탐색식간 최적화에 기반한 효율적 디스크 스트라이핑 기법

권기식(Gi Sick Kwon),장시웅(Si Ung Jang),정기동(Gi Dong Chung) 한국정보과학회 1993 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.20 No.1

중앙처리장치(CPU)와 주기억장치(main memory)의 발전속도에 미치지 못하고 있는 입출력서브 시스템(input/output subsystem)들의 성능향상을 위해 많은 연구들이 진행되고 있다. 이들 중 소형의 저가 디스크들을 이용한 디스크 배열(disk array)이 최근에 널리 연구 및 구현되고 있다. 이는 화일을 여러 개의 디스크들에 일정량만큼씩 나누어 인터리빙(interleaving)시키는 방법이다. 이 기법은 분산되는 데이타량에 따라 상당한 시스템 성능차이를 보인다는 사실이 실험에 의해 알려져 있다. 이 전의 연구들은 가변적이기 보다는 고정적인 스트라이핑 단위를 사용, 데이타 전송시간 향상을 이루는데 주력하고 있다. 반면 본 논문에서는 가변적 스트라이핑 단위(striping unit)를 디스크들에 분산시킴으로써 데이타 전송시간의 향상뿐만 아니라 탐색시간 최적화를 통한 이득도 취할 수 있는 방안을 제시한다. 본 논문에서 제안하는 “가변단위 디스크 스트라이핑”(Variable-unit Disk Striping0방법은 한 번의 탐색동작으로 요청된 입출력동작을 처리해 줄 수 있으므로 비교적 큰 화일 요청시 높은 성능향상을 기대할 수 있다.

H.264/AVC에서 빠른 부호화를 위한 3단계 모드 선택 기법

전현기(Hyun-Gi Jeon),김성민(Sung-Min Kim),강진미(Jin-Mi Kang),정기동(Ki-Dong Chung) 한국멀티미디어학회 2008 멀티미디어학회논문지 Vol.11 No.2

H.264/AVC는 최신의 비디오 코딩 표준으로, MPEG-2나 MPEG-4에 비해 50% 정도의 높은 압축 효율을 가지고 있다. H.264/AVC에 포함된 여러 기술 중에서 다양한 모드를 이용한 부호화 기능은 높은 압축률이 가능한 기술이지만, 부호화 과정을 복잡하게 만드는 큰 요인이기도 하다. 이러한 단점을 개선하기 위해서 본 논문에서는 H.264/ Ave에서 빠른 부호화를 위한 3단계 모드 선택 기법을 제안한다. 1단계에서는 시간적ㆍ공간적 상관성을 고려하여 SKIP 모드 또는 INTER 모드를 선랙한다. 2단계에서는 1단계의 결과가 INTER일 경우 세부모드들을 2개의 그룹으로 나누어 그 중에서 하나의 그룹을 선택한다. 3단계에서는 2단계에서 선택된 그룹에 따라 오차 매크로블록의 픽셀 값 방향성 또는 주변 매크로블록의 모드를 고려하여 최종 모드를 선택한다. 제안한 기법의 성능을 실험한 결과, 기존의 JM10.2 표준과 비교했을 때, 적은 PSNR의 저하와 적은 비트율의 상승으로 평균 42%의 부호화 시간을 단축하였다. The H.264/AVC provides gains in compression efficiency of up to 50% over a wide range of bit rates and video resolutions compared to previous standards. However, to achieve such high coding efficiency, the complexity of H.264/AVC encoder is also increased drastically than previous ones, mainly because of mode decision. In this paper, we propose a three-step mode decision algorithm for fast encoding in H.264/AVC. In the first step, we select skip mode or inter mode by considering the temporal correlation and spatial correlation. In the second step, if the result of the first step is INTER mode, we select one group between two groups for final mode. In the third step, we select final mode by exploiting the pixel values of error macroblock or the modes of adjacent macroblocks. Simulations show that the proposed method reduces the encoding time by 42% on average without any significant PSNR losses.

분산 멀티미디어 응용을 위한 실시간 동기화 메카니즘

박영숙,이승원,정기동,Park, Young-Sook,Lee, Syung-Won,Chung, Gi-Dong 한국정보처리학회 2000 정보처리논문지 Vol.7 No.12

