교량공사에 성공적인 동시공학 적용을 위한 체크리스트 도출

박세만 연세대학교 공학대학원 2011 국내석사

펄스변조방식 인체통신이 이식형 심장충격기 동작에 미치는 영향

박성용 연세대학교 공학대학원 2013 국내석사

국악 공연에 적합한 전용 공연장에 관한 실험적 연구

이승섭 연세대학교 공학대학원 2013 국내석사

Sync-E 및 ESMC 기반의 system 동기 제공을 위한 protocol 분석

김동현 연세대학교 공학대학원 2014 국내석사

2000년을 전후하여, Ethernet의 적용 범위는 도시를 연결하는 Core Network을 넘어 전국을 연결하는 Backbone Network 까지 확대되었다. 뿐만 아니라, 통신 System의 Paradigm이 변화하게 되면서 Data Traffic 또한 소용량에서 대용량 Data 전송으로 변화하게 되었다. 하지만 Ethernet을 기반으로 하는 Packet Switching Communication은 Backbone Network에서 사용하기에는 많은 제약이 발생한다. 안정적인 Data Service 제공을 위해서는 각 전송장치들 사이에 동기화를 필요로 하게 된다. 또한 전송장치들 사이에 동기화를 위해서는 BITS 또는 DOTS와 같은 Clock 공급장치들을 이용하여 동기를 위한 Clock을 공급해야 한다. 그러나 망 사업자(KT, SKT, 등)들 입장에서 외딴 곳이나 산간 오지까지 동기를 위한 Clock 공급 장치들을 모두 제공할 수는 없었다. 그래서 망 사업자들은 장치 공급회사에 “전송장치들은 Loop Clock을 지원해야 한다.” 라는 "장치 요구 규격서"를 제안하게 되었다. Packet Switching Communication에서는 Loop Clock으로 Synchronous Ethernet (Sync-E) 를 사용한다. 그러나 Sync-E는 Synchronization을 위해 사용하는 Reference Clock으로 적합하지 않다. 왜냐하면, Frequency sync signal만 지원하고 Phase sync signal은 지원하지 못하는 Asynchronous Communication으로 동작을 하기 때문이다. Loop Clock 을 이용하여 Synchronization을 제공하는 방법은, 제일먼저, 수신된 Packet에서 Clock Source를 추출하여 System의 Reference Clock으로 제공해야 한다. 두번째로, 제공된 Reference Clock을 기반으로 System Clock을 생성하여 System들의 전체동기를 맞추도록 한다. 이러한 방식을 Packet Switching Communication에서는 Sync-E 라고 한다. 또한, System의 Synchronous를 일치시키기 위해서는 항상 High-Quality의 Clock Source를 제공해야 한다. 하지만, 각 System들은 외부 환경(온도, 습도)등으로 인하여 동일한 Quality의 Clock Source를 제공할 수 없게 된다. 그러므로, Reference Clock으로 사용되는 모든 Clock Source들은 반드시 Clock에 대한 품질정보를 제공해야 하는 것이다. 이를 위해 ESMC Protocol을 이용하여 Clock Source에 대한 Clock Quality를 제공해야 한다. 이 논문은 제일먼저, Sync-E Clock을 수신하면, 두번째로, EMSC Protocol 을 이용하여 Clock Source를 비교하고, 세번째로, High-Quality의 Clock을 Primary Reference Source로 설정하고, 네번째로, 설정된 Reference Clock을 기반으로 System Clock을 생성하고, 마지막으로, 생성된 System Clock을 이용하여 System Synchronization을 일치시킬 수 있도록 제어하는 것이 이 논문의 핵심이다.

