Earticle

By using MATLAB, a kind of software decoder is designed which has filter and fault correction function and is used in aviation radio communication. Through Morse code text, using dits and dashes to uniquely represent characters such as alphabets、numbers and punctuations (41), those characters are coded through algorithm. A new decoding algorithm is designed which is composed of filtration, binary, difference and zero removal operation. This decoding method is robust and interference immunity, it also has such functions as filtering and fault correction. It can filter the random noise and Gaussian noise so as to reduce the error rate of aviation radio communication and thereby increase the quality of aviation radio communication. This method is checked though an example to decode the word “Hello”.

Turbo codes are extensively used in current communications standards and have a promising outlook for future generations. The advantages of software defined radio, especially dynamic reconfiguration, make it very attractive in this multi-standard scenario. However, the complex and power consuming implementation of the maximum a posteriori (MAP) algorithm, employed by turbo decoders, sets hurdles to this goal. This work introduces an ASIP architecture for the MAP algorithm, based on a dual-clustered VLIW processor. It displays the good performance of application specific designs along with the versatility of processors, which makes it compliant with leading edge standards. The machine deals with multi-operand instructions in an innovative way, the fetching and assertion of data is serialized and the addressing is automatized and transparent for the programmer. The performance-area trade-off of the proposed architecture achieves a throughput of 8 cycles per symbol with very low power dissipation.

최근 지상파 DMB 방송이 실시됨에 따라 이를 이용한 교통여행정보(Traffic and Travel Information, TTI)제공에 대한 관심이 증대되고 있고, 현재 DMB 방송을 통한 TPEG(Transport Protocol Experts Group) TTI 데이터 시범 서비스 실시 중에 있다. 본 논문에서는 DMB 방송의 수신 뿐만 아니라 TPEG TTI 데이터를 수신하고 이를 기존의 네비게이션 서비스와 연동하여 처리할 수 있는 DMB 방송 및 TPEG 수신 소프트웨어 디코더를 개발한다. 개발되는 디코더는 DMB가 제공하는 오디오 및 비디오 방송을 수신하면서 TPEG TTI 데이터를 GPS/GIS 모듈과 연동 처리하여 사용자에게 동적인 위치기반 네비게이션 서비스를 제공한다.

모바일 단말 기반 동영상 서비스 기술에 관한 연구는 최근에 이르기까지 활발히 수행되고 있으며, 인터넷 기반에서 상용화가 가능한 기술 분야를 모바일에 응용하는 시도가 계속되고 있다. 모바일 단말 기반 영상서비스와 관련하여 최신형 모바일 단말에서는 관련기술을 하드웨어적으로 구현하거나 독자적 동영상 압축기술을 적용한 소프트웨어적 구현을 통하여 동영상 서비스를 제공하고 있다. 그러나 상당한 비율을 점하고 있는 기존 모바일 단말에서는 이들 하드웨어 칩이 없거나 추가적으로 애드온(add-on) 할 수 있는 표준적인 방법이 정해지지 않아 최신의 동영상 서비스 기술을 제공받을 수 없다. 따라서 시시각각으로 변화하는 모바일 동영상 서비스 환경에 적극적으로 대처하기 위해서는 소프트웨어적 해결방안이 필수적이라는 인식이 대두되고 있다. 본 연구에서는 모바일 단말에서 소프트웨어 디코더를 이용하여 기존 단말에서 뿐만 아니라 향후 최신단말에서도 적극적으로 대처하기 위하여 H.264/AVC 기반 소프트웨어 디코더를 모바일 단말에 적용하는 방안에 대하여 제안한다.

본 논문에서는 32비트 MCU RISC 프로세서를 사용하여 MPEC 오디오 복호화기를 소프트웨어의 구현하였다. 구현된 MPEC 오디오 복호화기는 MPEC-2 Layer-III (MP3)와 MPEC-2 AAC 로 구성된다. 프로그래밍 가능한 소프트웨어로 구현하여 향후 성능 개선이나 새로운 기능을 추가할 수 있는 유연성을 극대화하였다. 복호화기 구현은 구현 시간과 비용을 고려하여 직접 어셈블리를 코딩하는 대신 최적화된 C 코드를 사용하여 컴파일하는 방법을 선택하였다. 이때 발생할 수 있는 성능 저하 요소들을 줄이기 위해 추가의 최적화 과정을 수행하여 성능을 개선하는 방법을 제시하였다. 구현된 복호화기의 출력 음질은 ISO 13818-4 compliance test 결과 Full compliance 를 만족하였다. 또한 연산량 최적화 결과 MP3 와 AAC 테스트 비트열에 대해 모두 35 MHz 이하의 동작 주파수로 동작이 가능함을 확인하였다.