분산 멀티미디어 시스템에서는 미디어들 간에 존재하는 시간 관계성을 정확하게 표현하면서 네트워크의 가변적인 지연으로 인해 유발되는 비동기 문제를 해결할 수 있는 동기화 메카니즘이 필요하다. 본 논문에서는 실시간 분산 환경의 멀티미디어 응용을 지원하기 위해 Petri Net에 기반한 RTPN(Real-Time Petri Net) 동기화 명세 모델을 제안한다. 제한하는 모델은 미디어의 지연관계나 중요도에 의해 주요 키 미디어와 상대 키 미디어를 정의하여 다양한 미디어 객체간의 시간 관계를 유연하게 명세 한다. 그리고 점화 규칙은 비동기 허용율에 기반한 점화 함수에 의해 즉시 발생 되어 미디어 내 및 미디어간 실시간 동기화를 지원한다. 한편 프리젠테이션 레벨의 재동기를 위한 비동기 제어 알고리즘은 보다 효율적인 QoS 보장이 가능하다. Effective synchronization specification model which can specify temrxlral relationship among media resolving asynchronous problem due to variable network delay is necessary in a distributed multimedia system. Therefore in this paper, we propose RTPN(Real- Time Petri Net) synchronization specification model based on Petri Net for multimedia application in a distributed real time environment. The proposed RTPN model supplies a tlexible decsription of the temporal relationship among various media objects by defining primary key media and relative key media according to delay and importance among media. Firing rule is instantly executed by firing function based on QoS values which supports intra-media and inter-media syncbronization. And asynchronous control algorithm for resynchronization of presentation level is possible more effective supporting of QoS.

H.264에서 화소 변화량을 이용한 빠른 인트라 예측

이탁기(Tak-gi Lee),김성민(Sung-Min Kim),신광무(Kwang-Mu Sin),정기동(Ki-Dong Chung) 한국멀티미디어학회 2008 멀티미디어학회논문지 Vol.11 No.7

H.264에서 낮은 복잡도의 인트라 4x4 모드 결정

이탁기 ( Tak-gi Lee ),전성훈 ( Sung-hoon Jeon ),신광무 ( Kwang-mu Shin ),김성민 ( Sung-min Kim ),정기동 ( Ki-dong Chung ) 한국정보처리학회 2006 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.13 No.2

H.264/AVC의 인트라 예측은 장면 내의 상관성을 이용하므로, 적은 비트율로 고화질의 압축이 가능하다. 4x4 블록의 인트라 예측을 위해서는 9개의 모드를 이용하며, 현재 블록과 예측 블록의 차가 최소인 값을 선택하여 인트라 예측을 한다. 이 때, 9개의 모드 중에서 가장 적은 예측 오차를 가지는 모드를 선택함으로써 보다 나은 영상을 얻을 수 있지만, 그에 따라 많은 계산량이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 인트라 예측을 위해 계산 복잡도를 줄이고, 빠르게 인트라 예측 모드를 선택하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 8개의 방향 대신에 4개의 방향만을 사용하고, 예측 블록의 4개의 꼭지점 픽셀과 참조 픽셀과의 연산을 통하여 계산량을 줄였다. 실험 결과, 9가지 모드에서 선택하는 방법에 비해 많은 양의 연산횟수를 줄이고 80%에 가까운 동일한 모드의 선택 비율을 보였다.

그래픽 시뮬레이션 수정 도구의 개발과 그를 이용한 RAID_5 성능개선 방안

백건효(Gun-Hyo Baek),김충길(Chung-Gill Kim),정기동(Gi-Dong Chung) 한국정보과학회 1994 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.21 No.1

시뮬레이션 전용언어를 사용하여 시뮬레이션을 할 경우 많은 시뮬레이션 전용언어는 오류수정 기능이 미약하다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 용이하게 하기 위해 그래픽 환경으로 시뮬레이션 오류를 진단하고 오류의 원인을 심층적이고 근원적으로 분석할 수 있는 SMPL에 기반한 그래픽 시뮬레이션 수정 도구를 소개한다. 그리고 이를 이용한 응용으로 최근 디스크 배열에 관한 연구중 RAID_5를 성능 측면에서 개선하기 위해 제안한 RAID_5E에 적용하여 시뮬레이션 하는 과정과 결과를 보인다. 또한 시뮬레이션 결과를 토대로 RAID_5의 문제점과 제안한 RAID_5EM의 성능개선 정도를 비교 분석한다.

임베디드 시스템을 위한 신뢰성 있는 NAND 플래시 파일 시스템의 설계

이태훈,박송화,김태훈,이상기,이주경,정기동,Lee Tae-hoon,Park Song-hwa,Kim Tae-hoon,Lee Sang-gi,Lee Joo-Kyong,Chung Ki-Dong 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 A Vol.12 No.7