전력산업인력양성의 인프라 구축에 관한 연구

임정용 연세대학교 공학대학원 2005 국내석사

Fostering of the manpower for the electric power industry is an issue complicated in the aspects of education and training programs, labor market condition, economic effects and social structure. So far, the Korean government has supplied nation''s electric power industry with the technological and technical manpower through the infrastructures constructed primarily by the Ministry of Education & Human Resources Development and the vocational training policies implemented by the Ministry of Labor according to Workers'' Vocational Training Promotion Act. However, as Korea is pressured by WTO to open her markets, the demands for customized practical education and training reflecting trainees'' needs increase. Moreover, technologies are developed rapidly. Under such circumstances, the current education and training system seems to have many problems in terms of quantity, quality and timely supply(Refer to the appendix 10). In case of electric engineering, the absolute majority of domestic colleges operate a faculty system integrating electric engineering and such IT areas as electronic communication, which means that the number of the majors in electric engineering has decreased despite its vast academic concerns. After all, companies should reeducate the new employees for 2~3 years. On the other hand, since people begin to perceive their job life not as life-time work-places but as life-time jobs, companies prefer those with some career to the job-seekers graduating from colleges. In other words, new employees are requested to demonstrate some practical ability upon employment. Thus, the current education and training system should be diversified being focused on demands and at the same time should be improved in terms of its quality. Some large companies and Korea Electrical Contractors Association are fostering practical electric engineers and mechanics with some customized in-company education and training programs. (Refer to the appendix 11, 12). It is expected that electric power generation facilities, electric transmissionsupply facilities will be expanded, and thereby, that electrical contracts will be increased. Moreover, the electric railway network is planned to be extended, while the electric supply system will be linked to the Northeast Asian countries including North Korea. Namely, the domestic electric power facilities should be expanded. Nevertheless, students tend to avoid the science and engineering departments, while the young generation hesitates to work in the science and engineering fields and the skilled technical manpower falls short. Most of the current technical manpower are as old as 43 years or more. The result is a serious shortage of workers and research manpower. Thus, the goal of the education and training system should lie in increased supply of electric power industry manpower armed with practical ability(Refer to the appendix 11, 15, 16). Since 2000, Division of Electric Power Industry under the Ministry of Commerce, Industry and Energy has operated an electric power industry fund for fostering and managing of electric power industry manpower according to Chapter 6 of Electrical Contract Code. However, it is required of the ministry to analyze the conditions and problems of electric power industry manpower supply and demand and poll experts and spot managers and thereby, reform the relevant systems and design necessary policies for construction of an infrastructure for