• 한국통신학회논문지
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• 제28권3A호
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• pp.111-118
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• 2003

적응형 송신 빔 성형 시스템에서 순방향 링크의 채널 특성을 기지국에 정확히 전달하는 것은 시스템 성능을 결정하는 중요한 요소이다. FDD 방식 시스템의 경우 순방향 채널의 정보는 일반적으로 귀환 채널을 통해 전달되며 송신 안테나 수에 비례하여 증가하게 된다. 이 논문에서는 N개의 송신안테나를 갖는 빔 성형 시스템이 2N개의 송신 안테나 시스템으로 확장되는 반면, 귀환 채널은 귀환 전송 비트율의 제한으로 인해 기존의 N-안테나 시스템의 귀환 채널이 그대로 유지된다. 제한된 귀환 채널 정보의 사용 효율을 높여 시스템의 성능을 향상시키기 위해 적응형 송신 빔 성형 방식과 안테나 선택 다이버시티 방식을 결합한 순방향 링크 CDMA 시스템을 제안하고 모의 실험을 통해 성능을 연구한다. 제한된 귀환 채널 비트를 갖는 시스템에서, 송신 안테나 수와 안테나 선택 방식에 따른 시스템 성능을 주파수 비선택적 페이딩 채널 및 다중 경로 페이딩 채널에서 모의 실험을 통해 정량화 한다. 모의 실험 결과는 송신 안테나 선택 방식을 적용함으로써 각 안테나당 할당되는 정보 비트 수를 증가시켜 양자화로 인한 오류를 줄이고, 선택 다이버시티 이득을 얻음으로써 전체 시스템 성능이 개선됨을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권3A호
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• pp.235-243
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• 2009

본 논문에서는 무선 중계기를 사용하는 다중 사용자 OFDMA 시스템에서 주파수 효율성을 향상시키기 위한 효율적인 인지 협력 통신 기법을 고려하였다. 먼저 인지 기술을 통한 효율적인 주파수 재사용으로 하향 링크의 처리율 (throughput)을 높일 수 있는 프레임 구조를 제안하였다. 그리고 주파수 재사용시 중계기로부터의 간섭 제거를 위한 선부호화 (preceding) 기법으로서 비교적 낮은 복잡도로 구현하기 쉬운 THP (Tomlinson-Harashima preceding)가 사용될 때, 각 사용자들이 궤환하는 양자화된 채널값의 오류에 따른 링크의 유효 신호대 잡음비를 수학적으로 유도하여, 이를 바탕으로 기지국이 효과적으로 적응 전송률 제어 (adaptive rate control)를 수행할 수 있도록 하였다. 시스템 레벨 모의실험을 통하여 본 논문에서 제안하는 인지 협력 통신 기법이 수행될 경우 추가적으로 발생하는 궤환량을 함께 고려한 전체적인 시스템의 주파수 효율성이 향상됨을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.685-694
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• 1993

LOT(Lapped Transform)와 HVS(Human Visual System) 가중치를 이용하여 분류벡타 양자화기에 근거한 점진적 영상부호화 방법을 제안하였다. DCT변환을 이용한 기존의 블럭변환 영상부호화는 낮은 전송율에서 블럭화 현상이 심하게 나타난다. 본 논문에서는 영상블럭을 LOT로 변환하고 그 블럭들의 구조적 특성에 따라 네 부류로 분류한 다음 적응비트배정으로 재생 영상화질을 개선하기위해 HVS가중치를 갖는 LOT계수특성에 의해 서브벡타들로 나눈다. 이 서브벡타들을 벡타양자화하여 점진적으로 전송한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 부호화시험을 하여 점진적 전송에 의한 LOT/CVQ가 효율적인 전송임을 보이고 PIT/DCTVQ를 이용한 결과와 비교하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.917-923
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• 2011

본 논문에서는 JPEG2000 부호화 시스템의 과도한 메모리 요구 사항을 감소시키기 위해 예측 부호화 기반의 새로운 임베디드 압축(Embedded Compression, EC) 알고리즘을 제안한다. 본 논문의 EC 기법은 EC가 적용되지 않은 DWT 프로세서와 비교하여 DWT 과정에서 발생하는 임시적인 저주파 웨이블릿 계수들의 메모리 접근 및 크기를 50 %로 줄일 수 있다. 무손실의 영상 압축 시스템에 널리 쓰이면서 단순하지만 좋은 성능을 갖는 LOCO-I(LOw COmplexity LOssless COmpression for Image)와 MAP(Median Adaptive Predictor) 예측기를 제안한 EC 알고리즘에 적용하였다. 제안한 예측 기반의 EC 알고리즘은 예측 오차 값들을 인코딩하기 위하여 포워드 적응형 양자화와 고정 길이 코드를 사용한다. 시뮬레이션 결과를 통해 예측기가 LOCO-I와 MAP인 경우, 본 논문에서 제안한 EC 알고리즘에 의한 평균적인 PSNR 저하는 각각 0.48 dB와 0.26 dB임을 알 수 있다. 선행 논문 [9]에서 제안한 하다마드 변환(MHT) 기반의 EC 알고리즘과 비교하여 평균적인 PSNR이 약 1.39 dB 향상된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.77-83
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• 2012

