본 논문에서는 다양한 조명 조건 하에 노출되어 있는 무선 이동 로봇으로부터 전송 받은 영상에서 충분한 정보를 포함하고 있는 영상과 그렇지 않은 영상을 식별하는 방법을 제안한다. 열악한 조명 조건하에서 획득된 영상은 많은 잡음을 포함하고 있고, 충분한 주변 정보를 제공해 줄 수가 없다. 따라서 본 논문에서는 무선 이동 로봇으로부터 전송 받은 영상을 전처리하여 획득한 이진 영상의 복잡도를 이용하여 전송받은 영상을 식별하는 방법을 제안한다. 본 실험에는 무선 이동 로봇으로부터 획득한 305개의 실험 영상을 이용하여 실험을 실시하였고, 실험 결과, 약 97%의 식별율을 나타내었다.
본 연구에서는 유선망을 이용했던 기존의 통신 방식에서 벗어나 언제 어디서나 정보 전송이 가능한 무선통신서비스(HSDPA 방식)를 이용하여 촬영하고자 하는 지역의 영상들을 실시간으로 전송해 보았다. 또한 전송 시에는 촬영 장소와 촬영 시간 및 촬영 카메라의 왜곡 계수 등도 같이 전송하여 후처리(Post-Processing) 작업 시에 필요한 영상보정이나 영상 정합에 도움이 되도록 하고자 하였으며 이러한 부분들을 웹을 통하여 실시간으로 서비스하여 사용자의 편의를 도모하고자 하였다.
원격 영상전송 장치는 안전상의 문제가 있거나 사람이 갈 수 없는 곳을 관찰하기 위해 로봇 기술과 영상전송 기술을 결합한 것이다. 최근 원격 제어를 위해 웹서버와 로봇간 유선 및 RF를 이용한 제어 장치들이 개발되고 있지만, 작동 거리 및 인터넷 라인을 설치해야 하는 제한점이 있으며, 무선 방식의 통신장비를 이용할 경우 무선 라우터의 가격이 고가라는 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 CDMA 셀룰러 폰 통신망을 이용하여 영상전송 및 영상전송 장치를 원격으로 제어할 수 있는 시스템을 개발하였으며, 개발된 시스템은 기존의 무선동신(RF)을 이용한 영상 전송시의 단점인 거리 제한 문제와 인터넷을 이용한 영상전송시의 문제를 해결할 수 있었고, 현재의 통신망을 비롯한 제한된 조건하에서 최적의 영상 및 음성을 전송할 수 있었다.
무선 이동 네트워크상의 이동 사용자의 동영상 주문 요청에 따라 실시간 동영상 전송서비스를 지원하기 위한 무선 스트리밍 플랫폼 구조 및 방법을 기술한다. 무선 채널은 잦은 네트워크 단절 및 전송 지연 등의 자원 한계성을 가지고 있다. 이러한 한계점들을 극복하고 이동 사용자가 요구하는 이동 실시간 스트리밍서비스를 지원하기 위해 프리패치(pre-fetch) 전송 방법과 패킷손실보존(packet loss conservation) 방법을 가진 다운로드 에이전트 시스템을 제안한다.
본 논문에서는 무선 모바일 환경하에서 동영상 데이터 전송시 네트워크 환경을 고려한 QoS (Quality of Service)를 지원하면서 PSNR(Peak Signal Noise Ratio)의 변화 폭을 최소화시키는 전송제어 알고리즘을 개발하기 위한 환경 구축에 대하여 기술하고 있다. 이를 위하여 ns(network simulator)에 실제 데이터를 전송할 수 있는 환경을 구축하였다. 그리고 이 환경에서 실제로 데이터를 전송시키면서 다양한 RTP/RTCP 제어를 적용시켜 최상의 알고리즘을 찾는 실험을 하였다. 실험에서 RTP/RTCP를 이용해서 데이터 전송측의 패킷전송 간격, 데이터그램 크기 등을 변화시킴으로서, 전송되는 동영상의 품질이 어떻게 변화되는지를 분석하였고, 이를 바탕으로 무선 모바일 환경하에서 QoS를 향상시킬 수 있는 RTP/RTCP 제어방법을 알아보았다.
