한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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pp.61-64
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2001
초저속 고압축 비디오는 고압축 부호화를 위해 주로 P-픽쳐 부호화 방법을 사용한다. P-픽쳐는 현재 프레임과 이전 프레임간의 데이터 의존성이 높기 때문에 전송시 패킷 손실이 발생할 경우 복원 영상에 심각한 화질 열화를 야기할 수가 있다. 따라서 본 논문에서 초저속 고압축 비디오 데이터에 대한 미디어내 동기화를 위해 TCP 기반 멀티스트림 생성 기법을 제안한다. 제안한 기법은 TCP 기반으로 신뢰성 있는 전송이 가능하며, 멀티 스트립을 통해 병렬 전송이 가능하므로, TCP 기반에서 네트워크 트랙픽에 의해 발생하는 지터에 민감하지 않아 최선의 서비스를 제공할 수 있다.
초저속 고압축 비디오는 고압축 부호화를 위해 주로 화면간 부호화 방법을 사용한다. 화면간 부호화는 현재 프레임과 이전 프레임간의 데이터 의존성이 높기 때문에 전송시 패킷 손실이 발생할 경우 복원 영상에 심각한 화질 열화를 야기할 수가 있다. 따라서 본 논문에서 초저속 고압축 비디오 데이터에 대한 신뢰성 있는 전송과 미디어내 동기화를 위해 TCP 기반 멀티 스트림 생성 기법을 제안한다. 제안한 방법은 TCP 기반으로 신뢰성 있는 전송이 가능하며, 멀티 스트림을 통해 효율적인 전송과 네트워크 지터에 강하며, 클라이언트가 가진 대역폭을 최대한 활용할 수 있다.
H.264와 같은 고압축 비디오처리 기법의 등장으로 기존의 MPEG2와 같은 비디오 압축에서 H.264로의 비디오 트랜스코딩이 증가되고 있지만, 고압축 비디오 콘텐츠의 온라인과 오프라인에서 불법배포는 현재 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 다이렉트쇼 환경 기반에서 고압축과 저작권 보호를 위한 비디오 트랜스 코딩과 워터마킹을 구현한다. 제안한 방법은 다이렉트쇼의 필터를 이용하여 MPG,WMV를 H.264로 비디오 트랜스코딩을 하고 이와 함께 비디오의 공간영역 특성을 이용하여 저작권 보호를 위한 강인한 워터마킹을 구현한다. 실험 결과 MPG,WMV를 H.264로 트랜스코딩에서 H.264의 QP(Quantization parameter)를 15로 하고 화면간 반복을 10프레임으로 하였을 경우 저작권 보호를 위하여 삽입된 워터마크는 평균 99% 검출됨을 확인하였고, 또한 트랜스코딩중 워터마크삽입에 따른 시간지연은 전체 트랜스코딩시간의 5.7%가 됨을 확인할 수 있었다. 제안한 방법은 저작권 삽입 기능가지는 트랜스코딩 소프트웨어를 필요로 하는 Digital TV방송, IPTV, DVD 사업에 사용 될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 MPEG-4 비디오 부호화와 복호화 시스템의 실용성과 고효율의 압축을 위한 새로운 알고리즘을 개발하였다. MPEG-4 비디오 그룹에서는 실험과 경험을 통하여 비디오 검증 모델인 VM(Verification Model)을 개발하였다 또한 MPEG-4 표준화 과정을 통하여 ISO/IEC 14496-2 표준 문서와 VM에 기반하여 다양한 참조 소프트웨어가 개발되었다. MS-FDAM은 MPEG-4 참조 소프트웨어로서 표준 부호화와 복호화로 개발되었으나 고효율의 압축과 실용성에 제한이 있다. 이에 본 논문은 기본 MS-FDAM모델에 내용 기반 비디오 코딩의 핵심인 VOP 추출 알고리즘, 실시간 입력 시스템, 압축율을 높일 수 있는 움직임 감지 알고리즘을 추가하여 최대 180:1의 압축율을 보여주는 실시간 고압축 MPEG-4 시스템을 개발하였다.
비디오 객체 분할(Video Object Segmentation)은 MPEG-4 부호화의 핵심기술로 실시간 요구사항을 위해 빠르고 정확하여야 한다. 그러나 대부분의 존재하는 알고리즘은 계산량이 많으며 실시간 응용을 위해 적합하지 않다. 또한 이전 MPEG-4 VM(Verification Model) 기본 모델은 MPEG-4 부호화 처리를 위한 기본 알고리즘을 제공하였으나 실시간 요구사항을 위한 카메라 입력 시스템, 실용적인 소프트웨어 개발, 비디오 객체 분할 그리고 압축효율에 많은 제한이 있다. 이에 본 논문은 기본 MPEG-4 VM모델에 내용 기반 비디오 코딩의 핵심인 VOP 추출알고리즘, 실시간 카메라 입력 시스템, 압축율을 높일 수 있는 움직임 감지 알고리즘을 추가하여 최대 180:1의 압축율을 보여주는 실시간 고압축 MPEG-4 전처리 시스템을 개발하였다.