웨이블릿 방식의 비디오 압축에서 과도한 메모리 요구 사항을 감소시키기 위해 본 논문은 저 복잡도의 임베디드 압축(Embedded Compression : EC) 알고리즘을 적용한다. 본 논문의 EC 알고리즘은 화질 열화가 거의 무손실에 가깝도록 하기 위해 고정 압축률 50%를 사용한다. 본 논문의 EC 기법을 통해 EC가 적용되지 않은 웨이블릿 비디오 인코더와 비교하여 이산 웨이블릿 변환 과정에서 발생하는 임시적인 저주파 웨이블릿 계수들의 메모리의 접근과 크기를 50%로 줄일 수 있다. 또한, 포워드 적응형 양자화(FAQ)와 고정 길이 코드 기반의 EC 알고리즘은 웨이블릿과 SPHIT(Set Partitioning in Hierarchical Trees) 사이의 버퍼의 크기와 대역폭을 50%까지 절약할 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해, 비디오 코더의 목표 비트율이 1 과 0.5 bpp 인 경우에 본 논문에서 적용한 EC 알고리즘에 의한 평균적인 PSNR 저하가 각각 0.179와 0.162 dB 임을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권1B호
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• pp.77-88
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• 2000

본 논문은 블록 단위의 비디오 코더 (Video coder)에서 최적 모드들을 적절하게 선택할 수 있는 방법을 설명한다. 비트율의 제어에 관한 문제는 버퍼가 차 있는 양에 따라 양자화 레벨이 변하는 방법이 여러 학자들로부터 연구되어 왔다. 제시된 방법은 각각의 매크로블록(macroblock)에 관한 최적 모드를 검색하지 않고 최적 결정 곡선을 검색한다는 점에서 이전의 것, 즉[4]와는 다르다. 제시된 방법은 비트율의 제어를 위하여 운동보상 또는 비 운동 보상 및 intra/inter 코딩에 관한 결정 방법까지 포함된다. 이러한 결정 방법은 주어진, 즉 고장된 결정 곡선을 이용하는 것 보다 주어진 프레임에서 설정된 비트율(bit-rate)에 따른 총체적인 왜곡을 최소화시키는 유동적인 결정 곡선을 이용하는 것이 더 바람직하다. 가열냉각 최적화기술 (annealing optimization technique)의 모의실험을 통해 곡선을 도출할 수 있다. 알고리즘은 H.261 비디오 코텍(video codec)범위에서 수행되고 모의실험 또한 그 범위에서 결과들을 보여주고 이들을 여타의 접근방법들과 비교한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.3-12
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• 2005

본 논문에서는 JND를 기반으로 한 3차원 지각 모델을 제시하고 비디오의 특성을 고려하여 3D-DCT 계수에 워터마크를 삽입하는 방법을 제안한다. 비디오는 인접한 프레임들간에 유사성이 있는 연속되는 프레임들로 구성된다. 만약 인접한 프레임들간에 유사성이 존재하는 영역, 즉 움직임이 없는 영역에 워터마크를 삽입한다면 워터마크는 인지되기 쉽다. 그러므로 워터마크의 투명성을 위하여 움직임이 있는 영역에 워터마크를 삽입하여야 하고 강인성을 위하여 삽입되는 워터마크의 양을 조절할 필요가 있다. 본 논문에서는 워터마크의 투명성과 강인성을 위하여 비디오의 특성을 고려하여 3D-DCT 계수를 이용한다. 즉, 3D-DCT 압축을 위한 양자화 상수에서 민감도를 유도하고 전역적인 움직임에 비해 지역적인 움직임이 큰 영역의 민감도를 조절한 후 움직임의 크기에 비례해서 시각적으로 중요한 계수에 워터마크를 삽입한다. 본 논문에서는 실험을 통하여 비디오의 특성을 고려하지 않고 3D-DCT 계수를 이용하는 기존의 방법과 제안한 방법을 비교하였다. 그 결과 비록 PSNR은 유사하지만 JND를 기반으로 하였기 때문에 워터마크의 투명성이 보장되고 MPEG 압축 및 시간적 공격에 대한 강인성은 약 $3{\sim}9\%$ 정도의 성능향상이 있음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권1호
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• pp.27-38
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• 2006