fostering of electric power industry manpower according to employers'' needs(Refer to the appendix 12, 13). Our domestic environment changes into an advanced nation''s; the population decreases, while two-member families increase. The Korean parents with a hot passion for children''s education need to encourage their children to study science and engineering. But the current market economy is not favorable to such a need. Unless the engineers are treated far better, more and more students will avoid science and engineering, and then, the gap between rich and poor will be wider. Moreover, since Korea is little endowed with material resources, even her basic industries would be transferred to overseas markets. All in all, the Korean government is obliged to assure students and people of a promising engineer by reestablishing the logic of market. To this end, it is urgent to conduct researches and design policies for construction of an infrastructure for nation''s electric power industry. (Refer to appendix 2).Currently the Ministry of Commerce, Industry and Energy is operating an electric engineer education program with the electric power industry fund, while the Ministry of Information and Communication is supporting the departments of college relevant to information and communication technologies with the information promotion fund. Thus, it is necessary to analyze the problems caused by such competing policies and thereby, construct an infrastructure for nation''s electric power industry manpower. To this end, it is essential to design an employer-centered manpower supply policy focused on such performances as employment, licenses and researches, while fostering mechanics and research manpower for the work-places suffering from shortage of manpower. Furthermore, it is also required of the government to diversify the manpower supply system in favor of employers and based on the logic of market and support the education and training programs effectively for development of the electric power industry 전력산업인력양성은 교육훈련, 노동시장 여건, 경제적 측면과 사회구조 등이 복합적으로 얽혀있는 사안으로 국가에서는 교육인적자원부 중심의 인프라 구축시스템과 노동부에서 시행중인 근로자직업훈련촉진법에 의한 직업훈련정책 등으로 기술․기능 인력이 공급되었다. 세계무역기구(WTO)에 의한 시장개방에 따라 우리나라에서도 수요자 요구를 반영한 실무중심의 맞춤식 교육훈련이 요구되면서 급변하는 기술변화에 교육훈련의 인력양성현실은 양적․ 질적 그리고 적기공급 측면에서 문제점으로 부각되었다.전력산업인력은 전기공학의 경우 대부분의 대학이 전자통신 등의 IT분야와 함께 학부제운영을 하고 있어 순수 전기공학전공자의 감소현상을 확인할 수 있었으며,이에 따른 양적감소현상과 전기공학의 학문이 광범위하여 기업체에서는 신입사원 채용 후 2~3년의 재교육이 필요하게 되었고 평생직장에서 평생직업으로의 의식변화에 따라 기업은 신입사원의 재교육보다는 경력사원을 선호하게 되었으며 신입사원에게도 채용즉시 실무능력을 요구하고 있는 현실에서 교육훈련은 수요중심으로의 다변화가 필요함에 이르러 질적 향상이 요구되고 있다. 따라서 일부 대기업체와 한국전기공사협회 등에서는 실무중심의 맞춤식 산업현장인력을 양성하여 자체 인력수급에 이르고 있는 현실이다. 발전설비 수급계획과 송․배전설비 전망, 전기공사 실적과 전망, 전철화 계획, 동북아시아 전력계통 연계 및 대북사업 현실화 등에 따라 국내 전력설비의 수급전망이 확대될 계획이지만 현재의 전력산업인력양성은 이공계기피현상 심화에 따라 청년층의 진입기피 및 숙련공 부족과 평균 43세 이상의 고령화현상 가속 등으로 특히 산업현장인력과 연구인력 부족이 심각한 현상으로 수요자 중심의 실무능력을 갖춘 전력산업인력양성의 인력수급에 대한 해결책을 정책적으로 모색하여야만 할 것이다.[부록15] 2000년도부터 산업자원부 전력산업과 에서는 전기사업법 제 6장에 근거한 전력산업기반기금의 사용으로 전력분야 전문 인력의 양성 및 관리에 관한 법을 마련하여 지원하고 있다.그러나 시행과정에서 인력수급체계에 대한 현황 및 문제점을 진단하고 각 분야의 전문가와 현장의 의견을 구하여 공급자 중심이 아닌 수요중심의 전력산업인력 양성의 인프라구축에 필요한 제도개선과 정책대안 마련에 최선의 노력을 다하여야만 할 것이다.선진국형 국내 환경변화에 따라 발생되고 있는 자연인구감소와 2인이내 가족구성, 교육열의가 큰 우리나라의 부모입장에서 자녀에 대한 이공계 진출 선호도는 시장경제 논리에 따라 기대하기 어려울 것이다. 기술자에 대한 처우개선이 근본적으로 바뀌지 않는 한 이공계 기피현상은 더욱 심화될 것이며, 빈부격차는 더욱 크게 될 것으로 물적 자원이 없는 국내의 경우 장기적으로는 국가기반산업까지 해외시장에 빼앗기는 현상은 가속될 것으로 본다.따라서 정부에서는 이공계에 진출하면 대우받을 수 있는 확신과 국민들의 의식변화가 시장논리에 의해 바뀔 수 있는 전력산업인력양성의 인프라구축에 관한 연구와 정책시행을 심도 있게 고민해야 할 때라고 판단된다. [부록 2]

