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MPEG - 7 시각 정보 기술자의 특성을 반영한 효율적인 멀티미디어
정진국(Jinguk Jeong),낭종호(Jongho Nang) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.32 No.1·2
최근 멀티미디어 정보를 기술하기 위한 표준인 MPEG-7이 제안되어 이미지/동영상 검색 시스템과 같은 응용분야에서 사용되기 시작하였다. 그러나 MPEG-7 시각 정보 기술자들은 대부분 고차원으로 표현이 되고, 고차원에서 발생되는 문제인 “Curse of dimensionality” 때문에 기존의 인덱싱 방법(예를 들면 트리 구조를 이용하는 다차원 인덱싱 방법, 차원을 줄이는 방법, 양자화 등의 압축 기법을 이용하는 방법 등)으로는 효율적인 검색을 할 수 없다. 본 논문에서는 MPEG-7 시각 정보 기술자들의 특징을 반영한 효율적인 인덱싱 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 기술자를 속성 히스토그램으로 변형하고 히스토그램의 각 빈 값을 이진 형태로 표현하여 비트열을 생성하며, 이러한 비트열들을 이용하여 비트맵 인덱스를 구성한다. 질의 오브젝트가 입력되면 비트맵 인덱스를 이용하여 결과에 포함될 가능성이 있는 후보 오브젝트 리스트를 생성하게 되는데 즉, 각 오브젝트의 인덱스와 질의 오브젝트의 비트열에 대한 XOR (Exclusive OR) 연산을 수행하여서 후보 오브젝트 리스트를 생성한다. 그리고 이 리스트에 있는 오브젝트들에 대해서만 L1-norm과 같은, 기술자를 위해 사용되는 비교 연산식을 수행하여 최종 결과 오브젝트들을 사용자에게 보여주게 된다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 단순한 비트 연산을 통해 검색 결과에 포함될 가능성이 있는 오브젝트들을 추출해낼 수 있기 때문에 빠른 시간 내에 검색을 마칠 수 있도록 해준다. 실험에 의하면 제안한 방법을 이용하는 경우, 90% 이상의 정확도를 유지하면서 검색 시간에서는 순차 검색에 비해 15배 이상의 속도 향상을 보임을 알 수 있었다. Recently, the MPEG-7 standard a multimedia content description standard is widely used for content based image/video retrieval systems. However, since the descriptors standardized in MPEG-7 are usually multidimensional and the problem called "curse of dimensionality", previously proposed indexing methods(for example, multidimensional indexing methods, dimensionality reduction methods, filtering methods, and so on) could not be used to effectively index the multimedia database represented in MPEG-7. This paper proposes an efficient multimedia data indexing mechanism reflecting the characteristics of MPEG-7 visual descriptors. In the proposed indexing mechanism, the descriptor is transformed into a histogram of some attributes. By representing the value of each bin as a binary number, the histogram itself that is a visual descriptor for the object in multimedia database could be represented as a bit string. Bit strings for all objects in multimedia database are collected to form an index file, bitmap index, in the proposed indexing mechanism. By XORing them with the descriptors for query object, the candidate solutions for similarity search could be computed easily and they are checked again with query object to precisely compute the similarity with exact metric such as L1-norm. These indexing and searching mechanisms are efficient because the filtering process is performed by simple bit-operation and it reduces the search space dramatically. Upon experimental results with more than 100,000 real images, the proposed indexing and searching mechanisms are about 15 times faster than the sequential searching with more than 90% accuracy.
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정진국(JinGuk Jeong),낭종호(JongHo Nang),박성용(SungYong Park) 한국정보과학회 2001 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.28 No.1
WWW의 급격한 발전은 몇몇 웹 서버에 큰 과부하를 가져오게 하였다. 이로 인해 고성능 웹서버의 구축이 필요하게 되었는데, 그 중 프로세스의 오버헤드를 줄이기 위해 도입된 멀티 쓰레드 기법을 이용한 병행 웹 서버들이 많이 이용되게 되었다. 일반적으로 멀티 쓰레드 기법을 이용하는 웹 서버의 구조는 요구 기반 웹 서버, 작업 기반 웹 서버, Thread Pool 구조 웹 서버 등으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 이런 웹 서버들을 리눅스가 탑재되어 있는 다중 처리기상에서 구현하였으며, 다양한 환경하에서 성능을 비교, 분석하였다. 각각의 웹 서버들은 Pthread 라이브러리와 Socket 라이브러리를 이용하여 구현하였으며, 여러 파라미터 - CPU 개수, CGI 비율, 웹 서버 구조, 파일 크기, 부하량 등 - 를 조절하면서 실험 하였다. 실험 결과 분석에 의하면 요구 기반 웹 서버에서는 하나의 CPU에서 수행이 되는 쓰레드의 개수가 많게 되면 성능이 저하되는 것을 볼 수 있었고, 작업 기반 웹 서버에서는 단계 사이의 불균형으로 인하여 큐에서의 대기 시간이 누적되면 성능이 저하되는 것을 볼 수 있었다. Thread Pool 구조의 웹 서버는 쓰레드의 개수가 조절되고, 큐에서의 대기 시간 또한 없앰으로 해서 다른 웹 서버에 비해 좋은 성능을 보임을 알 수 있었다. 이와 같은 실험 결과는 다중 처리기를 이용한 고성능 웹 서버를 구축하는 데 있어서 이용될 수 있을 것이다. The explosive growth of the WWW caused an overload on several famous Web server, and this fact stimulated a research to develop a high performance concurrent Web servers based the multithreaded architecture. Generally, concurrent Web servers could be classified into RBW(Request Based Web server), TBW(Task Based Web server), and TPW(Thread Pool Web server) with respect to the way to incorporate the multithreaded into Web architecture. In this thesis, these three Web servers are implemented with pthread library and socket library on 4-CPUs multiprocessor under LINUX, and their performance are analyzed experimentally while changing the parameters such as the number of CPU, the requested file size, amount computations for CGI, and the request rates. From the experiments, we could find out that the performance of RBW is degraded when there are more threads than the system can handle, and that of TBW is degraded when the waiting time in ready queue is accumulated because of the unbalance between the subtasks. On the other hands, the TPW could produce a better performance regardless of the parameters because the number of threads in TPW is fixed so that an overloaded situation is never occurred and there is no waiting time in TPW. These experimental analyses could be used as a reference model to build a high performance Web server on multiprocessors.
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정진국(JinGuk Jeong),권오형(OhHyung Kwon),낭종호(Jongho Nang) 한국정보과학회 1999 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1B
본 논문에서는 MPEG 비디오 스트림에 대한 기존의 샷 경계 검출 방법들을 분석하고, 이를 바탕으로 기존의 방법들을 조합한 새로운 샷 경계 검출 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법에서는 Cut (Abrupt Change)을 검출하기 위하여 I, B, P 프레임들의 매크로블록 타입과 DCT 계수를 이용하였으며, Gradual Change 경계를 검출하기 위하여 DC 값의 분산을 이용하였다. 실제 실험에 의하면 본 논문에서 제안한 Cut 검출 방법은 모든 프레임에 대하여 샷 경계를 검사하기 때문에 어떤 한 종류의 프레임에 대한 검사만을 위한 알고리즘보다 정확하게 그 경계를 찾을 수 있음을 알 수 있었다. 그리고, Gradual Change의 검출 방법에서는 새로운 분산의 형태를 살펴볼 수 있었다.
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