제한된 채널 대역폭이나, 저장 공간의 한계가 있는 경우 일정한 화질의 영상을 얻기 위해서는 영상의 움직임, 화면전환, 버퍼 용량, 채널 대역폭등의 변화에 순간, 순간 적응할 수 있는 비트율 제어 방법이 필요하다. 각 프레임마다 목표한 비트수를 얼마나 정확하게 예측할 수 있는지, 또는 버퍼에 의한 영상 지연 시간을 얼마나 짧게 할 수 있는지 등이, 효율적인 부호화기를 구성하는데 필요한 기술들이다. 따라서 본 논문에서는 비디오 부호화기에서 찾을 수 있는 여러 가지 선형 관계를 이용하여 위의 요구 조건을 만족하는 비트율 제어 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 3가지의 선형 관계에 대해서 설명을 한다. 첫 번째로, 비트수(R)와 양자화 된 변환 계수 중 Zero의 비율(p)과의 관계. 두 번째, PSNR과 양자화변수(QP) 사이의 관계, 그리고 마지막으로 QP와 p에서의 선형적 특성을 찾을 수 있었다. 제안된 비트율 제어 방법과 H.264/MPEG-4 AVC JM9.3의 비트율 제어 방법을 비교 실험하여 본 결과, 제안된 방법에서 정확한 비트수 예측, 낮은 버퍼 충만도, 높은 PSNR을 관찰 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.335-342
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• 2016

본 논문에서는 고성능 HEVC(High Efficiency Video Coding) 부호기를 위한 루프 내 필터의 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. HEVC는 양자화 에러가 발생하는 복원 영상에서 화질을 향상시키기 위해 디블록킹 필터와 SAO(Sample Adaptive Offset)으로 구성된 루프 내 필터를 사용한다. 그러나 루프 내 필터는 추가적인 연산으로 인하여 부호기와 복호기의 복잡도가 증가되는 원인이 된다. 제안하는 루프 내 필터 하드웨어 구조는 수행 사이클 감소를 위해 디블록킹 필터와 SAO를 3단 파이프라인으로 구현되었다. 또한 제안하는 디블록킹 필터는 6단 파이프라인 구조로 구현되었으며, 효율적인 참조 메모리 구조를 위해 새로운 필터링 순서로 수행된다. 제안하는 SAO는 화소들의 처리를 간소화하며 수행 사이클을 감소시키기 위해 한번에 6개의 화소를 병렬 처리된다. 제안하는 루프 내 필터 하드웨어 구조는 Verilog HDL로 설계되었으며, TSMC $0.13{\mu}m$ CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용하여 합성한 결과 약 131K개의 게이트로 구현되었다. 또한 164MHz의 동작 주파수에서 4K@60fps의 실시간 처리가 가능하며, 최대 동작 주파수는 416MHz이다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제41권1호
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• pp.9-18
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• 2004

본 논문은 최근 많은 관심이 되고 있는 멀티미디어 프로세서 구현에 사용되는 메모리를 줄일 수 있는 성능이 우수하면서 하드웨어적으로 쉽게 구현이 가능한 영상 압축 알고리즘을 제안한다. 특히 고화질 영상을 처리하는 멀티미디어 프로세서는 영상 프레임을 저장하기 위하여 외부에 많은 양의 프레임 메모리를 사용하며, 또한 대부분의 프로세서에서 저 대역 필터와 같은 선형 필터를 구현하기 위하여 많은 양의 라인 메모리를 프로세서 안에 포함한다 이러한 메모리들은 멀티미디어 프로세서를 구현하는데 있어서 많은 비중을 차지하기 때문에, 만약 화질의 손상이 없으면서 이러한 메모리를 대폭 줄일 수 있다면 프로세서의 경쟁력을 높일 수가 있다. 기존의 JPEG과 같은 표준 압축 방법은 2차원 블록 단위로 처리하고 구현하기에 복잡하기 때문에 멀티미디어 프로세서에서 요구하는 래스터 스캔 입출력을 갖는 용도에는 적합하지가 않다. 본 논문에서는 래스터 스캔의 입출력을 위해 1${\times}$8 블록 단위로 처리하고 하드웨어적으로 쉽게 구현하고 압축 효율을 높이기 위해 Hadamard 변환을 이용하고, 변환된 계수의 특성을 분석하여 그에 따라 적응적으로 thresholding을 적용한 후 양자화를 하였다. 모의실험을 통해 메모리를 반으로 줄였을 때 기존의 압축 방법과 성능을 비교하였으며, 하드웨어의 구현을 통해 멀티미디어 프로세서를 구현하는데 있어서 어느 정도 경쟁력을 높일 수 있는 지를 분석하였다.