선형복잡도(linear complexity)가 크고 균형(balance) 특성이 좋은 수열은 스트림 암호(stream cipher) 또는 보안성이 요구되는 대역 확산 통신(spread spectrum communication) 등에 이용될 수 있다. 이러한 수열을 발생하기 위하여, 최대길이 수열(m-sequence)을 계층 구조의 비선형 피드포워드 로직(NLFFL; Non-Linear Feed-Forward Logic) 필터 함수에 통과 시켜 랜덤 수열을 얻는 방법이 Groth에 의해 제안되었다. 본 논문에서는 Groth의 계층 구조를 변형하여 Langford 연결법과 같은 특별한 비선형 연결 방법 없이도 잡음 특성이 좋은 수열을 발생시킬 수 있는 방법을 제시한다.
비동기 디지탈 변조 시스템은 일반적으로 아날로그(analog) 신호를 시간축상에 샘플링(sampling)하지 않고 진폭축상에서 양자화하기 때문에 그 출력펄스는 보통 랜덤(random)하여 재래의 동기식 시분할 다중방식은 적용하지 못한다. 아날로그 신호를 터지탈 코오드화하게 되면 전송회로의 비직선성이나 중계기의 잡음 누적 등의 문제점이 어느 정도 해소되므로 여기에 Pierce의 다중통신 방식(1)을 적용하기로 하고 이를 실현시키는데 알맞는 디지탈 변조방식에 대해서 고찰하였다.
통신회로에서 많이 사용되는 PLL 방식에 의한 주파수 합성기는 여러 장점이 있지만 위상잡음 특성이 나쁘고 긴 주파수 도약 시간을 갖기 때문에, 최근의 고속(l$\mu\textrm{s}$이하)으로 주파수 호핑(Frequency Hopping)을 요구하는 디지털 통신 시스템에서는 사용이 어렵다. 본 연구는 디지털 영상 패턴 발생기에서 1600hops/s 로 600개 이상의 랜덤한 주파수를 발생하는 주파수합성기를 DDS (Direct Digital Synthesis) 방식을 이용하고, CPLD에 의해 구현하였다.
본 논문은 디지털 영상 데이터를 대상으로 웨이블릿 변환을 이용하여 주파수 영역에서 워터마크를 삽입하는 블라인드 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 실험을 통하여 다양한 임계치에 따른 워터마크 정보의 수용력과 영상의 손실 정도(PSNR), 저작권 인증 여부와 검출 값(Correlation response) 사이의 관계(Trade-off)들을 고려하여 최적의 임계치에 관하여 연구한다. 또한 인간의 시각적인 특성을 고려한 HVS(Human visual system) 기법을 적용하여 영상의 비가시도를 유지하면서 시각적으로 중요한 영역에 워터마크를 삽입하여 일반적인 공격에 강인성을 가지는 워터마킹 방법을 연구한다. 워터마크로서 가우시안 랜덤 수열(Gaussian Random sequence)을 삽입하여 최적의 임계값을 적용한 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 여러 영상에 대하여 실험해 본 결과 워터마크가 삽입된 영상의 화질은 비가시도 측면에서 시각적으로 인지할 수 없을 만큼 측정되었으며, JPEG 손실압축, 선형 필터링, 잡음첨가 그리고 크로핑 등의 공격에 대하여 향상된 상관도와 강인함을 알 수가 있었다.
본 논문은 디지털 영상 데이터를 대상으로 웨이블릿 변환을 이용하여 주파수 영역에서 워터마크를 삽입하는 블라인드 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 각기 다른 다양한 디지털 영상 데이터의 특성을 고려하여 영상의 특성을 반영하는 임계값을 적용하고 가우시안 랜덤 수열(Gaussian Random Sequence)을 워터마크로 삽입하여 원본영상과 워터마킹된 영상이 시각적으로 차이가 없도록 한다. 영상의 특성을 반영하기위한 임계값을 실험을 통하여 조절함으로서 영상의 손실정도, 워터마크 정보의 삽입 양, 검출 상관도 등의 관계를 연구하고 인간의 시각적인 특성을 고려하여 비가시도를 향상하였으며 중주파 대역에 워터마크를 삽입함으로서 원본영상의 손실을 최소화하고 다양한 영상 처리에 견고하도륵 하였다. 제안한 방법의 성능 평가를 위해서 JPEG 손실압축 선형 필터링, 비선형 필터링, 잡음첨가 그리고 크로핑 등의 영상 처리를 실험한 결과 높은 상관도와 견고함을 나타내었고 비가시도 측면에서도 시각적으로 인지할 수 없을 만큼 측정되었다.
