• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제14권4호
• /
• pp.419-426
• /
• 2014

This paper proposes a high-throughput encoding process and encoder architecture for quasi-cyclic low-density parity-check codes in IEEE 802.11ac standard. In order to achieve the high throughput with low complexity, a partially parallel processing based encoding process and encoder architecture are proposed. Forward and backward accumulations are performed in one clock cycle to increase the encoding throughput. A low complexity cyclic shifter is also proposed to minimize the hardware overhead of combinational logic in the encoder architecture. In IEEE 802.11ac systems, the proposed encoder is rate compatible to support various code rates and codeword block lengths. The proposed encoder is implemented with 130-nm CMOS technology. For (1944, 1620) irregular code, 7.7 Gbps throughput is achieved at 100 MHz clock frequency. The gate count of the proposed encoder core is about 96 K.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제47권4호
• /
• pp.79-89
• /
• 2010

최근 초경량 비디오 부호를 위해 분산 비디오 부호 (Distributed Video Coding)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 분산 비디오 부호는 H.264/AVC와 같은 종래의 비디오 부호 기술보다 부호화 복잡도는 훨씬 낮지만, 복호기 복잡도는 높은 특징이 있다. 본 논문에서는 분산 비디오 부호의 낮은 부호 및 복호 복잡도를 갖는 관심 영역 (Region-Of-Interest, ROI) 기반의 분산 비디오 부호를 제안하였다. 제안하는 분산 비디오 부호화는 기존의 분산 비디오 부호화와 달리 Wyner-Ziv (WZ) 프레임 전체를 WZ 부호화 하지 않고, 움직임이 많은 영역을 ROI로 두어 ROI 영역만 WZ 부/복호화 함으로서 부/복호화의 복잡도 감소 뿐만 아니라 비트율을 절감 하는 장점을 가지고 있다. 실험을 통해서 제안된 ROI기반의 분산 비디오 부호가 Hall Monitor 영상에서 최대 0.95dB 이득과 Salesman 영상에서 최대 1.87dB의 PSNR 성능 향상을 보였다. 또한, 기존의 분산 비디오 부호 구조보다 부호화 복잡도는 최대 73.7%, 복호기 복잡도는 최대 63.3%를 낮추는 것을 확인하였다. 낮은 복호 복잡도를 위해 기존의 Low-Density Parity-Check (LDPC) 복호 알고리즘으로 사용된 Belief Propagation (BP) 알고리즘 대신 수렴 속도가 최대 41.71% 빠른 Layered BP (LBP) 알고리즘을 이용하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제47권3호
• /
• pp.87-95
• /
• 2010

오디오 신호를 무손실 압축하여 휴대용 멀티미디어 기기에서 최고의 오디오 품질을 제공하는 기기들이 등장하고 있으며, 무손실 오디오 압축을 위한 기술에서는 2006년 MPEG-4 audio lessless coding(ALS)와 MPEG-4 scalable lossless coding(SLS)가 국제 표준으로 채택 되었다. 2009년에는 MPEG에서 최대 스테레오 음원까지만 지원하는 MPEG-4 ALS simple profile을 정의하였다. 표준화된 무손실 오디오 코덱이 휴대용 멀티미디어 기기에서 널리 이용되기 위해서는 휴대용 멀티미디어 기기에서 가장 널리 쓰이는 스테레오 조건에서 낮은 복잡도를 보여야 한다. 하지만 기존 연구에서는 MPEG-4 ALS의 압축률을 향상시키거나, 혹은 다채널 환경에서의 복잡도를 개선하기 위한 연구들이 주로 이루어졌다. 본 논문에서는 MPEG-4 ALS 인코더의 복잡도와 압축률을 분석하고, 이를 바탕으로 MPEG-4 ALS simple profile 조건에서 MPEG-4 ALS 인코더의 복잡도를 개선하기 위한 방법을 제안한다. 분석 결과 MPEG-4 ALS 인코더의 analysis 블록에서 전체 복잡도의 75% 발생하므로, 기존의 연구에서 개발된 저 복잡도 필터를 인코더에 적용하여 복잡도를 감소시키며, joint coding의 압축 효율과 여기 신호의 상호상관계수의 관계를 기반으로 joint coding 결정 방법을 제안한다. 제안된 방법과 저 복잡도 필터가 포함된 MPEG-4 ALS 인코더의 성능은 MPEG-4 conformance test 파일과 일반 음악 파일을 이용하여 복잡도 및 압축률로써 평가된다. 실험 결과 제안된 방법이 적용되었을 경우 압축률은 유사하면서 인코더 복잡도가 24% 감소한다. 이를 통해 본 논문에서 제안된 방법이 MPEG-4 ALS 인코더의 복잡도 감소에 탁월한 성능을 가짐을 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
• /
• pp.2467-2470
• /
• 2003

This paper presents a new structure of MPEG-4 AAC encoder. The proposed encoder directly shapes quantization noise distribution according to the energy distribution curve and thereafter performs adjustment of the offset level of the noise distribution to meet the given bit rate. The direct noise shaping and the bit rate matching scheme of the proposed encoder algorithm significantly alleviate the problem of conventional encoder's processing burden related with the employment of the precise psychoacoustic model and iteration intensive quantizer. The encoder algorithm is implemented on ARM processor with fixed-feint arithmetic operations. The audio quality of the implemented system is observed comparable to those of commercially available encoders, white the complexity of the implementation is drastically reduced in comparison to the conventional encoder systems.

