• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.1238-1242
• /
• 2011

An efficient architecture for the reduction of complexity in forward quantization of H.264/AVC is presented in this paper. Since the multiplication operation in forward quantization plays crucial role in complexity of algorithm. More efficient quantization architecture with simplified high speed multiplier is proposed. It uses the modification of the quantization operation and the high speed multiplier is applied for simplification of quantization process.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(4)
• /
• pp.49-52
• /
• 2001

This paper presents a FPGA Implementation of wavelet-based CODEC, which can compress 2-dimensional image. For real-time processing, a scheduling method of input image data is proposed and a new structure of MAC(multiplier-accumulator) is proposed for wavelet transforms. Also this study proposes global pipelining structure of wavelet CODEC and efficient buffering method at interfaces between each module with different clock frequency.

• 전자공학회논문지B
• /
• 제30B권9호
• /
• pp.18-26
• /
• 1993

This paper presents a multiplier free technique for the complex DFT by rotations and additions based on the complex approximation of the ring of algebraic integers. Speeding-up the computation time and reducing the dynamic range growth has been achieved by the elimination of multiplication. Moreover the DFT of no twiddle factor quantization errors is possible. Numerical examples are given to prove the algorithm and the applicable size of the DFT is 16 has been concluded.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.173-179
• /
• 2012

In this paper, we propose an efficient architecture for 2D IWT using an existing 1D IWT. Lifting based IWT is the architecture of which a multiplier is replaced by adders and shift registers. The structure is relatively simple and modular. The proposed architecture to process an image size with 256x256 pixels consists of 16 adders, 8 shift registers, and some memories. By processing two rows at the same time, 2D sub-band coefficients can be calculated immediately after 1D sub-band coefficients have been processed. The architecture is designed so that each image can be inputted consecutively. The number of adders and shift registers is increased by twice comparing the existing architecture, but the memory size and the execution time are decreased by half. The proposed architecture is implemented using Verilog-HDL and simulated using iSim. It is synthesized and demonstrated at ISE for xc5vlx330 in RPS3K board.

• ETRI Journal
• /
• 제32권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2010

In this paper, we present a fast Fourier transform (FFT) processor with four parallel data paths for multiband orthogonal frequency-division multiplexing ultra-wideband systems. The proposed 128-point FFT processor employs both a modified radix-$2^4$ algorithm and a radix-$2^3$ algorithm to significantly reduce the numbers of complex constant multipliers and complex booth multipliers. It also employs substructure-sharing multiplication units instead of constant multipliers to efficiently conduct multiplication operations with only addition and shift operations. The proposed FFT processor is implemented and tested using 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology with a supply voltage of 1.8 V. The hardware- efficient 128-point FFT processor with four data streams can support a data processing rate of up to 1 Gsample/s while consuming 112 mW. The implementation results show that the proposed 128-point mixed-radix FFT architecture significantly reduces the hardware cost and power consumption in comparison to existing 128-point FFT architectures.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제13권7호
• /
• pp.943-949
• /
• 2010

본 논문은 하드웨어 곱셈 연산을 최적화하여 리프팅 기반의 9/7 웨이블릿 필터의 개선된 VLSI의 구조를 제안한다. 제안한 구조는 범용 곱셈기를 사용하는 기존의 리프팅 기반의 웨이블릿 필터와 비교하여 화질의 열화 없이 보다 적은 로직과 전력소모를 갖는다. 본 논문은 Pattern search 기반의 Lefevre 알고리즘을 이용하여 하드웨어 구조를 개선한다. 제안한 구조는 범용의 곱셈기를 단순한 shift-add 연산으로 대체하여 하드웨어 구현을 단순하게 하고 계산 속도를 빠르게 한다. 제안한 구조와 기존의 구조를 Verilog HDL을 이용하여 구현하고 비교 실험하였다. 두 구조는 0.18um 디지털 CMOS 공정의 스탠다드 셀을 이용하여 합성된다. 제안한 구조는 200MHz의 합성 타겟 클록 주파수에서 기존의 구조에 비해 면적, 전력소모와 최대 지연시간이 각각 약 51%, 43%와 30%로 감소하였다. 구현 결과를 통해 제안한 구조가 범용의 곱셈기 블록을 사용한 기존의 구조보다 스탠다드 셀을 이용한 ASIC 구현에 보다 적합하다는 것을 보여준다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.88-94
• /
• 2021

현재 사용되고 있는 RSA, ECC와 같은 공개키 암호화 기법은 소인수분해와 같은 현재의 컴퓨터로 계산이 오래 걸리는 수학적 문제를 암호화에 사용했다. 그러나 양자컴퓨터가 상용화된다면 Shor Algorithm에 의해 기존의 암호화 시스템은 쉽게 깨질 수 있다. 그로 인해 Quantum-resistant 한 암호화 알고리즘의 도입이 필요해졌고, 그중 하나로 Lattice-based Cryptography가 제안되고 있다. 이 암호화 알고리즘은 Polynomial Ring에서 연산이 행해지고, 그중 Polynomial Multiplication이 가장 큰 연산 시간을 차지한다. 그러므로 다항식 곱셈 계산을 빠르게 하는 하드웨어 모듈이 필요하고, 그중 Finite Field에서 연산 되는 FFT인 Number Theoretic Transform을 이용해서 다항식 곱셈을 계산하는 8-point NTT-based Polynomial Multiplier 모듈을 설계하고 시뮬레이션했다. HDL을 사용하여 로직검증을 수행하였고, Hspice를 사용하여 트랜지스터 수준에서 제안된 설계가 지연시간과 전력소모에서 얼마나 개선되는지를 비교 분석하였다. 제안된 설계에서 평균 지연속도 30%의 개선과 8% 이상의 전력소모 감소 효과를 볼 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제42권2호
• /
• pp.143-150
• /
• 2005

