본 논문에서는 CS-ACELP 음성부호화기를 TMS320C6201 고정소수점 DSP 칩을 탑재한 EVM 보드 상에서 권고안(G.729)과 함께 제공되는 고정수점 C 프로그램을 바탕으로 실시간 구현하였다. CS-ACELP 음성부호화기를 실시간 구현하기 위한 최적화 방법에 대해 기술하였으며, 구현된 시스템의 음질 평가를 위해서 음성신호에 대한 C 프로그램의 출력과 구현된 시스템의 출력을 비교하였다. 실험 결과, 최적화 작업을 통해 구해진 전체 프로그램 메모리의 크기는 약 14.04kWords 였으며, 한 프레임(10ms)을 처리하는데 2.5 ms가 소요되었다. 또한, 임의의 음성신호에 대한 C 프로그램의 출력과 구현된 시스템의 출력을 ITU-T에서 제공되는 test vector를 이용하여 bit-exact 함을 확인하였으며, 위의 실험결과를 바탕으로 TMS320C6201 EVM 보드에서 마이크와 스피커를 이용하여 CS-ACELP 음성부호화기가 왜곡이나 지연없이 실시간 구현됨을 확인하였다.
본 논문에서는 TI사의 TMS320C6201 DSP를 이용하여 H.263 동영상 부호화기를 실시간 구현하고자 한다. 구현한 부호화기는 QCIF 형식의 영상을 사용하여 ITU-T H.263 권고안의 기본 모드를 따라 주로 C 언어와 intrinsics를 사용하여 구현하였다. 특히, 속도 향상을 위해서 고속 메모리의 사용을 극대화하는데 중점을 두었고, 연산량이 많은 모듈에 대한 최적화와 데이터의 병렬 처리 및 DMA (Direct Memory Access) 전송 등을 고려하여 구현하였다.
본 논문에서는 TTS 알고리듬을 16 비트 고정 소수점 DSP인 TMS320C6201을 이용해 다채널 실시간 구현하였으며, 실제로 음성처리 부가 서비스 시스템에 보드 형태로 구현하여 응용하였다. 구현된 TTS는 최적화 작업을 통해 최대 40 MHz 클록으로 채널 당 2초의 합성음 생성하도록 했으며, 개발된 TTS 보드는 두 개의 DSP를 사용하여 DSP 당 8 채널씩 총 16 채널을 수용하였다 실험 결과, 모든 채널에서 실시간적으로 음성 합성이 수행됨을 확인하였다.
본 논문에서는 TMS320C6201 DSP (Digial Signal Processor)를 이용하여 실시간 영상 부호화기를 구현하였다. 기본적인 영상 압축 방법으로는 baseline-JPEG을 사용하였고 이에 움직임 검출 알고리즘을 부가하여 영상의 시간적인 중복성을 제거하였다. 특히 저속 메모리와 고속 메모리의 효율적인 분배 사용, 계산량이 많은 모듈의 최적화, 데이터의 병렬 연산과 DMA (Direct Memory Access)를 이용한 데이터 전송 등의 방법을 통하여 실시간 영상 부호화기의 고속 영상 처리에 중점을 두었다.
In this paper, we implement a 2.4 kbps STC speech codec using the TMS320C6201 DSP The main job for this work is twofold: one is to convert floating-point operation in the codec into fixed-point operation while maintaining the high resolution, and the other is to optimize the program to make it run in real time with memory size as small as possible. The implemented decoder uses 54.8 kbyte of program memory, 29.7 kbyte of data ROM and 55.2 kbyte of data RAM, respectively. It also uses about 45% of maximum computation capacity of TMS320C6201.
볼륨 렌더링은 3D 의료영상 데이터를 가시화하는 중용한 기법 중 하나이다. 그러나 볼륨 렌더링을 실시간으로 이룰 때, 많은 계산량을 필요로하는 것이 볼률 렌더링을 사용하는데 걸림돌이 되고 있다. 이 논문에서는 Superscalar와 VLIM(Very Long Instruction Word)의 구조를 가지고 있어 동시에 8개의 명령어 수행이 가능한 TI사의 TMS320C6201 DSP를 이용하여 3D 초음파 영상의 쉬어-웝 볼륨 렌더링을 구현하였다. 쉬어-웝 방법을 DSP 상에서 최적으로 구현하기 위하여 ray map 방법, one-to-four ray casting, ?디 skipping 방법을 제안하였다. 제안한 방법들을 이용한 볼륨 렌더링과 적용하지 않은 기존의 알고리즘을 DSP에 구현하여 PSNR과 렌더링 시간의 비교·평가를 통해 만족할 만한 영상 화질에 빠른 렌더링 성능을 얻을 수 있음을 보여주었다.
