• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.108-113
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• 2017

일반적으로 Operator on Board로 불리는 OBCP (On-Board Control Procedure)는 기존 탑재소프트웨어를 변경하지 않으면서 동적으로 지상 또는 온보드에서 명령과 로직이 포함된 특정 프로시저를 로딩, 언로딩 및 실행 할 수 있으며, OBCP를 통해 기존 위성의 제한된 자율성 및 강인성을 증대 시킬 수 있다. 탑재소프트웨어의 OBCP의 핵심은 OBCP 엔진이며, OBCP 엔진은 스크립트 기반의 프로시저를 해석 및 실행 할 수 있는 인터프리터 형태로 구현되어 있으며 내부적으로 가상머신을 가지고 있다. 탑재소프트웨어팀에서는 2010년부터 내부적으로 OBCP에 대해서 계속 연구를 수행하였으며 ERC32 프로세서 기반의 Java KVM, RTCS/C 및 KKOMA와 같은 자체 OBCP 엔진을 개발하였다. 최근에는 ESA OBCP 표준에 대한 연구를 계속 진행하고 있으며 LEON2-FT/AT697F 프로세서 기반에서 Lua와 MicroPython을 이용한 OBCP 엔진 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 현재 가장 활발히 사용되고 있는 오픈소스 기반의 Lua를 탑재소프트웨어의 OBCP 엔진으로 사용하기 위하여 VxWorks 기반의 AT697F 프로세서에서의 설계 및 구현 방법에 대해서 기술하며, 시뮬레이터와 실제 하드웨어의 테스트 결과와 함께 성능 비교 분석을 수행한다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제9권2호
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• pp.13-22
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• 2009

최근 모바일 게임은 모바일폰의 하드웨어적 성능향상과 통신망 속도증가로 폭넓은 장르와 다양한 형태로 개발되고 있다. 그러나 모바일 게임은 단말기의 키패드 조작만을 사용해 게임을 플레이해야 하기 때문에 개발하고자 하는 게임 소재의 한계성을 보여준다. 본 연구에서는 모바일폰의 물리적 장치를 게임 인터페이스로 활용하기 위해 'Flip On/Off 인터페이스'와 'Microphone 인터페이스'를 개발하였다. 기존 모바일게임의 키패드방식에 비해 'Flip On/Off 인터페이스'와 'Microphone 인터페이스'는 모바일폰 자체의 하드웨어를 활용하여 추가로 장치를 구매할 필요가 없고 인터페이스 응답 대기시간이 짧아 게임의 진행이 원활하다는 장점이 있다. 또한 개발된 인터페이스를 상용화 될 게임에 적용하여 테스트해 봄으로써 상용화 검수 기준 모바일폰 상에서도 힙 메모리 부족현상 없이 동작의 원활함을 확인하여 그 활용성을 확인하였다. 또한 사용성 평가를 시행한 결과 접근성, 신뢰성, 심미성이 높게 나타났다. 본 연구를 통해 키패드에 한정되어 있는 모바일 게임의 인터페이스 환경을 다양화 할 수 있을 것이다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권1호
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• pp.45-52
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• 2006

분산 정보 시스템의 온-라인 유지보수를 위해서는 네트워크 내의 참여 노드들에게 파일을 배포하는 작업이 필수적이다. 이때 파일 배포에 대한 사용자들의 요청이 단기간에 집중되면, 배포 서버는 과부하 상태에 빠지며, 이를 플래시 크라우드(Flash Crowds)라 부른다. 플래시 크라우드를 회피하기 위한 일반적인 해결책은 하드웨어의 용량을 증설하는 것이다. 본 논문에서는 추가 비용의 발생 없이 P2P 기반의 소프트웨어적 해결책을 제안한다. 제안된 해결책에서 네트워크의 노드들은 인접한 노드들을 중심으로 서브네트워크들로 구성된다. 각 서브네트워크 내에서 배포 파일의 복사본은 노드들 상호간에 전송될 수 있어 배포 서버의 부하를 분산시킨다. 효율성을 높이기 위해 배포 대상 파일들은 하나의 패키지로 묶여지고 전송에 앞서 패키지는 동일한 크기를 갖는 다수의 세그먼트들로 분할된다. 정상 상태에서 배포 서버는 노드가 요청한 패키지를 세그먼트 단위로 전송한다. 그러나 배포 서버의 과부하 상태에서 노드가 필요한 세그먼트가 이미 서브네트워크 내에 존재할 경우, 서브네트워크 내의 노드는 필요한 세그먼트를 인접 노드로부터 전송받을 수 있다. 본 논문에서는 이를 처리하기 위한 자료구조와 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 성능 개선을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권5호
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• pp.84-95
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• 2011