본 논문에서는 OFDM 시스템에 적용하기 위한 새로운 Radix-24 FFT 알고리즘을 제안하고 이 알고리즘을 기반으로 하는 효율적인 파이프라인 FFT 프로세서 구조를 제안한다. Radix-24 알고리즘 기반의 파이프라인 FFT 구조는 Radix-긴 알고리즘 구조와 같은 개수의 곱셈기를 가지고 있으나, 전체 프로그래머블 복소 곱셈기의 절반에 해당하는 곱셈기를 본 논문에서 제안한 CSD(Canonic Signed Digit) 상수 복소 곱셈기로 대체하여 곱셈기의 복잡도를 $30\%$이상 줄이는 효과가 있다. 0.35um CMOS 삼성공정의 합성 시뮬레이션을 통해 제안한 CSD 상수 복소 곱셈기는 기존의 프로그래머블 복소 곱셈기에 비교하여 $60\%$이상 면적효율을 갖는 것으로 분석되었다. 이러한 FFT 구조는 면적과 전력 면에서 높은 효율을 필요로 하는 무선 OFDM 응용분야에 핵심 블록인 큰 포인트 크기를 갖는 FFT 프로세서 설계에 효과적으로 적용될 것이다.

• 전자공학회논문지CI
• /
• 제37권3호
• /
• pp.45-55
• /
• 2000

본 논문에서는 영상처리를 위한 웨이브렛 변환 디지틀 필터 설계의 하드웨어 구조를 제안한다. 웨이브렛 변환을 위하여 필터 뱅크 피라미드 알고리즘을 이용하고 각각의 필터는 FIR 필터로 구현하였다. 그리고 메모리 제어기를 하드웨어로 구현하여 DWT 계산이 수행되므로 단순한 파라미터 입력만으로 영상 데이터의 다중해상도 분해를 효율적으로 처리할 수 있었다. 본 논문에서의 영상처리 결과는 FPGA의 하드웨어적 제한으로 인한 11bit의 가수처리 때문에, 512×512 흑 백영상에 대하여 33㏈의 PSNR이 나타났다. 그리고 QMF(Quadrature Mirror Filter)의 특성을 이용하여 DWT(Discrete Wavelet Transform) 계산에 필요한 승산기의 수를 절반으로 줄임으로써 하드웨어의 크기도 감소하였다. 그러므로 제안된 방법은 하드웨어 크기의 감소에 따른 영상처리의 효율성을 증대할 수 있다. DWT 필터 뱅크의 제안된 하드웨어 설계는 VHDL 코딩으로 설계합성을 하여 테스트 보드가 제작되었으며, 실행프로그램은 MFC++로, 영상복원 디코드 응용프로그램은 C++언어를 이용하여 구현하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권11호
• /
• pp.5389-5396
• /
• 2012

본 논문에서는 H.264/AVC의 고성능 잔여 데이터 복호기를 위해 최적화된 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 하드웨어 구조는 새로운 역영자화 수식들을 적용한 공통 연산기를 갖는 병렬 역양자화기와 병렬 역변환기를 통합한 하드웨어 구조이다. 새로운 역양자화 수식들은 기존 수식에서 나눗셈 연산을 제거하여 연산량 및 처리시간을 감소시키고 새로운 수식들을 처리하기 위해 곱셈기와 왼쪽 쉬프터로 구성된 하나의 공통 연산기를 사용한다. 역양자화기는 4개의 공통 연산기를 병렬처리하기 때문에 $4{\times}4$ 블록의 역양자화 수행 사이클 수를 1 사이클로 감소시키고, 제안하는 역변환기는 8개의 역변환 연산기를 사용하여 $4{\times}4$ 블록의 역변환 수행 사이클 수를 1 사이클로 감소시킨다. 또한 제안하는 구조는 역양자화 연산과 역변환 연산을 동시에 수행하기 때문에 하나의 $4{\times}4$ 블록을 처리하는 데 1 사이클이 소요되어 수행 사이클 수가 감소한다. 제안하는 구조를 Magnachip 0.18um CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 합성한 결과 게이트 수는 21.9k, critical path delay는 5.5ns이고, 최대 동작 주파수는 181MHz이다. 최대 동작 주파수에서 제안하는 구조의 throughput은 2.89Gpixels/sec이다. 표준 참조 소프트웨어 JM 9.4에서 추출한 데이터를 이용하여 성능을 측정한 결과 제안하는 구조의 수행 사이클 수가 기존 구조들 대비 88.5% 이상 향상되었다.