대학생 단기 해외봉사활동의 단계별 안전 관리에 대한 연구

강철호 연세대학교 공학대학원 2019 국내석사

The study is the analysis of risk factors on short-term overseas voluntary works of Korean university students for one to three weeks and the overseas volunteers safety management at each stage. The university students overseas voluntary has been variously operated and expanded since 1997, centering the government level (WFK) and being operated by each university, international development NGO, and companies. Earlier this year, two students of the Konyang University died of acute sepsis during overseas voluntary works in Cambodia, and it has become a social issue on the safety management for overseas volunteering projects. Various accidents could happen like personal injuries, pickpockets, thefts, and diseases when we volunteer abroad. It is necessary to prepare the safety management and guidelines for the risk factors. We have to share same perceptions between leaders and participants so as to finish a safe and successful overseas voluntary works. Two groups were surveyed in order to analyze the current state of the safety management for overseas voluntary works. This study was conducted by dividing the experienced into two groups. First group included 19 people who had ever led overseas volunteers in companies, international NGO, and Universities. Second group included 27 people who had participated in overseas voluntary works as university students. The first leader’s group was given 22 questions, including four levels that were ①the planning process, ②the selection and the orientation (OT), ③the field voluntary works, and ④the safety management after returning home. The second participant’s group was given 16 questions, including two levels that were ①the field voluntary works, and ②the orientation and the planning process. The results of the leader’s group was that it was always difficult for them to ensure safety during every stage of their overseas voluntary works that were ①the field they served, ② accommodations, ③meetings with the locals ④volunteer’s movement, and ⑤airports they used. In participant’s group, they had difficulties in four situations that were ①the weather and the climate, ②accommodations and food, ③the local culture and language, ④voluntary programs during their overseas voluntary works in the order named. In conclusion, this study aims to contribute to the safe and effective short-term overseas voluntary works of university students by providing important check lists for the safety management at each stage and guidelines. 본 연구는 우리나라의 대학생 단기 해외봉사에 관한 연구이다. 1997년에 시작된 대학생 해외봉사 활동은 정부 차원(WFK)에서의 활동을 한 축으로 그리고, 각 대학교별, 국제 개발 NGO와 기업들까지 차여하여 각 기관에 성 격에 따라 다양하게 진행이 되어 왔다. 단기 대학생 해외봉사활동은 특히 동계와 하계 방학기간에 1~3주 정도로 진행되고 있다. 이런 상황 속에서 올해 초 발생한 건양대학교 학생들의 캄보디아 봉사활동 중 급성 패혈증으로 2명 이 사망한 사건이 발생하였다. 적절한 안전관리가 이루어지지 않은 결과물 이라고 할 수 있다. 해외봉사활동은 봉사활동 중 다양한 부상사고(골절, 화상, 자상, 염좌, 등)와 소매치기, 각종 식품 사고와 도난 사고까지 다양한 사건들이 발생하고 있다. 안전하고, 효과적인 해외봉사활동을 위해 인솔그룹과 참석자가 각 활 동별 안전에 대한 공통된 인식을 만들고, 위험요소에 대한 관리 및 예방 수 칙(행동 수칙)이 필요하다. 본 연구에서는 설문을 통해 현재 진행되고 있는 해외봉사활동의 안전관리의 현황의 분석하였다. 설문은 두 개의 그룹으로 나누어서 진행하였는데 첫번째, 그룹은 인솔 그룹으로 대상은 기업, 국제 NGO, 대학교에서 해외봉사 활동을 인솔했었던 경험자들이며 총 19명이 설문에 참여하였고, 두 번째, 그룹은 대학생을 대상으로 해외봉사활동에 참여했던 참여자 중 27명이 설문 참여하였다. 설문은 인솔자 그룹의 경우 총 4단계 ①기획과정, ②선발 및 사전교육(OT), ③현지봉사활동, ④귀국 후 안전관리로 구분하여 총 22개의 문항을 통해 안전관리에 대한 설문을 진행하였고, 참가자 그룹의 경우는 ①현지 활 동, ② 사전교육과 출국 준비 단계를 중심으로 총 16개 문항을 통해 현황을 분석 하였다. 설문결과 인솔자 그룹에서는 해외봉사의 안전관리에 있어서 ①봉사가 이루어지는 현장, ②숙소, ③현지인과의 접촉, ④봉사단의 이동 중 ⑤입출국이 이루어지는 공항에서까지 모든 과정에서 안전관리가 어려웠다는 조사 결과 가 나왔고, 참자가 그룹의 경우 해외봉사의 경우 ①날씨와 기후, ②숙박 및 음식, ③현지 문화와 언어, ④봉사프로그램 순으로 봉사활동에 대한 어려움 을 겪었다는 연구 결과가 나왔다. 이에 본 연구는 설문조사를 바탕으로 한 경험자들의 의견이다. 각 단계별 안전관리에 대한 체크리스트와 매뉴얼을 제시함으로써 분석된 위험요소들을 안전하게 관리하여 성공적인 대학생 단기 해외봉사 활동에 기여하고자 한다.