본 논문에서는 위성영상을 압축하는 과정에서 발생하는 압축잡음을 내용 분석을 통해 적응적으로 제거하는 디블록킹 알고리즘을 제안 한다. 특히, 제공된 KOMPSAT(korean multi-purpose satellite)-2는 열 단위로 동일한 양자화 계수를 적용하며 고주파 성분이 많은 부분을 압축하여 효율 및 시간을 향상 시켰으나 압축률이 높은 동일 열 내에 복잡도가 낮은 부분에서 압축 잡음이 나타나는 문제점이 있다. 이러한 압축잡음을 제거하기 위해 일반적인 디블록킹 필터를 적용 시 복잡한 영역을 평활화시키는 문제점이 있다. 따라서 제안한 방법에서는 영상 분석 후 적응적 디블록킹 필터를 통해 에지를 보존하면서 격자잡음을 제거 한다. 이와 동시에 WLFPCA(weighted lowpass filter using principle component analysis)를 이용하여 큰 곡선형 경계부분의 계단잡음을 제거 하였다. 제안한 방법은 성능을 평가하기 위한 모의실험 결과로부터 기존의 방법에 비하여 객관적 화질 지표인 PSNR(peak signal to noise ratio)과 주관적 화질 지표인 MSSIM(mean structural similarity)에서 비슷하거나 향상된 결과를 보였으며 특히, 기존의 압축잡음 제거 알고리즘은 반복적 프로세싱을 통해 계단잡음을 제거하나 제안한 방법은 싱글패스(single-path) 방식으로 시간을 크게 단축시켜 실시간에 가까운 처리가 가능하도록 하였으며, 계산양을 줄여 하드웨어의 적용이 용이하게 하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권5호
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• pp.33-42
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• 2010

본 연구에서는 주기적인 심장 박동과 호흡으로 인해 발생하는 인체의 미세한 변위를 기반으로 심폐활동을 모니터링 하는 방법을 제안하였다. 제안한 시스템은 에어쿠션과 센싱 하드웨어 및 신호처리 알고리즘으로 구성되어 있다. 에어쿠션은 피부의 표면에 센서의 부착없이 무구속적으로 심박과 호흡을 측정하는데 사용되며 에어쿠션 위에 피험자가 앉았을 때 쿠션내부에 작은 압력변화를 일으킨다. 에어쿠션 내부의 미세한 압력변화는 압력센서에 의해 전기적인 신호로 변환되고 아날로그 하드웨어에 의해 증폭되고 필터링 되어 출력된다. 압력센서에서 발생한 신호는 주파수 영역필터에 의해 심박과 호흡으로 분리되어 추출된다. 에어쿠션의 계측 성능을 평가하기 위해 기존의 계측방법인 심전도와 호흡신호를 동시에 측정 후 비교하였다. 에어쿠션을 이용한 호흡 및 심박 검출률의 평균 민감도는 각각 98.67%, 99.24% 이다. 이 결과를 통해 에어쿠션을 이용한 심폐 활동 측정 방법은 설치 과정이 간단하고 쉬우며 일상생활에서 무구속적으로 호흡 및 심박을 모니터링 하는데 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권7호
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• pp.97-103
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• 2004

