이 디지털 신호처리 프로세서의 성능에 끼치는 영향을 분석하였다.

모바일 초음파 영상신호의 빔포밍 기법을 위한 최적의 매니코어 프로세서 구현 (Implementation of an Optimal Many-core Processor for Beamforming Algorithm of Mobile Ultrasound Image Signals)

  • 최병국;김종면
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.119-128
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    • 2011
  • 본 논문에서는 모바일 초음파(mobile ultrasound) 영상신호의 빔포밍 알고리즘에서 요구되는 고성능 및 저전력을 만족시키는 매니코어 프로세서에 대한 디자인 공간 탐색 방법을 소개한다. 매니코어 프로세서의 디자인 공간 탐색을 위해 매니코어의 각 프로세싱 엘리먼트(Processing Element, PE)당 초음파 영상신호 데이터의 수를 변화시키는 실험을 통해 실행시간, 에너지 효율 및 시스템 면적 효율을 측정하고, 측정된 결과를 바탕으로 최적의 매니코어 프로세서 구조를 선택하였다. 모의실험 결과, PE 개수가 4096일 때 에너지 효율이 가장 높았으며, PE 개수가 1024일 때 가장 높은 시스템 면적 효율을 보였다. 또한, PE 개수가 4096인 매니코어 아키텍처는 초음파 영상장치에 가장 많이 사용되는 TI DSP C6416보다 각각 에너지 효율에서 46배, 시스템 면적 효율에서 10배의 향상을 보였다.

멀티프로세서를 이용한 화면분할 방식의 Scalable Video Coding (Screen Partition Scalable Video Coding Method Using Multi Processor)

  • 김재곤;조준동
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.443-444
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    • 2007
  • 본 연구에 따른 영상 신호의 처리 방법은, 하나의 화면을 중요도에 따라 복수의 영역들로 분할하는 단계 그리고 분할된 화면들 각각에 대응하는 영상 신호를 서로 다른 프레임을 (Frame-rate)로 디코딩하는 단계를 포함한다. 상술한 영상 신호의 처리 방법에 따라 시야에서 민감한 화면만을 인코딩한 최대 화질로 재생하고 덜 민감한 화면 영역은 상대적으로 낮은 화질로 재생하여 이득을 제공할 수 있다.

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Core-A를 이용한 실시간 영상 신호 처리 SoC 설계 (Core-A based real-time video signal processing SoC design)

  • 신요순;김한식;류광기
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.649-651
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    • 2012
  • 본 논문에서는 Core-A를 이용한 실시간 영상 신호 처리 SoC 설계와 검증에 대해 기술한다. 영상 신호 처리를 위한 방식으로 SoC를 사용하였으며 영상 처리를 위한 ISP를 설계하였다. 영상 처리를 위한 마이크로프로세서는 코드밀도를 높이고 Verilog HDL을 사용하여 기술되어 여러 응용분야에서 최적화할 수 있는 국내에서 개발된 Core-A를 사용하였다. 본 논문에서 제안한 SoC는 Verilog HDL언어로 설계 되었고, 기본 SoC의 구조는 Core-A, AMBA Bus, ISP, Memory controller, Uart로 구성하였다. 구현된 SoC는 다양한 영상 신호 처리를 지원하여 향후 영상압축 인코더의 실시간 이미지 처리용 소스로 사용할 수 있고 신호 처리 알고리즘 검증용에도 유용하게 사용될 수 있을 것으로 보인다. 설계 검증을 위해 먼저 FPGA를 이용하여 검증하였으며 TSMC $0.18{\mu}m$ CMOS공정으로 합성한 결과 동작주파수는 50MHz, 전체 게이트 수 86.1k로 확인되었다.

PDA 기반의 원격 영상 감시 및 카메라 위치 제어 시스템 구현 (Embedded remote monitoring and control using mobile device)

  • 김석민;배은대;박수정;남부희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.983-986
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    • 2003
  • 본 논문에서는 TCP/IP 기반에서 JPEG 변환과 마이크로프로세서 8051을 이용 원거리에 있는 Device를 PDA로 제어하는 영상감시 시스템에 대해 연구하였다. 우선 서버는 카메라를 이용하여 영상을 획득하고 획득한 영상에 대해 JPEG Encoding을 한 후, 인터넷을 통해 PDA로 전송한다. PDA는 수신한 JPEG Data를 가지고 Decoding을 하고 사용자에게 영상을 보여주게 된다. Device는 카메라, 서보모터, 마이크로프로세서 8051로 구성되어 있으며 8051에 의해서 서보모터를 제어해서 카메라의 방향을 변경한다. 사용자는 서버에서 보내는 영상을 PDA로 수신 실시간으로 영상을 감시한다. 그리고 용 원거리에 있는 서버에 제어신호를 보내 자신이 원하는 방향으로 카메라의 위치를 제어 할 수 있는 시스템을 구현하였다.

