모든 파일 형식을 고효율로…유니버설 디코더 개발했다

이메일이나 유튜브 동영상 등 인터넷을 통해 오가는 데이터는 전송 중 간섭 등에 의한 노이즈 혼입을 피할 수 없기 때문에 데이터 수신은 수신한 데이터에 노이즈 제거 처리를 실시해야 한다. MIT 공대 연구팀이 이런 노이즈 제거 처리를 효율적으로 수행할 수 있는 새로운 디코더 개발에 성공했다.

문서 파일과 이미지 파일, 음악 파일, 동영상 파일 등 파일은 다양한 형태로 존재하고 한마디로 동영상 파일이라고 해도 H.264와 AVI 등 다양한 코덱이 존재하는 등 현대에는 수많은 종류 파일을 취급하고 있다. 이 파일은 별도 디코더가 준비되어 있지만 MIT에 따르면 디코더에 사용되는 알고리즘이 복잡하다는 점에서 각각 디코더를 위해 전용 하드웨어를 개발해야 할 수도 있다는 것. 연구팀은 모든 종류 파일을 지원하는 디코더와 하드웨어 개발에 착수했다.

이번 개발이 발표된 유니버설 디코딩 알고리즘 GRAND(Guessing Random Additive Noise Decoding)를 채택한 하드웨어 디코더다. 보통 디코딩 알고리즘에서 받은 파일을 분석해 파일 포맷을 결정한 뒤 디코딩을 시작하고 있었지만 GRAND는 파일 형식별 노이즈가 발생하기 쉬운 부분을 확인해 빠르게 파일 형식을 판단하는 수법을 이용하고 있다. 이 기술에 대해 연구팀은 GRAND 특징을 자동차 수리에 적용해 작동차를 수리할 때 일부러 설계도를 사용하는 사람은 없다며 먼저 휘발유 잔량을 체크한 다음 배터리 부족 유무를 체크한다고 설명하고 있다.

또 새로 개발된 하드웨어 디코더 칩에 3층 구조를 채택하고 있으며 한 개 층에서 간단한 노이즈 패턴을 분석하고 나머지 2개 층으로 복잡한 노이즈 패턴을 분석한다. 이 층은 독립적으로 작동해 전력 효율 향상에 기여한다. 또 연구팀이 실시한 실증 실험에선 128MB 파일을 마이크로초에서 디코딩할 수 있었다는 것으로 GRAND 채용 칩 성능이 표시되어 있다.

연구팀은 앞으로로 GRAND 해당 파일 사이즈 확대와 칩 구조를 최적화해 전력 효율 향상에 나서 5G 네트워크와 사물인터넷 등 분야에서의 디코딩 효율을 향상시키는 걸 목표로 하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.