연약대가 분포하는 국내 석회암반의 공학적 특성 분석

김유진 연세대학교 공학대학원 2003 국내석사

본 연구에서는 점토로 충전된 공동 및 단층 파쇄대 등이 광범위하게 분포하고 있는 국내 석회암지역에서 기초지반보강공법의 적용을 위하여 실시한 시추조사 및 탄성파 토모그래피 탐사 결과를 이용하여, 석회암반의 공학적 특성을 파악하였다. 암반 내에 공동 및 단층 파쇄대 등의 연약대가 존재하는 경우에는 intact rock 의 강도에 비해 암반의 강도가 상대적으로 작은 것이 일반적이다. 특히 이러한 암반 위에 구조물을 설치하게 되면 구조물 하중이 지중에 전달되면서 연약대 주변에 응력의 변화가 복잡하며, 응력이 집중되거나 대규모 변형이 발생하기도 한다. 연구결과에 의하면, 석회암반 탄성파속도와 Core 회수율, Rock Quality Designation(R.Q.D) 및 Rock Mass Rating(R.M.R) 등이 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타났으며 각각의 경우에 있어 관계식을 제안하였다. 특히 석회암지반에서 기초를 분석하고 설계할 경우에 필요한 여러 중요 변수들 중 하나인 석회암의 변형계수를, 석회암반의 탄성파속도와 RMR의 상관관계와 Bieniawski 및 Serafim과 Pereira가 제안한 이론으로부터 산출할 수 있다. Structural features such as faults and natural openings within the rock mass, will lower the strength of the rock mass generally in relation to that of intact rocks. In addition, stresses may be induced by any construction that may be taking place resulting in high stress concentrations and large deformation around the structural feature. To analyse the mechanical properties of limestone in relation to its structural features, the study examined the data results from boring tests and seismic tomographys, which were performed at a local limestone site where faults and cavities were filled with clay. The results of this analysis showed a strong correlation between the elastic velocity of limestone and core recovery, and Rock Quality Designation (R.Q.D) and the Rock Mass Rating (R.M.R) respectively. Specifically, the elasticity of limestone, which is one of the key variables to analyse and design the foundations to be constructed in the limestone area, can be estimated from a strong correlation between the elastic velocity of limestone and Rock Mass Rating using equations suggested by Bieniawski, Serafim and Pereira.