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멀티코어 이미지 프로세서 기반 열화상 이미지 시스템 개발 (Development of Thermal Image System Based Multi-Core Image Processor)

  • 차정우;한준환;박찬;김용진
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권2호
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    • pp.25-30
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    • 2020
  • 열화상 시스템은 물체로부터 발산되는 적외선을 영상화하여 물체를 탐지하는 장점으로 인해 군수 분야에 많이 활용되었다. 그러나 Security 시스템과 자동차 시장에 수요가 증가함에 따라 민수 분야로 활용분야가 넓어지고 있다. 기존에는 대부분 FPGA 기반으로 열화상 열상 모듈을 개발하였지만 민수 분야에 다양한 요구사항 및 범용성에 유연한 대처가 힘든 실정이다. 따라서 다양한 요구사항과 범용성을 만족하기 위한 시스템의 필요성이 대두되었다. 본 논문에서는 멀티코어 이미지 프로세서를 이용한 열화상 영상 처리 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 기존 FPGA 기반 시스템이 아닌 멀티코어 이미지 프로세서를 사용함으로써 범용 영상 입·출력 인터페이스 및 각종 디바이스를 지원함에 따라 다양한 요구사항과 범용성을 만족한다. 따라서 시스템 구축 시 뛰어난 접근성으로 인하여 시스템 추가/변경으로 인한 개발 비용 및 기간을 단축할 수 있다. 이러한 장점으로 다양한 고객 요구사항 만족, 개발 비용 및 시간 단축, 제품 출시일 등 다양한 이점을 얻을 것으로 기대한다.

모바일 초음파 영상신호의 빔포밍 알고리즘을 위한 멀티코어 프로세서 구현 (Implementation of Multi-Core Processor for Beamforming Algorithm of Mobile Ultrasound Image Signals)

  • 최병국;김종면
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제18A권2호
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    • pp.45-52
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    • 2011
  • 과거에는 환자가 초음파 영상진단장치가 설치되어 있는 방에 가서 진단을 받았지만, 현재는 의사가 초음파 영상 진단장치를 가지고 이동하면서 환자를 진단(모바일 초음파, handheld ultrasound)할 수 있는 시대가 왔다. 그러나 초음파 영상진단장치로서의 기본적인 기능만을 구현하였으며, 초음파 영상의 질을 결정하는 초음파 빔의 포커싱 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족하지 못하는 실정이다. 또한 모바일 기기의 경우 저전력의 요구조건도 만족하여야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 모바일 초음파 영상신호의 포커싱을 위한 방법 중 대표적인 빔포밍 알고리즘(Beamforming Algorithm)을 고성능, 저전력으로 처리 가능한 단일 명령어 다중 데이터(Single Instruction Multiple Data, SIMD)기반의 멀티코어 프로세서를 제안한다. 제안한 SIMD기반 멀티코어 프로세서는 16개의 프로세싱 엘리먼트(Processing Element, PE)로 구성되어 있으며, 초음파의 에코 영상데이터에 내재한 무수한 데이터 레벨 병렬성을 활용하여 빔포밍 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족시킨다. 모의실험 결과, 제안한 멀티코어 프로세서는 현재 상용 고성능 프로세서인 TI DSP C6416보다 평균 15.8배의 성능, 6.9배의 에너지 효율 및 10배의 시스템 면적 효율을 보였다.

Mobile 기기를 이용한 원격 영상 감시 솔루션 구현 (Embedded remote monitoring solution using mobile device)

  • 김석민;배은대;박수정;남부희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.246-249
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    • 2003
  • 본 논문에서는 TCP/IP 기반에서 웨이블릿 변환과 인터넷을 이용 원거리에 있는 Device를 PDA로 제어하는 영상감시 솔루션에 대해 연구하였다. 우선 서버는 카메라를 이용하여 영상을 획득하고 획득한 영상에 대해 2단계 웨이블릿 변환을 한 후, 인터넷을 통해 Client(PDA)로 전송한다. PDA는 수신한 프레임만을 가지고 역 웨이블릿 변환을 하고 사용자에게 영상을 보여주게 된다. 카메라는 스텝 모터와 마이크로프로세서 80C196KC에 의해서 컨트롤되고, 사용자는 서버에서 보내는 영상을 PDA를 이용해서 감시한다. 그리고 PDA를 이용 원거리에 있는 서버 80C196KC에 제어 신호를 보내고 자신이 원하는 영상을 감시할 수 있다.

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