• ETRI Journal
• /
• 제26권2호
• /
• pp.122-135
• /
• 2004

Although frame-based MPEG-4 video services have been successfully deployed since 2000, MPEG-4 video coding is now facing great competition in becoming a dominant player in the market. Object-based coding is one of the key functionalities of MPEG-4 video coding. Real-time object-based video encoding is also important for multimedia broadcasting for the near future. Object-based video services using MPEG-4 have not yet made a successful debut due to several reasons. One of the critical problems is the coding complexity of object-based video coding over frame-based video coding. Since a video object is described with an arbitrary shape, the bitstream contains not only motion and texture data but also shape data. This has introduced additional complexity to the decoder side as well as to the encoder side. In this paper, we have analyzed the current MPEG-4 video encoding tools and proposed efficient coding technologies that reduce the complexity of the encoder. Using the proposed coding schemes, we have obtained a 56 percent reduction in shape-coding complexity over the MPEG-4 video reference software (Microsoft version, 2000 edition).

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
• /
• pp.1736-1739
• /
• 2002

The advanced in semiconductor, hardware, and software technologies enables the integration of more com- plex systems and the increasing design complexity. As system design complexity becomes more complicated, System-level design based on the If block and processor model is more needed in most of the RTL level or low level. In this paper, we present a novel approach fur the system-level design, which satisfies the various required constraints and an optimization method of image encoder based on codesign of function, algorithm, and architecture. In addition, we show an MPEG-4 encoder as a design case study. The best tradeoffs between algorithm and architecture are necessary to deliver the design with satisfying performance and area constraints. The evaluations provide the effective optimization of motion estimation, which is in charge of an amount of performance in the MPEG-4 encoder module.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.252-254
• /
• 2007

In this paper, we will introduce an encoding algorithm of LDPC Codes in Direct-Sequence UWB systems. We evaluate the performance of the coded systems in an AWGN channel. This new algorithm is based on the Jacket matrics. Mathematically let A = ($a_{kl}$) be a matnx, if $A^{-1}$ = $(a^{-1}_{kl})^r$,then the matrix A is a Jacket matrix. If the Jacket matrices if Low density, the inverse matrices is also Low density which is very important to the introduced encoding algorithm.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.244-249
• /
• 2010

차세대 멀티 레벨 셀 플래시 메모리들을 위해 복잡도가 낮은 에러 정정 코드 구현에 대한 요구가 커지고 있다. 일반적으로 부 표현 (sub-expression) 들을 공유하는 것은 복잡도와 칩 면적을 줄이기 위한 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 직렬 선형 귀환 쉬프트 레지스터 구조를 기반으로 부 표현들을 이용한 저 복잡도 m-비트 병렬 BCH 인코더 구현 방법을 제안한다. 또한, 부 표현들을 탐색하기 위한 일반화된 방법을 제시한다. 부 표현들은 패리티 생성을 위해 사용하는 행렬(생성 행렬, generator matrix)의 부 행렬 (sub-matrix)과 다른 변수들의 합과의 행렬 연산에 의해 표현된다. 부 표현들의 수는 개로 한정되며, 탐색된 부 표현들은 다른 병렬 BCH 인코더 구현을 위해 공유되어질 수 있다. 본 논문은 구현 과정에서 다수의 팬 아웃에 의해 발생하는 문제점(지연)의 해결이 아닌 복잡도(로직 사이즈) 감소에 그 목적이 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권10호
• /
• pp.61-69
• /
• 2009

본 논문은 저 복잡도와 높은 throughput을 지원하는 LDPC 부호화기의 구조에 대하여 제안한다. LDPC 부호화기가 갖는 높은 복잡도 문제를 해결하기 위하여 기존의 복잡도가 높은 행렬 곱셈 연산기 대신에 간소화된 행렬 곱셈 연산기가 제안되었다. 또한 높은 throughput을 지원하기 위하여 행렬 곱셈 연산시 행 방향 연산 및 부분 병렬처리 연산을 적용하였다. 제안된 부호화기 구조의 로직 게이트와 메모리 사용량은 기존의 5단 파이프라인 부호화기의 구조에 비하여 각각 37.4%와 56.7%씩 감소하였다. 또한 40MHz 클럭 주파수에 대해 기존의 부호화기에 비하여 3배 이상의 throughput인 최대 800Mbps의 throughput을 지원한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권11C호
• /
• pp.901-906
• /
• 2010

겔러거와 맥케이에 의해 처음 소개된 LDPC(Low density parity check)부호는 성능의 우수함 및 간단한 복호과정으로 많은 관심을 받아 왔으며, 특히 DVB-Satellite 2, DVB-Cable 2, DVB-Terrestrial 2 등의 차세대 방송시스템에서 널리 사용되고 있다. LDPC 부호의 성능은 충분히 긴 길이의 부호어와 iterative decoder를 사용함으로서 샤논의 한계에 거의 근접하는 성능을 보여준다. 그러나, LDPC 부호는 현재 이동통신에서 널리 사용되고 있는 Turbo 부호와 비교해서 복잡한 부호화 과정이 단점으로 지적되고 있다. 본 논문에서는 IRA 부호기를 사용하여 DVB-S2 LDPC 부호기의 성능을 향상 시킬 수 있는 방안을 제안한다.