실 관제 데이터를 활용한 추락 항공기 위치 예측 알고리즘

권준학 연세대학교 공학대학원 2016 국내석사

현재 항공산업은 지속적으로 급성장하고 있으며 안전한 항공운항을 위한 항공관제가 필수적이다. 항공관제는 레이더와 다양한 기술을 적용하여 이루어지고 있다. 본 논문에서는 실제 관제 데이터를 이용하여 비상상황 선언 후 추락하는 항공기의 추락위치를 실시간으로 추정한다. 추락위치 추정은 성능 향상을 위해 필터링 알고리즘을 제안하고 알고리즘을 검증하기 위해 실제 추락한 항공기의 실제 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 수행해 보았다. 기존 방식은 기상데이터, 항공기 제원정보, 비행계획서 등 이용가능한 모든 정보를 수집하여 관제사의 주관에 의거하여 추락 위치를 추정하였다면, 본 논문에서는 추락항공기를 모델링하였고, 칼만필터로 오차를 줄였으며, 수색활동을 위한 수색지역을 계산하였다. 때문에 데이터에 위치오차가 있더라도 칼만필터에서 계산한 추정 값을 이용하여 추적성능을 향상시킴과 더불어 신속하게 추락위치를 추정할 수 있다. 제안한 알고리즘을 적용하여 레이더에서 마지막으로 탐지해 낸 이후에 1차례 통신데이터를 받은 경우, 2차례 통신데이터를 받은 경우, 3차례 통신데이터를 받은 경우에 대해 각각 테스트하였다. 또한 오차가 포함된 통신 데이터를 1차례, 2차례, 3차례 받은 각각의 경우에 대해 시뮬레이션 수행했다. 그 결과 통신 데이터가 많으면 많을수록 정확도가 높아졌고 기존 방식인 관제사의 주관에 의거한 위치 추정보다 신뢰할 수 있다고 판단된다. 또한 관제시설의 탐지 오차율과 추정 오차율을 고려하여 오차범위를 계산하였고 효율적인 수색활동을 위해 수색 범위를 계산하여 제공 하였다. 해외에 의존해야 하며 고가의 비용을 치러야 했던 시스템을 본 논문에서 제안한 알고리즘을 통해 개발 가능함으로써 유용하게 사용될 것이다. 본 논문에서 제안한 추락위치 추정 알고리즘에 대해 앞으로 더 연구가 필요한 부분은 다음과 같다. 1. 추락항공기의 모델 : 추락항공기의 모델링은 제원정보를 고려하지 않고 관제 데이터에 의해서만 설계된 것이다. 각 항공기의 특성에 맞게 모델링을 할 필요가 있다. 2. 시뮬레이션 : 알고리즘을 검증하기 위한 시뮬레이션에서는 추락 항공기의 데이터가 많이 없는 관계로 여러 번 수행하지 못하였다. 추락 사례의 정보를 수집하여 시뮬레이션을 해야 할 것이다. 3. 지형지물과 기상데이터 활용 : 항공기가 추락하면서 영향을 받게 되는 지형지물과 기상데이터도 고려하여 정확한 추락 위치를 추정하는 연구가 필요하다. Global aviation industry is growing rapidly and getting the more investment continuously. So, it is really important finding ways to secure the safety of passengers of fallen airplanes after jet crash. For rapid evacuation task, we need to estimate the location of a fallen airplane correctly. During position estimation, we need obtain all available information to evaluate the location and afterwards, we can set up a rescue plan to inform the search and rescue team. Currently, air traffic control services are performed using the radar. However, the aircraft flying in low altitude or mountainous regions are is hardly detected by that. Thus, we need an alternative method beside the radar to estimate the crash location. In this paper we propose a predictive algorithm to estimate the crash position of a fallen aircraft due to its engine problem. First, I used the Kalman filter in the model to estimate and calibrate the crash location, and suggested the boundary for the range of the searching area. When the search area is determined, then we create a standard probability map and marked on a the map by using a grid overlay method. Moreover, I analyzed an actual crash case and utilized the air traffic control data to verify the algorithm. In specific, I estimated fallen locations of used the air traffic data from jet crash and compared those with true fallen locations three times. As a result, I could find out that as we have more traffic data, then we could estimate the location more correctly. Thus, we can say that the proposed method is more reliable than current naïve method, which depends on the intuition of an air traffic controller.