본 논문에서는 디지털 신호처리를 이용한 가우시안 저역필터, 위상적분회로, D/A변환기와 보조회로를 사용하여 GMSK변조기를 구현하였다. 가우시안 기저대역 필터의 차단주파수 BbT를 변화시켜 비교적 좁은 전력스펙트럼을 관측하였다. 복조방식은 변별기방식을 사용하였고, Rayleigh fading조건과 가산성 백색 가우시안 잡음 조건에서 16Kbps의 의사랜덤 신호를 전송했을 때 BER 값의 이론치와 실험치를 비교하였다.
여러 음원들에 의해 형성된 파동장내에서 각 신호음의 주파수 특성과 시간 지연 (time delay)을 추정할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘의 관련 수식은 두 개의 상호 간섭하는 신호가 입사하고 여기에 주변 환경에 의한 랜덤 잡음이 첨가된다고 가정하여 유도되었으며 두 개 이상의 신호음이 있는 상황에 대해 확장이 가능하다. 본 논문에서 시간 지연이 일정한 수신 신호 영역에 등간격으로 놓여진 수신기로부터 각 센서에 수신된 신호의 스펙트럼은 M개의 센서에 대해 K개의 음원 스펙트럼과 K개의 조정 벡터(steering vector) 의 선형 조합(linear combination)으로 주파수에서 모델된다. 각 음원의 주파수 특성과 음원 으로 들어오는 신호의 입사각을 결정하기 위하여 본 알고리즘은 전달 행렬(transfer matrix) 을 계산하고 그 전달 행렬의 고유값(eigenvalue)과 고유벡터(eigenvector)를 분석한다. 이 고 유값들은 복소수이며 그 크기는 진폭 변환 계수를 결정한다. 위상은 수신기의 간격으로부터 시간 지연을 결정하는 기울기를 갖는 주파수의 선형 함수이다. 전달 행렬에의 입력 자료들 은 동일 간격 소자간의 cross-power spectra이다.
Reed-Solomon 코드의 디코더를 error-trapping 방법으로 설계했다. (7.3) Reed Solomon 코드의 인코더 및 디코더 구성시 GF(8)의 소자는 3bit의 2진수로 표현했다. 하드-웨어 시험은 Apple-II(micro-computer)로 제어했으며, 인코딩하는데 걸린 시간은 $350\mu sec이었고, 디코딩하는데 걸린 시간은 910u sec이었다. 실험 결과 2개 이하의 랜덤 에러는 정정되었고, 그 보다 많은 에러는 정정되지 않았다. 또한 4bit의 binary burst에러도 역시 정정되었다. 그리고(7, 3) Reed-Solomon코드의 performance를 측정한 결과, 채널 에러가 10~10일때 에러 확률이 약 10~10정도로 감소되었다.
본 논문에서는 연속영상에서 움직이는 객체의 motion에 기반하여 영상을 분할하는 새로운 알고리즘을 제안하였다. 전체적인 분할 과정은 2단계로 구성되어진다. 첫 단계는 '픽셀 레이블링' 단계이며, 두 번째 단계는 'motion 분할' 단계이다. '픽셀 레이블링' 단계에서는 optical flow에 의해 발생하는 속도 벡터들의 크기에 따라 영상의 각 픽셀에 레이블을 부여한다. 'Motion 분할' 단계에서는 첫 단계에서 생겨난 불필요한 잡음을 제거하기 위해 motion 필드를 마코프 랜덤 필드로 모델링하여 에너지 최소화를 통해 motion을 분할한다. 실험결과, 제안된 알고리즘이 연속영상에서 움직이는 객체의 motion을 효율적으로 분할함을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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