• 전자공학회논문지
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• 제53권4호
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• pp.106-114
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• 2016

본 논문에서는 VP9 디코더에 대한 행렬 기반의 정수형 역변환 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 DCT(Discreste Cosine Transform), ADST(Asymmetric Discrete Sine Transform) 그리고 WHT(Walsh-Hadamard Transform)에 대한 알고리즘을 공유하며 버터플라이구조보다 하드웨어 리소스를 줄이고 제어하기 쉬운 하드웨어 구조이다. VP9 구글 모델 내 정수형 역변환은 버터플라이구조 기반의 정수형 역변환 구조를 가진다. 일반적인 버터플라이구조와는 달리 구글모델 내 정수형 역변환은 각 단계마다 라운드 쉬프트 연산기를 가지며, 비대칭 구조의 사인 변환을 포함한다. 따라서 제안하는 구조는 모든 역변환 모드에 대해 행렬계수 값을 근사하고, 이 계수 값을 이용하여 행렬연산 방식을 사용한다. 본 논문의 기술을 사용하면 역변환 알고리즘에 대한 모드별 동작 공유 및 버터플라이구조에 비해 곱셈기 수를 2배가량 감소시킬 수 있다. 그래서 하드웨어 리소스를 효율적으로 관리가 가능해진다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권2A호
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• pp.116-123
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• 2002

자켓 행렬(Jacket matrix)은 왈쉬 하다마드(Walsh Hadamard) 행렬 구조를 바탕으로 확장한 행렬이다. 왈쉬 하다마드 행렬이 +1, -1을 기본 원소로 하고 있는 반면 자켓 행렬은 $\pm$1과 $\pm$$\omega$($\pm$j, $\pm$$_2$$^{n}$ )를 각각 원소로 가질 수 있다. 이 행렬은 중앙 부근에 무게(weight)를 갖는데, 하다마드 행렬 크기의 1/4 크기로 부호 부분과 무게 부분으로 구성된다. 본 논문에서는 기존에 행렬 중앙에 강제적으로 무게를 할당하여 자켓 행렬을 구성하였으나, 어떠한 크기의 행렬도 크기와 무게만 정해주면 생성해낼 수 있는 이진 인덱스를 이용한 간단한 비트열 형태의 일반식이 제시된다. 무게는 행과 열의 이진 인덱스의 최상위 두 비트를 Exclusive-OR 연산한 결과가 1인 원소에 부여된다. 또한 분산연산(Distributed Arithmetic:DA) 알고리즘을 이용한 고속자켓변환(Fast Jacket Transform)의 VLSI 구조를 제시한다. 자켓 행렬은 cyclic한 특성을 가지고 있어서 암호화, 정보 이론 및 WCDMA의 복소수 확산 QPSK 변조부에 응용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.221-231
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• 1990

본 논문에서는 예측오차의 분포와 비트할당표를 이용하여 계산량을 줄이는 방법으로 직접 2차원 WHT를 계산한 다음 상수행렬을 곱함으로써 2차원 DCT 를 계산하는 방법을 제안하였다. 이 2차원 고속 DCT 알고리즘은 곱셈이 마지막 단계에 집중되어 있으며, 따라서 변환계수 중에서 양자화 과정에서 제외되는 변환계수의 수에 비례하여 계산량을 줄일 수 있는 특징이 있다. 계산량 비교를 위하여, 예측오차에 대한 비교할당표에 할당된 DCT계수만을 구하고자 할 때의 계산량을 산출한 결과, 제안한 방식은 변환부호화에 할당된 화소당 평균 비트율이 0.6비트 이하일 때, 기존의 알고리즘 중에서 가장 계산량이 적은 고속 DCT 알고리즘 보다 계산량이 적게 되어, 변환부호화의 계산량 감축에 기여할 수 있음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.119-125
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• 2015

