• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권7호
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• pp.3286-3300
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• 2016

High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard, as the latest coding standard, introduces satisfying compression structures with respect to its predecessor Advanced Video Coding (H.264/AVC). The new coding standard can offer improved encoding performance compared with H.264/AVC. However, it also leads to enormous computational complexity that makes it considerably difficult to be implemented in real time application. In this paper, based on machine learning, a fast partitioning method is proposed, which can search for the best splitting structures for Intra-Prediction. In view of the video texture characteristics, we choose the entropy of Gray-Scale Difference Statistics (GDS) and the minimum of Sum of Absolute Transformed Difference (SATD) as two important features, which can make a balance between the computation complexity and classification performance. According to the selected features, adaptive decision trees can be built for the Coding Units (CU) with different size by offline training. Furthermore, by this way, the partition of CUs can be resolved as a binary classification problem. Experimental results have shown that the proposed algorithm can save over 34% encoding time on average, with a negligible Bjontegaard Delta (BD)-rate increase.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6C호
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• pp.459-470
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• 2008

In this paper, we propose a fast ME (motion estimation) algorithm for MPEG-4 to H.264 Transcoder. Whereas 2 modes ($8{\times}8$, $16{\times}16$) are used for ME in MPEG-4 simple profile, ME using 7 modes is supported for further enhanced coding efficiency in H.264. The transcoding speed is affected dominantly by the computational complexity of encoder part in transcoder, where ME module of H.264 encoder has high complexity due to using 7 modes. In order to increase the speed of transcoding between MPEG-4 and H.264, we use 3 PMVs (predicted motion vectors) and the mode information of MBs (macroblocks) provided from the decoder part of transcoder. Since the proposed 3 PMVs are very close to an optimal motion vector, and we consider only some restricted modes according to the MB information transferred from decoder part, the proposed scheme can speed up the transcoding procedure without loss of image quality. We show experimental results which demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm, where performance of our scheme is compared with that of the conventional fast algorithm for H.264.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제45권5호
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• pp.79-86
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• 2008

H.264/AVC는 ITU-T와 ISO/IEC 표준화 단체에서 개발한 차세대 국제 영상압축 표준규격으로 이는 H.261, H.263, MPEG-4 등에 비해 더 좋은 압축 효율을 제공한다. 그러나 전체 인트라 모드에 대해 검색이 수행되므로 연산복잡성이 더욱 증가하는 문제와 하드웨어 자원의 낭비가 발생한다. 따라서 본 논문은 두 개의 프로세서 유닛 기반의 병렬 파이프라인 구조로 표준 모델에 비해 연산 복잡 도를 67% 감소시켰고, 부호화 순서를 병렬 파이프라인 구조에 적합하도록 변화시켜 기존 병렬구조에 비해 하드웨어 자원 낭비를 3% 감소시켰다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제11권3호
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• pp.483-494
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• 2015

High Efficiency Video Coding (HEVC) is the most recent video codec standard of the ITU-T Video Coding Experts Group and the ISO/IEC Moving Picture Experts Group. The main goal of this newly introduced standard is for catering to high-resolution video in low bandwidth environments with a higher compression ratio. This paper provides a performance comparison between HEVC and H.264/AVC video compression standards in terms of objective quality, delay, and complexity in the broadcasting environment. The experimental investigation was carried out using six test sequences in the random access configuration of the HEVC test model (HM), the HEVC reference software. This was also carried out in similar configuration settings of the Joint Scalable Video Module (JSVM), the official scalable H.264/AVC reference implementation, running on a single layer mode. According to the results obtained, the HM achieves more than double the compression ratio compared to that of JSVM and delivers the same video quality at half the bitrate. Yet, the HM encodes two times slower (at most) than JSVM. Hence, it can be concluded that the application scenarios of HM and JSVM should be judiciously selected considering the availability of system resources. For instance, HM is not suitable for low delay applications, but it can be used effectively in low bandwidth environments.