본 논문에서는 적응 다중 전송율을 갖는 광대역 음성부호화기인 AMR-WB 의 알고리즘을 분석하고, TI사의 고정소수점 DSP인 TMS320C6201를 이용한 실시간 구현 결과를 제시한다. AMR-WB 음성부호화기는 두 가지 대 역으로 분리된 신호가 독립적으로 부호화되며, 저대역 신호는 ACELP 방식으로、 고대역 신호는 잡음 여기신호와 선형예측 합성필터를 사용하는 방식으로 각각 합성된다. 구현된 AMR-WB 음성부호화기는 프로그램 메모리와 데이터 메모리가 각각 218 kbytes, 92kbytes의 크기를 가지며 , 한 프레임인 20 ms를 처리하는데 평균 920,267 정도의 클릭 수가 사용되어 약 5.75 ms의 시간이 소요 되였다. 또한, DSP로 구현한 AMR-WB 음성부호화기의 결과와 PC에서 시뮬레이션 한 결과가 서로 일치함을 확인하였다.
In this paper, we focused on the real time implementation of a speech recognition system with medium size of vocabulary considering its application to a mobile phone. First, we developed the PC based variable vocabulary word recognizer having the size of program memory and total acoustic models as small as possible. To reduce the memory size of acoustic models, linear discriminant analysis and phonetic tied mixture were applied in the feature selection process and training HMMs, respectively. In addition, state based Gaussian selection method with the real time cepstral normalization was used for reduction of computational load and robust recognition. Then, we verified the real-time operation of the implemented recognition system on the TMS320C6201 EVM board. The implemented recognition system uses memory size of about 610 kbytes including both program memory and data memory. The recognition rate was 95.86% for ETRI 445DB, and 96.4%, 97.92%, 87.04% for three kinds of name databases collected through the mobile phones.
본 논문에서는 고정소수점 DSP인 TMS320C6201을 이용하여 MPEG-1 Layer III 오디오 디코더를 실시간으로 동작하도록 구현하였다 음질의 손실 없이 부동소수점 연산을 고정소수점 연산으로 변환하였으며 적은 메모리를 사용하여 동작하도록 소스프로그램을 최적화하였다 특히 연산의 정확성을 위해서 Descaling 모듈에서 중점적으로 부동소수점 연산을 고정소수점 연산으로 변환하여UT고 연산량과 프로그램 크기를 줄이기 위해서 IMDCT 모듈과 Synthesis Polyphase Filter Bank 모듈에 대해서 최적화 작업을 수행하였다 그 결과 구현된 디코더는 TMS320C6201 DSP가 수행할 수 있는 최대 연산량의 26% 만으로 실시간 동작이 가능하여UT으며 사용된 프로그램 ROM의 크기는 3.13 kWord 데이터 RAM의 크기는 9.94 kWord 이었다 부동소수점 프로그램의 최종 출력 PCM값과 구현된 고정소수점 연산의 최종 출력 PCM값을 비교하여 60 dB 이상의 높은 SNR를 가짐을 확인함으로써 고정소수점 연산의 정확성을 검증하였다. 또한 EVM 보드에서 사운드 입출력과 호스트(PC) 통신을 이용하여 실시간으로 동작함을 확인하였다.
본 논문에서는 3GPP와 ETSI에서 IMT-2000의 음성부호화 방식 표준안으로 채택한 AMR 음성부호화 알고리즘을 분석하고 C 컴파일러와 어셈블리 언어를 이용한 최적화 과정을 거친 후, 고정 소수점 DSP 칩인 TMS320C6201을 이용하여 실시간 구현하였다. 구현된 codec의 프로그램 메모리는 약 31.06 kWords, 데이터 RAM 메모리는 약 9.75 kWords, 그리고 데이터 ROM 메모리는 약 19.89 kWords 정도를 가지며, 한 프레임(20 ms)을 처리하는데 약 4.38 ms가 소요되어 TMS320C6201 DSP 칩의 전체 가용한 clock의 21.94%만 사용하여도 충분히 실시간으로 동작 가능함을 확인하였다. 또한, DSP 보드상에서 구현한 결과가 ETSI에서 공개한 ANSI C 소스 프로그램의 수행 결과와 일치함을 검증하였고, 구현된 AMR 음성부호화기를 sound I/O 모듈과 결합하여 실험한 결과, 어떠한 음질의 왜곡이나 지연 없이 실시간으로 충분히 동작함을 확인하였다. 마지막으로, Host I/O와 LAN 케이블을 이용하여 AMR 음성부호화 알고리즘을 통한 쌍방간 실시간 통신을 full-duplex 모드로 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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