NAND 플래시 메모리는 저전력 소비, 비휘발성, 읽기 속도의 항상 등의 장점이 있다. 그러나 제자리 덮어쓰기(in-place-update)가 불가능하고 지우는 횟수에 제한이 있으며 페이지 단위로 연산이 수행되는 단점이 있다. 이러한 NAND 플래시 메모리를 위한 전용 파일 시스템으로 YAFFS가 개발되었지만 여러 가지 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 빠른 복구를 위한 기법, 효율적인 데이터 갱신 기법 그리고 균등한 메모리 사용을 위한 플레인 지움 정책을 사용하는 파일 시스템을 제안한다 전원 오류 발생시, 로그 정보를 사용하여 빠른 복구를 지원한다. 그리고 플래시 메모리의 효율적인 사용을 위해 데이터 쓰기 양을 최소화하고 이를 위해 새로운 메타 데이터 구조를 제안한다. 또한 플레인 지움 정책은 플래시의 균등 사용과 임베디드 시스템의 제한된 자원을 고려하여 연산을 최소화한다. 제안된 기법들의 성능을 실험을 통해 증명하고 그 결과를 분석한다. NAND flash memory has advantages of non-volatility, little power consumption and fast access time. However, it suffers from inability that dose not provide to update-in-place and the erase cycle is limited. Moreover, the unit of read and write operations is a page. A NAND flash file system called YAFFS has been proposed. But YAFFS has several problems to be addressed. In this paper, the Reliable Flash File System(RFFS) for NAND flash memory is designed and evaluated. In designing a file system the following four issues must be considered in particular for the design: (i) to minimize a repairing time when the system fault occurs, (ii) to balance the number of block erase operations by offering wear leveling policy, and (iii) to reduce turnaround time of memory operations by reducing the amount of data written. We demonstrate and evaluate the performance of the proposed schemes.

H.264에서의 시간적·공간적 상관관계를 이용한 빠른 모드 선택 기법

전성훈 ( Sung-hoon Jeon ),이탁기 ( Tak-gi Lee ),신광무 ( Kwang-mu Shin ),김성민 ( Sung-min Kim ),정기동 ( Ki-dong Chung ) 한국정보처리학회 2006 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.13 No.2

H.264/MPEG-4 AVC는 이전 표준인 H.263이나 MPEG-4에 비해 압축 효율성은 향상되었지만, 높은 계산 복잡도를 가지는 단점이 있다. 그래서 본 논문은 H.264를 이용한 비디오 통신에서 시간적·공간적 상관성을 고려한 빠른 매크로 블록 모드 선택방법을 제안한다. 먼저 시간적 상관성을 고려하여 SKIP MODE, INTER MODE를 선택하고, 다음으로 공간적 상관성을 고려하여 INTER MODE에서 가변 블록크기를 선택하는 방법을 제안한다. 실험 결과 JM 10.2의 모드 선택 방법과 비교하여 모드 선택 시간이 줄었으며, 평균 84%이상 모드 선택의 정확도를 보여주었다.

분산 멀티미디어 응용을 위한 실시간 동기화 메커니즘

박영숙(Young Sook Park),이승원(Syung Won Lee),정기동(Gi Dong Chung) 한국정보처리학회 2000 정보처리학회논문지 Vol.7 No.12

Effective synchronization specification model which can specify temporal relationship among media resolving asynchronous problem due to variable network delay is necessary in a distributed multimedia system. Therefore in this paper, we propose RTPN(Real-Time Petri Net) synchronization specification model based on Petri Net for multimedia application in a distributed real time environment. The proposed RTPN model supplies a flexible decsription of the temporal relationship among various media objects by defining primary key media and relative key media according to delay and importance among media. Firing rule is instantly executed by firing function based on QoS values ,which supports intra-media and inter-media synchronization. And asynchronous control algorithm for resynchronization of presentation level is possible more effective supporting of QoS.

다중 스레드 구조의 시각화 시스템

전성호(Sung Ho Jun),이화세(Hwa Sei Lee),정기동(Gi Dong Chung) 한국정보과학회 1993 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.20 No.1

본 논문에서는 현재 대두되고 있는 다중 스레드 구조상에서 수행되는 스레드와 경량 프로세스(Light-Weight Process)간의 동작을 UNIX 시스템에서 제공하는 IPC기법을 사용하여 시각적으로 보이며, 이들 간에 발생될 수 있는 상황들을 여러 가지 선택을 통하여 가시화한다. 단순히 문서나 말로 설명하기 보다는 시각화를 통하여 사용자들이 스레드와 경량 프로세스의 개념, 그들 간의 동작 그리고 이를 표현하기 위해 필요한 UNIX상에서의 IPC 기법을 쉽게 이해할 수 있으며 병렬 프로그램의 문제점인 개발과 오류 수정 단계에 수반되는 많은 노력과 수고를 줄일 수 있도록 한다. 본 논문은 운영체제로 Sun OS 4.1.1을 사용하였고 편의상 스레드와 경량 프로세스, 이들의 상태를 나타내는 실행큐(run queue)나 수면큐(sleep queue)의 길이, 시간 할당량(timeslice)의 크기 그리고 록(lock)방법에 대해서는 사용자가 지정할 수 있도록 하였으며, 사용자와의 인터페이스를 위하여 SDT-2--에서 제공하는 X-Window 시스템에서 구현하였다.