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UD(Ultra Definition) 동영상 실시간 처리를 위한 H.264/AVC CAVLC 병렬 아키텍처 설계
고병수,공진흥,Ko, Byung Soo,Kong, Jin-Hyeung 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.11
In this paper, we propose high-performance H.264/AVC CAVLC encoder for UD video real time processing. Statistical values are obtained in one cycle through the parallel arithmetic and logical operations, using non-zero bit stream which represents zero coefficient or non-zero coefficient. To encode codeword per one cycle, we remove recursive operation in level encoding through parallel comparison for coefficient and escape value. In oder to implement high-speed circuit, proposed CAVLC encoder is designed in two-stage {statical scan, codeword encoding} pipeline. Reducing the encoding table, the arithmetic unit is used to encode non-coefficient and to calculate the codeword. The proposed architecture was simulated in 0.13um standard cell library. The gate count is 33.4Kgates. The architecture can support Ultra Definition Video ($3840{\times}2160$) at 100 frames per second by running at 100MHz. 본 연구에서는 UHD($3840{\times}2160$)영상을 실시간 처리하는 고성능 H.264/AVC CAVLC 부호화기를 설계하였다. 연산처리 성능을 높이기 위해 통계값 탐색 과정과 코드워드 부호화 과정을 각각 1사이클에 처리하도록 설계하였다. 통계값 탐색과정을 1사이클에 처리하기 위해 16개 계수들의 '0' 또는 '0'이 아님을 표시하는 비트열을 만들어 산술 및 논리연산을 통해 통계값을 한 번에 구하였다. 그리고 코드워드 부호화 과정을 1사이클에 처리하기 위해 레벨의 코드워드 길이를 결정하는 계수들과 임계값들과의 비교 연산을 동시에 처리함으로써 코드워드 부호화 과정의 재귀적 연산을 제거하였다. 제안하는 H.264/AVC 병렬 CAVLC 부호화기는 통계값 탐색 단계과 코드워드 부호화 단계로 나뉘는 2단 파이프라인 구조로 고속 병렬 연산 회로를 구현하였으며, 산술 연산을 적용하여 코드워드 부호화 테이블을 회로의 크기를 줄이고자 하였다. 0.13um 공정에서 시뮬레이션한 결과, 게이트 수는 33.4Kgates이며, 최대동작주파수 100MHz에서 UD 영상을 초당 100프레임으로 실시간 처리가 가능하다.
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H.264 움직임추정에서 고속 2D PE 아키텍처의 메모리대역폭 개선을 위한 4-방향 검색윈도우
고병수(Byung Soo Ko),공진흥(Jin-Hyeung Kong) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.46 No.6
본 논문에서는 H.264 움직임추정의 고속처리를 위하여 2D PE 아키텍처의 메모리 대역폭을 개선할 수 있는 새로운 4-방향 검색윈도우를 설계 및 구현하였다. 기존의 2D PE 아키텍처는 메모리 대역폭을 줄이기 위하여 스캔경로 내에서 인접한 검색윈도우간 중복되는 데이터를 재사용하였으나, 본 연구에서는 재사용을 증대시키기 위하여 인접한 스캔경로 간의 검색윈도우에 대해서도 재사용할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해서 검색윈도우를 하나의 스캔경로 내에서 래스터 및 사행 스캐닝을 수행하는 기존 방식을 개선하여, 인접한 복수 스캔경로를 4방향(상, 하, 좌, 우)으로 스캐닝하면서 이동할 수 있는 검색윈도우를 설계하였다. 기존 검색윈도우가 제한적인 데이터 재사용으로 7.7~11회 정도의 중복적인 검색(redundancy access factor)을 요구하는데 비하여, 제안된 4-방향 검색윈도우는 3.1/1.4회 정도로 중복검색을 감소시킨 성능을 보인다. 이에 따라서 4-방향 검색윈도우는 기존의 1-방향 검색윈도우에 비하여 70%, 3-방향 검색윈도우에 비하여 60%/81%의 메모리 대역폭 개선 효과를 가져올 수 있게 된다. 제안된 4-방향 검색윈도우의 H.264 정수화소 움직임추정 아키텍처는 절대차분 연산을 위한 16×16의 2D PE어레이와 인접 스캔경로 간 검색윈도우 데이터를 재사용하기 위한 5×16의 RE어레이로 구성되어 있다. 2D PE어레이는 스캔방향에 따라 상/하 양방향으로 참조데이터를 입력받을 수 있으며, 인접한 복수 스캔경로들의 데이터 재사용을 위한 RE 어레이가 2D PE어레이와 함께 좌/우 양방향으로 로테이트가 가능하도록 구성되어 있다. 4방향 검색윈도우는 Magnachip 0.18㎛공정으로 구현되어, H.264 움직임추정 메모리대역폭을 개선하여 2D PE 아키텍처 사양 참조 프레임 1장, 검색영역 48×48, 매크로블록 16×16의 HD영상(1280×720)을 149.25㎒에서 실시간처리하는 성능을 보였다. In this paper, a new 4-way search window is designed for the high-performance 2D PE architecture in H.264 Motion Estimation(ME) to improve the memory bandwidth. While existing 2D PE architectures reuse the overlapped data of adjacent search windows