본 논문에서는 고속 블록 터보 코드 복호 알고리즘을 제안하고 이를 하드웨어로 검증하였다. 멀티미디어 무선 데이터 통신시스템은 높은 에러 정정 능력을 가진 채널 부호 방식을 요구한다. 블록 터보 코드는 블록 코드의 특성으로 인하여 다양한 코드율과 패킷 사이즈를 지원할 수 있으며, 터보 코드의 연판정 반복 기법으로 높은 성능을 보인다 하지만, 반복 기법과 외부정보 연산의 복잡한 구조로 때문에 복호 시간이 긴 단점을 갖고 있다. 이러한 긴 복호 시간의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 복호 알고리즘은 외부정보 연산단계에서 이를 해결하였다. 외부정보 연산을 할 때 채널 정보를 이용하여 채널 정보 상태에 대한 임계치를 정한 후, 채널 정보가 좋은 비트에 대해서 외부 정보 연산 과정을 생략하는 대신 높은 신뢰도의 값을 할당함으로써 외부정보 연산이 감소되는 고속 복호기를 구현하였다. 채널 상태를 나타내는 임계치를 복호기의 입력인 신뢰도(Log Likelihood Ratio, LLR)가 가우시안 분포를 이루게 된다는 점에 착안하여 평균과 표준편차의 선형 조합으로써 결정하였다. 제안된 알고리즘을 Verilog-HDL을 이용하여 설계한 결과 기존 블록 터보 코드 복호 알고리즘에 비하여 약 30%의 외부정보 연산량과 복호시간이 감소되었고, 약 20K logic gate와 32Kbit의 메모리를 포함하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권4호
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• pp.60-70
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• 2000

시스템 설계의 각 단계에서 저전력 설계기법을 적용하여 8×8＋20비트의 MAC을 설계하였다. 알고리듬레벨에서는 MAC의 중요한 명령어 중의 하나인 승/감산연산을 위한 하드웨어의 설계에서 기존의 방식에 비하여 트랜지스터를 감소할 수 있는 새로운 기법을 제안하였으며, 회로 레벨에서는 동일한 로직을 CMOS로 구현한 경우보다 PDP(power-delay-product) 측면에서 우수한 성능을 가지는 NMOS pass-transistor 로직으로 구성된 새로운 Booth 셀렉터 회로를 제안하였다. 구조 레벨에서 최종단 덧셈기는 전력소모, 동작속도, 면적, 설계 규칙성 측면에서 가장 우수한 ELM 덧셈기를 사용하였고, 레지스터는 비트당 트랜지스터의 수가 적은 동적 CMOS 단일모서리 천이 플립플롭을 적용하였다. 동작속도를 높이기 위한 방법으로는 2단 파이프라인 구조를 적용했으며, Wallace 트리 블록에 고속 4：2 압축기를 이용하였다. 0.6㎛ 단일폴리, 삼중금속 CMOS 공정으로 설계된 MAC은 모의실험 결과 곱셈 연산시 최대 200㎒ 3.3V에서 35㎽의 전력을 소모하였고, MAC 연산시 최대 100㎒에서 29㎽의 전력을 소모하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.354-361
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• 2009

장면 전환 검출은 비디오 분할의 주요 기술로서 하드웨어에서 구현하기 위해서는 실시간 및 자동적 처리가 만족되어야 한다. 현재까지 PMP나 핸드폰 같은 낮은 하드웨어 성능의 단말기에서 실시간으로 적용 가능한 장면 전환 검출 기술은 거의 없다. 이와 같은 단말기들에서 장면 전환 검출의 실시간 적용을 위하여, 본 논문에서는 가변 참조 구간의 적응적 임계값 설정 방법을 이용한 장면 전환 검출 기술을 제안한다. 제안하는 방법은 현재 프레임의 특징값과 가변 참조 구간의 평균 특징값을 비교하여 장면 전환 유무를 결정한다. 제안하는 방법은 프레임의 특징값에 독립적으로 사용할 수 있으며, 가변 참조 구간 동안의 평균 특징값을 이용하여 자동적인 임계값 설정이 가능하다. 동일한 영상에 대한 실험을 통하여 기존의 방법들보다 최고 정확도(precision)에서 0.146, 회수도(recall)에서 0.083, F1에서 0.089 이상 결과가 향상된 것을 확인하였다. 제안한 실시간 SCD 모델을 H사의 PMP에 적용하여 실시간 장면 전환 검출이 가능한 것을 검증하였다. 제안한 방법은 PMP나 핸드폰 같은 휴대용 미디어 재생 장치에서 비디오 데이터를 검색할 때 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권5C호
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• pp.344-354
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• 2005