• 방송공학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.257-267
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• 2014

분산 압축 비디오 센싱 (DCVS) 기술은 압축센싱 및 분산 비디오 부호화 기술의 결합을 통해 저 비용의 샘플링을 실현하는 새로운 패러다임이다. 본 논문에서는 프레임 간 높은 시간 상관성을 활용한 DCVS에서의 스킵모드 부호화 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 일정조건을 만족하는 비 키-프레임에 대한 측정값을 복호화기에 전송하지 않아도 시간적 보간법을 통해 해당 비 키-프레임의 복원이 가능하도록 하여 율-왜곡 측면에서 좋은 압축 성능을 보장한다. 이와 더불어, 더 나은 시간적 보간을 위하여 계층적 구조를 사용하는 방법을 제안한다. 실험 결과, 제안하는 스킵모드 부호화 방법은 약간의 PSNR 감소에 비해 매우 높은 측정율 절약이 되는 것을 확인하였다. 또한, 제안하는 방법을 높은 시간 연관성을 갖는 비디오 영상에 적용할 경우, 복호화기의 연산 복잡도가 평균 43.75% 감소하는 것을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.922-928
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• 2009

최신 비디오 부호화 표준인 H.264에서는 화면내 예측으로 화소블록의 신호값을 예측하기 위하여 9개의 모드를 사용한다. 이러한 과정을 거쳐 화면내 부호화신호에서 우수한 압축율을 가져을 수 있으나 9가지 예측 모드 전체 사용은 인접화소 비교로 인해 발생되는 연산량 또는 탐색건수로 복잡도가 증가되는 비효율성을 내재하고 있다. 본 논문에서는 주관적 관심영역을 고려한 화면내 예측모드의 간소화 방법을 제안한다. 비디오 신호의 각 화면에는 관심이 주어지는 특정영역이 존재한다. 이러한 영역은 다른 영역에 비하여 더 좋은 주관적화질 제공이 필요하다. 제안된 방법은 주관적 관심이 높은 영역에 비하여 주관적 관심이 낮은 영역에는 9개의 모드중에 필수모드만을 제공하여 예측모드 간소화를 높여준다. 예측특성만을 고려하여 화면 전체에 간소화를 주는 기존 방법에 비하여 제안된 방법은 추가적으로 11%$\sim$15%의 예측모드 간소화가 가능하다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권5호
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• pp.61-70
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• 2004

뉴럴 네트워크는 동작 모드를 학습과 인지 과정으로 구분할 수 있다. 학습은 다양한 입력 패턴에 대하여 학습자가 원하는 결과값을 얻을 때까지 결합계수를 업데이트하는 과정이고, 인지는 학습을 통해 결정된 결합계수와 입력 패턴과의 연산을 수행하는 과정이다. 기존의 내적연산 프로세서는 처리 속도를 개선하고 하드웨어 복잡도를 줄이는 다양한 구조가 연구되었지만 뉴럴 네트워크의 학습과 인지모드에 대한 차별화된 구조는 없었다. 이를 위해, 본 논문에서는 재구성 가능한 뉴럴 네트워크 구현을 위한 새로운 저전력 내적연산 프로세서 구조를 제안한다. 제안한 구조는 학습모드에서 기존의 비트-시리얼 내적연산 프로세서와 같이 동작을 하여, 비트-레벨의 타른 처리 및 하드웨어 구현에 적합하고 높은 수준의 파이프라인 적용이 가능하다는 장점을 가진다. 또한, 인지모드에서는 고정된 결합계수에 따라 연산을 수행할 활성화 유닛을 최소화시킴으로서 전력 소비를 줄일 수 있다. 시뮬레이션 결과 활성화 유닛은 결합계수에 의존적이기는 하지만 50% 내외까지 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권7호
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• pp.515-522
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• 2018