scanned in 1 or 3-way, the new window utilizes the overlapped data of adjacent search windows as well as adjacent multiple scanning (window) paths to enhance the reusage of retrieved search window data. In order to scan adjacent windows and multiple paths instead of single raster and zigzag scanning of adjacent windows, bidirectional row and column window scanning results in the 4-way(up, down, left, right) search window. The proposed 4-way search window could improve the reuse of overlapped window data to reduce the redundancy access factor by 3.1, though the 1/3-way search window redundantly requires 7.7~11 times of data retrieval. Thus, the new 4-way search window scheme enhances the memory bandwidth by 70~58% compared with 1/3-way search window. The 2D PE architecture in H.264 ME for 4-way search window consists of 16×16 pe array, computing the absolute difference between current and reference frames, and 5×16 reusage array, storing the overlapped data of adjacent search windows and multiple scanning paths. The reference data could be loaded upward and downward into the new 2D PE depending on scanning direction, and the reusage array is combined with the pe array rotating left as well as right to utilize the overlapped data of adjacent multiple scan paths. In experiments, the new implementation of 4-way search window on Magnachip 0.18㎛ could deal with the HD(1280×720) video of 1 reference frame, 48×48 search area and 16×16 macroblock by 30fps at 149.25㎒.
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UD(Ultra Definition) 동영상 실시간 처리를 위한 H.264/AVC CAVLC 병렬 아키텍처 설계
고병수(Byung Soo Ko),공진흥(Jin-Hyeung Kong) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.5
본 연구에서는 UHD(3840×2160)영상을 실시간 처리하는 고성능 H.264/AVC CAVLC 부호화기를 설계하였다. 연산처리 성능을 높이기 위해 통계값 탐색 과정과 코드워드 부호화 과정을 각각 1사이클에 처리하도록 설계하였다. 통계값 탐색과정을 1사 이클에 처리하기 위해 16개 계수들의 ‘0’ 또는 ‘0’이 아님을 표시하는 비트열을 만들어 산술 및 논리연산을 통해 통계값을 한번에 구하였다. 그리고 코드워드 부호화 과정을 1사이클에 처리하기 위해 레벨의 코드워드 길이를 결정하는 계수들과 임계값들과의 비교 연산을 동시에 처리함으로써 코드워드 부호화 과정의 재귀적 연산을 제거하였다. 제안하는 H.264/AVC 병렬 CAVLC 부호화기는 통계값 탐색 단계과 코드워드 부호화 단계로 나뉘는 2단 파이프라인 구조로 고속 병렬 연산 회로를 구현 하였으며, 산술 연산을 적용하여 코드워드 부호화 테이블을 회로의 크기를 줄이고자 하였다. 0.13um 공정에서 시뮬레이션한 결과, 게이트 수는 33.4Kgates이며, 최대동작주파수 100MHz에서 UD 영상을 초당 100프레임으로 실시간 처리가 가능하다. In this paper, we propose high-performance H.264/AVC CAVLC encoder for UD video real time processing. Statistical values are obtained in one cycle through the parallel arithmetic and logical operations, using non-zero bit stream which represents zero coefficient or non-zero coefficient. To encode codeword per one cycle, we remove recursive operation in level encoding through parallel comparison for coefficient and escape value. In oder to implement high-speed circuit, proposed CAVLC encoder is designed in two-stage {statical scan, codeword encoding} pipeline. Reducing the encoding table, the arithmetic unit is used to encode non-coefficient and to calculate the codeword. The proposed architecture was simulated in 0.13um standard cell library. The gate count is 33.4Kgates. The architecture can support Ultra Definition Video (3840×2160) at 100 frames per second by running at 100MHz.