본 논문에서는 JPEG2000을 위한 새로운 리프팅 구조를 제안하고 ASIC으로 구현하였다. 동일한 구조의 반복적인 연산을 통해서 수행되는 리프팅의 특성을 이용하여 단위 연산을 수행할 수 있는 셀을 제안하고 이를 확장하여 전체 리프팅을 재구성하였다. 먼저, 리프팅 연산의 동작 순서를 분석하고 하드웨어의 구현을 고려한 인과성을 부여한 후 단위 셀을 최적화하였다. 제안한 셀의 단순한 확장을 통해서 리프팅 커널을 구성하고, 이를 이용하여 Motion JPEG2000을 위한 리프팅 프로세서를 구현하였다. 구현한 리프팅 커널은 최대 $1024{\times}1024$ 크기의 타일(Tile)을 수용할 수 있고, (9,7)필터를 이용한 손실압축과 (5,3)필터를 이용한 무손실압축을 모두 지원한다. 또한 입력 데이터율과 동일한 출력율을 가지고, 일정 대기지연 시간이후 4가지 부대역(LL, LH, HL, HH)의 웨이블릿 계수들을 연속적으로 동시에 출력할 수 있다. 구현한 리프팅 프로세서는 SAMSUNG의 $0.35{\mu}m$ CMOS 라이브러리를 이용하여 ASIC 과정을 거쳤다. 약 9만개의 게이트를 사용하고, 곱셈기로 사용된 매크로 셀에 따라 차이는 있지만 약 150MHz 이상의 속도에서 안정적으로 동작이 가능하였다. 최종적으로 기존의 연구 및 상용 IP와의 비교에서도 종합적으로 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권5호
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• pp.567-574
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• 2003

최근 하드웨어의 급속한 발전으로 3차원 그래픽의 적용 분야도 다양화 되어가고 있다. 3차원 가상도시를 배경으로 하는 3D MMORPG(Massive Multi-play Online Role Playing Game)와 같은 게임을 설계하기 위하여 필요한 세부 기술은 다양한 이론이 병합되어야 한다. 3D MMORPG 게임엔진은 거대한 3차원 도시의 수많은 빌딩과 개체론 실시간으로 빠르게 처리되어야 하기 때문에 렌드링의 처리뿐만 아니라 속도에 영향을 미치는 많은 요소를 가지고 있다. 이러한 게임엔진의 설계에서 중요하게 다루어지는 것은 처리 속도이다. 기존의 3D MMORPG에서 충돌검출의 방법으로 경계상자를 적용하지만 이 방법은 거대지형에서의 충돌 검출 시 속도가 느려지기 때문에 적용하기에는 바람직하지 않다. 따라서 본 논문은 거대지형상의 3D MMORPG 게임에서 발생되는 충돌검출 속도를 향상시키고자 한다. 즉 이러한 처리에서 본 논문은 다음과 같이 제시한다. 첫째 폴리곤의 충돌검사를 모두 하지 않고 빠른 시간에 충돌검출을 판단할 수 있다. 둘째 경계상자의 충돌검출에 대한 비용이 3차원 개체 개수에 대해 비례하여 증가하는 데에 대한 개선 방법을 제시한다. 그 처리 과정은 3D MMORPG 넓은 가상공간을 동적으로 처리하기 위해서는 제한적 OSP를 사용하여 공간분할을 한다. 분할된 3차원 공간을 계층적 경계상자를 이용함으로써 충돌검출에 필요한 개체를 검색하고 이론 통하여 충돌검출 속도를 개선시킬 수 있을 것이다.