본 논문에서는 기존 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템보다 높은 성능과 스펙트럼 효율를 달성할 수 있는 OFDM-CDIM(Coded Direct Index Modulation) 시스템을 제안한다. 기존 OFDM-IM(Index Modulation) 및 DM(Dual Mode)-OFDM-IM 시스템은 높은 복잡도를 갖는 조합연산을 통해 각 부반송파의 인덱스에 추가적인 데이터를 할당하여 전송한다. 그러나 제안하는 시스템은 모드를 선택하는 정보를 각 부반송파에 추가 연산 없이 직접 할당하고, 선택된 모드 내에서 하나의 심볼을 선택하여 전송한다. 더욱이 부반송파의 인덱스에 할당되는 데이터에만 부호화를 수행하여 높은 부호율과 함께 우수한 성능 개선 효과를 얻는다. 시뮬레이션 결과를 통해 4개를 모드를 사용하는 4M(Four Modes)-OFDM-CDIM 시스템은 기존 4QAM(Quadrature Amplitude Modulation)을 사용하는 OFDM 시스템과 비교하여 AWGN(Additive White Gaussian Noise)과 Rayleigh 페이딩 환경에서 BER(Bit Error Rate) 성능과 전송 효율을 향상시킬 수 있음을 정량적으로 확인할 수 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권4호
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• pp.274-282
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• 2014

Purpose: In this study, a hybrid power system was developed for agricultural machines with a 20-KW output capacity, and it was attached to a multi-purpose cultivator to improve the performance of the cultivator, which was evaluated using output tests. Methods: The hybrid system combined heterogeneous sources: an internal-combustion engine and an electric power motor. In addition, a power splitter was developed to simplify the power transmission structure. The cultivator using the hybrid system was designed to have increased fuel efficiency and output power and reduced exhaust gas emissions, while maintaining the functions of existing cultivators. Results: The fuel consumption for driving the cultivator in the hybrid engine vehicle (HEV) mode was 341 g/KWh, which was 36% less than the consumption in the engine (ENG) mode for the same load. The maximum power take off output of the hybrid power system was 12.7 KW, which was 38% more than the output of the internal-combustion engine. In the HEV mode, harmful exhaust gas emissions were reduced; i.e., CO emissions were reduced by 36~41% and NOx emissions were reduced by 27~51% compared to the corresponding emissions in the ENG mode. Conclusions: The hybrid power system improved the fuel efficiency and reduced exhaust gas emissions in agricultural machinery. Lower exhaust gas emissions of the hybrid system have considerable advantages in closed work environments such as crop production facilities; therefore, agricultural machinery with less exhaust gas emissions should be commercialized. However, the high manufacturing cost and complexity of the proposed system are challenges which need to be solved in the future.

• 한국경영과학회지
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• 제41권3호
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• pp.75-96
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• 2016

This paper investigates the usefulness of drones in an urban delivery system. We define the vehicle and drone routing problem with time window (VDRPTW) and present a model that can describe a dual mode delivery system consisting of drones and vehicles in the metropolitan area. Drones are relatively free from traffic congestion but have limited flight range and capacity. Vehicles are not free from traffic congestion, and the complexity of urban road network reduces the efficiency of vehicles. Using drones and vehicles together can reduce inefficiency of the urban delivery system because of their complementary cooperation. In this paper, we assume that drones operate in a point-to-point manner between the depot and customers, and that customers in the need of fast delivery are willing to pay additional charges. For the experiment datasets, we use instances of Solomon (1987), which are well known in the Vehicle Routing Problem society. Moreover, to mirror the urban logistics demand trend, customers who want fast delivery are added to the Solomon's instances. We propose a hybrid evolutionary algorithm for solving VDRPTW. The experiment results provide different useful insights according to the geographical distributions of customers. In the instances where customers are randomly located and in instances where some customers are randomly located while others form some clusters, the dual mode delivery system displays lower total cost and higher customer satisfaction. In instances with clustered customers, the dual mode delivery system exhibits narrow competition for the total cost with the delivery system that uses only vehicles. In this case, using drones and vehicles together can reduce the level of dissatisfaction of customers who take their cargo over the time-window. From the view point of strategic flexibility, the dual mode delivery system appears to be more interesting. In meeting the objective of maximizing customer satisfaction, the use of drones and vehicles incurs less cost and requires fewer resources.