본 논문에서는 다중 셀 MIMO (multiple-input and multiple-output) 네트워크를 위한 Hadamard 행렬 인터스트림 (interstream) 전송기반 blind 채널추정을 소개한다. 제안 방법은 다중 셀로 된 이동 단말 네트워크를 기반으로 연구된다. MS (mobile station) 는 양 셀로부터 신호를 받는 것으로 가정한다. 가까운 셀로부터 받은 신호는 원하는 신호로 간주되고, 다른 셀로부터 받은 신호는 간섭신호로 간주된다. 채널은 blind이기 때문에 채널을 추정하기 위해 Hadamard 행렬 패턴의 파일럿 (pilot) 스트림 (stream) 을 전송하면, 대규모 MIMO 채널에 대해 보다 쉽고 빠른 채널 추정이 가능하게 된다. Hadamard 행렬 기반시스템의 계산은 오직 복소 가산 (complex addition) 만 필요하기 때문에, 복소 승산 (complex multiplication) 이 필요한 Fourier 변환을 이용한 방법보다 복잡도가 훨씬 줄어든다. 수치적 분석을 통해 본 결과 제안한 방법이 완벽함을 보여준다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.782-792
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• 2011

In this paper, we address a new fast DCT-II/DFT/HWT hybrid transform architecture for digital video and fusion mobile handsets based on Jacket-like sparse matrix decomposition. This fast hybrid architecture is consist of source coding standard as MPEG-4, JPEG 2000 and digital filtering discrete Fourier transform, and has two operations: one is block-wise inverse Jacket matrix (BIJM) for DCT-II, and the other is element-wise inverse Jacket matrix (EIJM) for DFT/HWT. They have similar recursive computational fashion, which mean all of them can be decomposed to Kronecker products of an identity Hadamard matrix and a successively lower order sparse matrix. Based on this trait, we can develop a single chip of fast hybrid algorithm architecture for intelligent mobile handsets.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.33-43
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• 2007

본 논문에서는 하다마드 변환을 이용하여 워터마크 정보를 삽입 및 추출하는 손실압축에 강인한 워터마킹 방법을 제안한다. 하다마드 행렬은 1과 -1로 구성된 행렬이므로 계산이 빠르고 또한 역변환이 가능한 행렬이므로 워터마크 구현에 사용 가능하다. 워터마크 삽입과정에서, 워터마크는 하다마드 계수중의 중간 주파수 계수 10개를 선택하여 워터마크 패턴을 이용하여 삽입하였다. 워터마크 추출과정에서는, 삽입 시 사용했던 워터마크 패턴을 이용하여 비교하는 방법을 사용하여 워터마크 정보를 추출하였다. 실험결과, 하다마드 도메인에서 40%비트의 이진 로고영상을 삽입하였을 때 PSNR(Peok Signal To Noise Rate)이 $36{\sim}46dB$사이에서 BER(Bit Error Rate)이 $3.9{\sim}12.5%$에 달하는 성능을 나타내었고 JPEG 압축에 대해서는 QF(Quality Factor)가 30에서부터 육안으로 구분할 수 있을 정도의 로고를 추출해 낼 수 있었다. 본 논문에서는 하다마드 도메인에서의 성능을 증명하기 위하여 DCT, FFT, DWT등과 비교하여 실험한 결과 하마다드 도메인에서 가장 좋은 성능을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.255-258
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• 2006

In the H.264/AVC standard, intra prediction increases the coding efficiency of intra macroblocks and by applying rate-distortion optimization to each macroblock, it is possible to choose Inter or Intra encoding adaptively. This sort of encoding scheme, however, increases encoding complexity dramatically and causes troubles in practical applications of the real-time mobile environment. In order to decrease the complexity, variety of methods is proposed but most of those take only its current block into consideration for selecting candidate modes which naturally causes degradation in PSNR (Peak Signal to Noise Ratio). The proposed fast intra mode decision finds the candidate modes by analyzing transformed coefficients of neighboring blocks stored in the buffer at the encoder stage of input sequences. We verify this proposed scheme in complexity, PSNR and bit-rate.