고압 방전 아아크의 물리적 특성을 예측하기 위해서는 고압 방전 아아크의 특성을 근거로 한 타당성있는 모델이 고안되어야 한다. 광 에너지 분포의 계산방법을 상당히 개선하여 고압 방전 아아크의 분광학적 특성을 상세히 나타낼 수 있는 시불변 아아크 모델을 제시하였다. 그리고 계산 결과, 이 모델은 고압 방전 아아크의 물리적 특성을 비교적 잘 나타낸다는 사실을 알았고 아아크의 축 중심부의 온도가 높아질수록 나트륨의 공진선인 D 선보다 비공진선들의 방사 에너지가 많아지는 사실을 알 수가 있었다. 그러므로 축 중심부의 온도가 높아질수록 광원의 연색성이 개선된다는 사실을 예측할 수가 있었다.
본 논문은 고온 고압의 유체를 수송하는 해저 파이프의 좌굴 현상에 대해서 논하였다. 고온 고압의 유체를 해저 파이프로 수송 할 때, 수송되는 고온 고압의 유체와 수위 해저의 온도와 압력들의 차에 의해서 유체 수송 파이프는 축 방향으로 압축력을 받게 되고 이 압축력을 견디지 못하면 수송 파이프는 수직 방향의 좌굴 현상이 발생하게 된다. 논문에서는 "semi-empirical design method"를 사용하여 수송 유체의 온도와 압력의 여러 가지 변화에 따라 파이프의 축 방향 압축력을 계산하고 수직 좌굴 현상에 따른 안전계수를 구하여 파이프의 초기 설계 결정에 도움을 주고자 했다.
$YBa_2Cu_3O_{7-y}$ 박막을 c축 방향으로 성장시키는데 고압 스퍼터링 방법이 저압 스퍼터링 방법에 비해 효과적인 것으로 알려져 있다. 우리는 500mtorr의 고압 스퍼터링 방법을 사용하여 $YBa_2Cu_3O_{7-y}$ 박막을 $\alpha$축으로 성장시키는 연구를 수행하였다. 저압 스퍼터링 방법을 사용할 때보다 낮은 기판온도에 $\alpha$축 방향 성장이 이루어지며, 저압 스퍼터링 성장의 경우와는 달리 산소분압의 크기에 따라 성장 방향이 달라지지 않음을 발견하였다. 성장된 박막은 기대와 달리 매우 낮은 초전도 전이온도와 열등한 구조적 특성표면 특성을 보였다.
영상은 그래픽, 교육,의료 분야의 멀티미디어 정보에서 중요한 역할을 하고 있다. 특히 지문 영상은 정보화 시대에 매우 중요한 정보로서 보안이나 인증 시스템에 널리 쓰이고 있다. 그러나 기존의 시스템에서는 지문 영상의 데이터 양이 많아 지문의 특징 정보만 일부 추출하여 저장하는 방식을 취하고 있어 지문이나 검색 등의 다양한 응용에 제약을 주고 있다. 정지 영상 압축 표준으로는 JPEG이 있지만, 20:1이상의 고압축에서는 많은 부호화 결점들 때문에 그러한 시스템에서의 실제적인 사용은 매우 어렵다. 따라서 고압축을 수행하면서 선명한 화질을 제공하는 지문 영상 압축 코덱 개발이 매우 필요하게 되었다. 본 논문에서는 이러한 요구에 맞게, 최근 새로운 영상 압축 기법으로 등장한 WSQ를 근간으로 하는 FBI 지문 영상 압축 표준을 EK르는 영상 압축 코덱을 개발하였으며, Windows95 환경하에서 동작하는 소프트웨어를 개발하여 실제로 지문 영상을 압축하는데 사용할 수 있도록 하였다. 또한 원래의 FBI 코덱과의 호환성을 유지하면서 코덱의 성능을 향상시키는 기법을 적용하여 원래의 FBI 코덱 보다 성능이 나아진 코덱을 개발하였다. 개발된 지문 영상 압축 코덱은 전자 주민 카드 및 각종 인증 시스템용 코덱으로 활용 가능하다.
본 논문은 고속 및 고압축을 위한 프랙탈 영상 부호화 기법에 대해서 제안한다. 먼저, 원영상의 크기를 스케일링 방식 및 비트플레인 이용하여 1/2 및 1/4로 축소한다. 이어서, 부호화 시간의 단축을 위해 제한된 영역내에서 원영상의 1/4 크기의 도메인 블록과 가장 유사한 블록을 원영상의 1/2 크기를 가지는 레인지 영역에서 찾는다. 실험 결과, 제안된 알고리즘은 재퀸의 방식에 비해 화질은 다소 저하되었으나, 부호화 시간과 압축율은 많이 향상되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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