가정용 전기기기 적합성 평가의 측정 신뢰도 향상을 위한 표준 모형 제시 연구

이창민 연세대학교 공학대학원 2013 국내석사

본 연구에서는 가정용 전기제품 적합성 평가의 대표적인 측정항목인 소비전력 및 저항법에 따른 모터권선의 온도상승값에 대한 측정 신뢰도를 높이고자 각 항목별 불확도를 평가하였으며 시험용 샘플은 대표적인 가정용 전기제품인 선풍기를 이용하였다. 전통적인 불확도 계산방법인 GUM(Guide to the expression of uncertainty in measurement)의 GUF(GUM Uncertainty Framework) 외에도 몬테카를로 방법(MCM)을 사용하여 불확도를 계산하고 결과를 비교 분석했다. 특히 불확도 측정의 가장 중요한 요소인 확률밀도함수 선정에 있어서는 반복 측정 항목인 A형 불확도는 소비전력의 경우 은 측정횟수가 30회여서 중심극한정리를 사용하여 정규분포로 결정하였고, 저항법에 의한 모터 권선의 온도상승값은 초기 권선저항 측정값 및 온도포화 후 권선저항 측정값 는 측정횟수가 15회로 정규성 검토를 통해 t-분포로 결정하였다. 다만 비반복 측정 항목인 B형 불확도 요소는 기존의 선험적인 판단에 근거하여 교정성적서의 항목은 정규분포로 제조자에 의해 제공되는 사양은 균일분포로 결정하였다. 소비전력의 측정의 경우 GUF를 통해 계산된 95% 신뢰구간은 42.2755W ~ 42.6845W 였고 MCM을 통해 계산된 95% 신뢰구간은 42.2842W ~ 42.6746W로 약 0.01W의 경미한 차이를 보였다. 또한 저항법에 의한 모터 권선의 온도상승 측정의 경우 전체 모델 함수를 t-분포로 가정하면 GUF를 통해 계산된 95% 신뢰구간은 41.959K ~ 42.651K 였고 MCM을 통해 계산된 95% 신뢰구간은 41.953K ~ 42.650K로 표현되어 역시 약 0.003K의 극히 경미한 차이를 보였다. 한편 GUF 방법은 포함인자 값 및 감도계수를 계산함에 있어서 정확성이 떨어질 확률이 높음을 본 연구를 통해 다시 확인할 수 있었고 MCM의 경우 이러한 계산상의 오류를 없앨 수 있으므로 기존의 전통적인 기법인 GUF대신 MCM을 사용하여 측정의 신뢰성을 보완 또는 대체할 수 있음을 확인하였다.

Design of a Low Complexity Video Encoder for High Efficiency Video Coding

이재호 연세대학교 공학대학원 2014 국내박사

High Efficiency Video Coding (HEVC) is the latest video compression standard developed by the Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) established together by the ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) and ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). It achieves more than 50% bit rate savings with subjective image quality equivalent to that of the previous video coding standard H.264/AVC. HEVC employs the quad-tree structure based on the coding tree unit (CTU), in which coding unit (CU), prediction unit (PU), and transform unit (TU) are introduced to specify the basic processing unit of coding, prediction, and transform. These structures improve coding efficiency; however, the encoding complexity increases greatly because the rate-distortion (RD) optimization process should be performed for all combinations of CU, PU, and TU to obtain the optimal CTU partition. This increased complexity is a major problem especially for power constrained devices or real-time applications. Therefore, it is highly desirable to optimize the encoding process for computational complexity reduction while maintaining the coding efficiency of HEVC. In this dissertation, an efficient CU size decision algorithm is proposed to reduce the encoder complexity of HEVC. Based on the statistical analysis, three approaches are considered with SKIP mode decision (SMD), early CU termination (ECUT), and CU skip estimation (CUSE). In SMD, it is determined that the remaining modes except for SKIP mode are preformed or not. CUSE and ECUT determine that larger CU sizes and smaller CU sizes are coded or not, respectively. Thresholds for SMD, CUSE, and ECUT are designed based on Bayes’ rule with a complexity factor. Update process is performed to estimate the statistical parameters for SMD, CUSE, and ECUT considering the characteristic of RD cost. The experimental results show that the proposed CU size decision algorithm efficiently reduces the encoder complexity of HEVC with negligible degradation of coding performance for not only homogeneous sequences but also non-homogeneous sequences. In addition, SKIP mode enforced algorithm is proposed based on motion attention model for the additional encoding time reduction. The motion attention model is introduced as considering Human Visual System (HVS) with the intensity inductor, spatial coherence inductor, and the temporal coherence inductor. No attention region is determined according to motion attention model, SKIP mode is enforced to CU with no attention region although SKIP mode is not the optimal mode to reduce the encoder complexity. The subjective test shows that the proposed SKIP mode enforced algorithm enormously reduces the encoder complexity of HEVC with similar perceptual visual quality. Finally, the combined method with two proposed algorithms performs the vast time savings by more than 86% with similar perceptual visual quality.