• 한국음향학회지
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• 제23권1호
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• pp.24-29
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• 2004

최근에 OAT(Ocean Acoustic Tomography) 분야에서 M-시퀀스를 이용한 펄스압축 (pulse compression) 기법을 이용하여 해양 구조를 분석하는 많은 연구가 이뤄지고 있다. M-시퀀스는 정합필터 (matched-filter)을 사용한 복조를 통해. 훌륭한 시간 분해능 (resolution) 및 도플러 분해능을 제공할 수 있다. 또한 수신 신호를 적절하게 처리함으로써 수신기 출력의 신호대잡음비 성능을 개선할 수 있으며, 수신 신호를 동기적으로 평균하는 것은 그것에 대한 좋은 예라고 할 수 있다. 그리고 데이터를 빠르고 효율적으로 처리할 수 있는 FHT (Fast Hadamard Transform) 또는 FFT (Fast Fourier Transform) 기법을 사용함으로써 처리 속도를 효율적으로 개선할 수 있다. 본 논문에서는 동해 연안에서 수집된 데이터를 이용하여 수중 음파의 다중경로 성분과 지연 시간을 분석하며, 송수신기간의 샘플링 속도 오차에서 비롯된 현상을 설명하고 오차를 보상하는 방법을 제시한다. 그리고 채널의 scattering 함수, 지연 전력 프로파일 (delay power profile), 시간 확산 특성 등을 통하여 해양 음향 채널의 특성을 분석하도록 한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권4호
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• pp.247-253
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• 2007

In this paper, a high throughput multiple transform architecture for H.264 Fidelity Range Extensions (FRExt) is proposed. New techniques are adopted which (1) regularize the $8{\times}8$ integer forward and inverse DCT transform matrices, (2) divide them into four $4{\times}4$ sub-matrices so that simple fast butterfly algorithm can be used, (3) because of the similarity of the sub-matrices, mixed butterflies are proposed that all the sub-matrices of $8{\times}8$ and matrices of $4{\times}4$ forward DCT (FDCT), inverse DCT (IDCT) and Hadamard transform can be merged together. Based on these techniques, a hardware architecture is realized which can achieve throughput of 1.488Gpixel/s when processing either $4{\times}4\;or\;8{\times}8$ transform. With such high throughput, the design can satisfy the critical requirement of the real-time multi-transform processing of High Definition (HD) applications such as High Definition DVD (HD-DVD) ($1920{\times}1080@60Hz$) in H.264/AVC FRExt. This work has been synthesized using Rohm 0.18um library. The design can work on a frequency of 93MHz and throughput of 1.488Gpixel/s with a cost of 56440 gates.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.32-38
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• 2000

적응 신호처리 분야에서 LMS(Least Mean Square)알고리즘은 그 식의 간편함과 구현의 용이함으로 가장 널리 이용되고 있다. 대부분의 LMS 알고리즘은 수렴비를 조절하는 적응계수를 일정한 값으로 정하는데, 이는 안전성과 속도사이에서 트레이드오프가 존재한다. 이러한 단점을 해결하고 성능을 개선하기 위하여 가변 LMS(VLMS: Variable LMS)알고리즘이 발표되었다. 그러나 기존에 발표된 가변 스텝사이즈 알고리즘들도 또 다른 적응인자를 사용하므로 알고리즘이 새로운 적응인자 값에 의해 성능이 좌우된다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 오차 제곱의 기울기에 따라 적응인자 스스로 값을 조절하는 가변 스텝사이즈 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘을 실수값을 갖는 월시-아다말(Walsh-Hadamard)변환을 사용하여 빠른 수렴을 얻도록 하였으며, 계산량을 감소시키기 위해 부분수정 알고리즘에 적용하였다. 제안한 알고리즘의 성능 확인을 위하여 잡음 제거 시스템에 적용하여 기존의 알고리즘들과 비교하여 그 성능이 우수함을 입증하였다.