모바일, 임베디드 영상처리

영상처리 시스템의 기반이 고속/고성능의 컴퓨터에서 휴대폰이나 디지털 카메라와 같은 임베디 드 환경으로 이동함에 따라 성능, 가격, 크기 등 새로 운 제약사항이 발생하게 되었다. 특히 영상정보는 단위 프레임 당 수십~수백만 화소의 방대한 데이터로 구성되어 있으며 대다수의 영상처리 알고리즘이 이러한 데이터를 기반으로 하는 연산의 반복적인 수행을 필요로 하기 때문에, 이에 따른 성능 저하 문제는 임베디드 환경에서의 영상처리 응용에 큰 걸림돌로 작용하고 있다. 이와 같은 이유로, 임베디드 환경이 가지는 여러 제약사항을 만족시키면서 복잡한 영상처리 알고리즘을 실시간으로 처리하기 위한 전용/범용 하드웨어 구조와 소프트웨어 프로그램에 대한 연구가 다방면에서 진행되고 있다.

FPGA는 ‘프로그램 가능한 게이트 배열’이라는 이 름에서 알 수 있듯이, 시스템 설계자가 타깃이 되는 회로를 하드웨어 기술 언어(HDL)로 작성하고 합성 등의 과정을 통해 현장에서 직접 구현하는 것이 가능 한 범용 로직 디바이스를 지칭한다.

GPU는 그래픽 관련 연산의 가속을 위해 개발된 마 이크로프로세서이다.

순차적인 정수 계산에 최적화된 CPU와 달리 GPU는 부동소수점 연산의 병렬처리에 특화된 구조를 가지고 있으며, GPGPU 개념의 도입과 더불 어 과학계산, 영상처리, 생물공정, 석유탐사, 신호처 리 등 복잡한 연산을 기반으로 하는 다양한 분야에 적용되어 뛰어난 성능을 보이고 있다.

영상처리는 이러한 GPU 기반의 응용 분야 중 병렬 처리를 통한 성능 개선이 가장 뚜렷한 응용 중 하나이다.