모바일 단말 기반 동영상 서비스 기술에 관한 연구는 현재 활발히 수행되고 있으며, 유선 인터넷 기반에서 상용화가 가능한 기술 분야까지도 모바일 단말의 성능과 무선 네트워크 플랫폼의 빠른 발전에 힘입어 모바일에 응용하고자하는 시도 또한 계속되고 있다. 현재 모바일 단말 기반 영상서비스와 관련된 기술은 하드웨어적으로 구현하여 운영되고 있다. 그러나 하드웨어 기반으로 구현되어 서비스되고 있는 현재의 서비스 형태는 새로운 동영상 코덱 알고리즘과 동영상 데이터 통신에 대한 여러 제어 구조 변화에 대하여 탄력적으로 대응할 수 없다는 단점을 지니고 있다. 따라서 하드웨어적으로 구현된 영상서비스 기술을 소프트웨어적으로 처리하기 위한 디코더 개발은 필수적이라고 볼 수 있다. 이러한 소프트웨어 디코더의 개발을 통하여 새로운 동영상 미디어 플레이어 개발과 동영상 데이터 전송 방법 및 트래픽 제어 등과 같은 부가적인 기술의 변화에 즉각적 대응이 가능하다. 또한 추가적인 하드웨어 칩의 내장에 따른 모바일 단말기의 제조 원가절감과 모바일 단말기 재사용을 통한 자원 절감에 많은 기여가 가능하다. 본 논문에서는 WIPI 플랫폼을 기반으로 컴포넌트 기반 설계를 이용한 H.264 동영상 소프트웨어 디코더를 설계한다.

모바일 단말 기반 동영상 서비스 기술에 관한 연구는 현재 활발히 수행되고 있으며, 유선 인터넷 기반에서 상용화가 가능한 기술 분야까지도 모바일 단말의 성능과 무선 네트워크 플랫폼의 빠른 발전에 힘입어 모바일에 응용하고자하는 시도 또한 계속되고 있다. 현재 모바일 단말 기반 영상서비스와 관련된 기술은 하드웨어적으로 구현하여 운영되고 있다. 그러나 하드웨어 기반으로 구현되어 서비스되고 있는 현재의 서비스 형태는 새로운 동영상 코덱 알고리즘과 동영상 데이터 통신에 대한 여러 제어 구조 변화에 대하여 탄력적으로 대응할 수 없다는 단점을 지니고 있다. 따라서 하드웨어적으로 구현된 영상서비스 기술을 소프트웨어적으로 처리하기 위한 디코더 개발은 필수적이라고 볼 수 있다. 이러한 소프트웨어 디코더의 개발을 통하여 새로운 동영상 미디어 플레이어 개발과 동영상 데이터 전송 방법 및 트래픽 제어 등과 같은 부가적인 기술의 변화에 즉각적 대응이 가능하다. 또한 추가적인 하드웨어 칩의 내장에 따른 모바일 단말기의 제조 원가절감과 모바일 단말기 재사용을 통한 자원 절감에 많은 기여가 가능하다. 본 논문에서는 WIPI 플랫폼을 기반으로 컴포넌트 기반 설계를 이용한 H.264 동영상 소프트웨어 디코더를 설계한다.

본 논문에서는 PC 기반 지상파 DMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting, T-DMB) 수신기를 위한 SW 최적화에 대해 설명한다. 이 수신기는 PC 외부에 지상파 DMB 신호를 안테나로 수신하여 복조하고 채널 복호하는 프론트 엔드(front-end) 수신 모듈을 이용, USB를 통하여 RS(Reed-Solomon) 부호화된 MPEG-2 TS(Transport Stream) 데이터를 읽어 들여 RS 복호, TS 역다중화, 비디오 복호, 오디오 복호 등의 SW 처리 과정을 거쳐 디스플레이 상에 수신 내용을 표시하게 된다. 본 논문에서는 저사양 PC에서도 T-DMB를 수신할 수 있도록 H.264/MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding) 복호 과정을 최적화한 결과에 대해 설명한다.

H.264/AVC는 ITU-T H.264와 ISO/IEC 14496-10(MPEG-4 Part 10)으로 승인된 새로운 국제 비디오 압축 표준이다. H.264/AVC는 압축부호화 효율(이하 압축률)이 높으며 MPEG-2나 MPEG-4등에 비해 압축률이 2배 이상 향상되었으나 복잡도 또한 훨씬 증가하였다. 월등한 압축성능 때문에 방송 분야(DTV 등), 저장용 시스템 분야(PVR 등)에 많은 응용 분야들에 적용하기 위한 움직임이 있다. 그러나, 디코더로 구현하면 복잡도 증가하는 문제가 발생한다. HD급을 지원하기 위한 메모리 대역폭의 경우 MPEG-2 HD에 비해 H.264/AVC만의 복잡한 움직임 보상으로 인해 2배 이상이 요구된다. H.264/AVC 디코더는 두 개의 참조픽처를 이용하여 움직임 보상하는 B-픽처와 쌍예측 픽처가있다. 여기서, 참조픽처를 각각 하나씩만 사용하여 디코딩 하면 기존의 복잡도를 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 하나의 참조픽처 선택으로 H.264/AVC 소프트웨어 디코더에서 움직임 보상을 한다. 이로 인하여 복잡도와 메모리 대역폭이 감소하는 방법을 제안한다.