본 논문에서는 무선 멀티미디어 통신 환경에서 정지영상 전송에 삽입되는 디지털 워터마킹에 관하여 분석하였다. 또한, 기존의 이미지를 사용한 방법보다 원 영상에 미치는 영향이 적고 외부공격으로부터 강인한 워터마크 복원 능력을 보이는 개선된 워터마크 기법을 제안 하였다. 성능분석으로써 무선 멀티미디어 서비스를 위해 OFDM/QPSK 영상전송 시스템을 이용하여 무선채널 환경에서의 정지영상 이미지와 워터마크로 사용된 정보에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과, 본 논문에서 제안한 VI 워터마크를 삽입함으로써 원영상에 미치는 영향이 매우작고, 높은 복원 성능을 보여줌을 알 수 있었다. 또한, 동일한 전송에러 조건의 무선 채널환경에서 이미지 워터마크에 비해 우수한 저작권 정보 추출 성능을 보였다.
무선 센서 네트워크 시스템을 이용한 많은 응용 시스템이 연구되고 있는 가운데, 최근 무선 센서 네트워크 시스템의 신뢰성 확보에 대한 문제점이 대두되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 영상 데이터를 전송함으로써 보다 신뢰성 있는 정보를 제공할 수 있는 멀티미디어 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 영상 데이터를 저속의 멀티 홉 무선 센서 네트워크 환경에서 효율적으로 전송하는 프로토콜에 관련된 연구는 비교적 많지 않다. 지금까지의 통신 프로토콜들은 비교적 단순한 센싱 데이터를 전송할 수 있도록 설계되었으며, 새로운 응용들을 지원하기 위해서는 새로운 통신 프로토콜이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 연속적인 영상 데이터를 멀티 홉 환경에서 효율적으로 전송할 수 있는 다중 경로 간 간섭이 없는 간섭 회피 다중 경로 설정 기법을 제안한다.
현재 방송중계용으로 쓰이는 주파수대는 3~30GHz의 M/W 대역이다. 그러나 갈수록 늘어나는 서비스와 전송용량의 증대로 인해 주파수 부족현상이 일어나는 추세이다. 이에 대안 방안으로 주파수 재배치에 관하여 대두가 되고 있다. 이동방송 중계용 링크인 FPU 링크는 차후 다른 주파수 대역으로 이전시 이러한 링크에서 사용되었던 시스템 제원을 토대로 필요한 대역에 대한 다양한 변조방식으로 먼저 시뮬레이션 평가 후 이용채널 개수 및 이전 가능 여부 둥과 같은 조치가 수행되어져야 한다. 본 논문에서는 M/W대역의 주파수를 이용한 서비스 중의 하나인 이동전송용 중계방송시스템인 FPU(Field Pick Up)시스템을 구현하고 무선채널에서 영상을 전송하였을 때의 성능을 PSNR, BER의 특성을 통하여 평가하였다. 전송되는 데이터는 실제 동영상(320$\times$240 61frame)을 동영상 압축방식 중 하나인 MPEG을 이용하여 압축하고, 압축된 영상 정보를 무선 채널상에 전송하였을 때 복원된 영상을 분석하였다.
본 논문에서는 영상에 삽입된 디지털 워터마킹을 무선 채널상에서 신뢰성 있게 전송하는 기법에 대해 연구하였다. 멀티미디어 영상을 무선 채널에서 전송할 때는 높은 비트 에러율 때문에 데이터 손실이 발생하게 되는데, 이로 인하여 영상에 삽입된 워터마킹도 손상받게 된다. 본 논문에서는 무선 채널에서 영상에 삽입된 워터마킹의 손상을 경감시키기 위해 오류 정정 기법을 도입하였다. 워터마킹이 삽입된 영상을 OFDM/16QAM으로 변조하여 무선상으로 전송하였을 때, 오류 정정 기법의 채택 여부에 따른 수신단에서의 데이터 에러율을 비교하였다. 시뮬레이션 결과 오류 정정 기법을 사용한 경우 디지털 워터마킹을 삽입한 영상이 손상되어 수신되더라도 워터마킹 데이터는 심한 손상을 받지 않고 수신이 가능함을 확인할 수 있었다.
공공장소에서 의도적으로 유기하는 위험 물체를 감지하는 것은 사회 안전 목적에서 중요하다. 오늘날 영상감시 시스템은 고해상도와 무선 연결 능력의 측면에서의 성능 향상이 요구되고 있다. 이 연구에서는 무선 고해상도 영상 전송 기술을 기반으로 사회 안전 목적의 유기물 감지를 위하여 영상 감시 시스템의 설계를 제안하고 있다. 또한 탐지 성능인 PED, PAT 지수를 향상시키기 위하여 이전의 영상 감시 소프트웨어 구조에 추적 알고리즘이 포함되도록 하였다. 실제 무선 고해상도 영상 전송 시스템 위에 제안된 설계 구조를 구현함으로써, 4.0 Gbps 속도의 전송 성능으로서 전체 시스템의 유효성을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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