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한국어 동사 의미처리를 위한 SENKOV의 구축과 공기제약 관계에의 활용
고병수(Byung-Soo Ko),정성훈(Seong-Hoon Chung),문유진(Yoo-Jin Moon) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅱ
본 논문은 의미론적 어휘개념에 기반한 한국어 동사 Isa 계층구조의 시스템을 설계하고 한국어 동사의 Isa 계층구조 시스템을 이용한 Semantic Network을 구축하며, 이를 활용하여 부사와 동사 간의 공기제약관계 설정에 유효한 개념을 분류를 수행한다. 일반적으로 많이 쓰이는 한국어 동사 658개를 대상으로 semantic network을 구축한 결과, SENKOV는 44개의 top node를 가지고 있으며 depth는 약 2.35이었다. 한국어 동사의 semantic network은 영어에서와 마찬가지로 명사보다 top node의 개수는 많고 depth가 훨씬 더 얕았다. 그리고 성상부사의 selectional restriction에 유효한 개념분류를 하는데 SENKOV를 활용하였다.
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고병수(Byung-Soo Ko),정신(Shin Jung),문경섭(Kyung-Sub Moon),조성범(Sung-Bum Cho) 대한두개저학회 2007 대한두개저학회지 Vol.2 No.1
We experienced the patient of HCC metastasizing to the skull base involving multiple cranial nerves. A 67-year-old man presented with symptoms of diplopia, hoarseness and dysphagia which had been developed two weeks ago. On neurologic examination, he showed the disturbances of the right abducens nerve and the low cranial nerves from ninth to twelfth. Neuroimaging studies revealed the destructive mass in skull base, including clivus, petrosal bone and occipital condyle on the right side, with involvement of hypopharyngeal canal and cavernous sinus. The diagnosis of metastatic HCC to the skull base was made on the basis of neurological finding and imaging studies without histological examination. Although metastatic HCC to the skull base involving multiple cranial nerves is very rare, we need to be vigilant and investigate the exact neurologic examination and the imaging studies for HCC patients with disturbance of cranial nerve.
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한국인 소녀의 지극간폭과 공던지기 및 팔굽혀매달리기와의 상관관계에 관한 연구 : Ball-Throwing and Dangling with Flexed Arms
고병수,김동창 중앙대학교 의과대학 의과학연구소 1982 中央醫大誌 Vol.7 No.4
With the intension of studying the probable correlation between the span of extermities and ball-throwing distance and dangling time with flexed arms(which are items of the physical strength measurement system for an applicant for admission to a high school established by Ministry of Education), the biometrical measurement and athlletic record examination were performed in 3748 Korean female raning from 13 to 15 years of age. The ball-throwing records represent the extending power of upper extermities, and the dangling records represent the flexing power of upper extermities respeivelyct. The results obtained were as follows: 1) Means of the span of upper extermities records increased with age(148.6㎝. in 13, 152.1㎝. in 14, 154.3㎝. in 15 years of age). 2) Bill-throwing record increased with age(16.5m. in13,17.6m. in 14, 19.4m. in 15 years of age). 3) Dangling time records increased with age(7.8sec. im 13, 8.3sec. in 14, 12.5sec. in15 years of age). 4) The correlation coefficients bwtween the ball-throwing record and span of upper extermities were low and positive(0.279 in 13, 0.220 in 14, 0.159 in 15 years of age). The regression coefficients between span and ball-throwing were 0.1650 in 13, 0.1607 in 14, 0.1340 in 15 years of age. 5) The correlation between the span and gangling time showed almost negligible values of the correlation coefficient(-0.076 in 13, -0.049 in 14, -0.006 in 15 years of age). The regression coefficients between span and dangling time were -0.0832 in 13, -0.0645 in 14, -0.0107 in 15 years of age.
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