• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제37권3호
• /
• pp.55-61
• /
• 2000

본 논문에서는 MPEG-2 비디오 인코더의 프레임 인터페이스 모듈에 대한 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. 인코더 모듈과 SDRAM 사이의 메모리 버퍼 크기를 줄이기 위해, 한 매크로 블록에 필요한 메모리액세스 시간을 dual-bank 동작과 버스트 길이 변화를 사용하여 필요 클럭 수를 최소화 한다. 이 최소화된 메모리 액세스 방법으로 인해 남는 클럭 사이클을 랜덤 액세스 횟수로 할당함으로써, 내부버퍼 크기, 데이터버스의 폭과 제어논리회로의 크기를 줄일 수 있었다. 제안된 프레임 메모리 모듈은 54㎒의 주파수에서 동작하며 설계된 라이브러리는 VTI/sup тм/ 0.5㎛ CMOS TLM 표준셀공정을 사용하였다. 제안된 구조를 C-code하드웨어 모델에 의해 생성된 테스트 벡터와 합성된 회로의 모의실험 결과를 비교함으로써 검증하였다. 제안된 구조의 버퍼 면적은 기존 구조의 버퍼 면적의 40%로 줄일수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제40권5호
• /
• pp.347-356
• /
• 2003

비디오 영상으로부터 카메라의 움직임과 3차인 구조를 복원하는 기술은 다양한 분야에 응용되고 있다. 특히 비교정(un calibrated) 동영상을 해석하기 위해서는 대상 영상의 정보만을 이용하는 카메라의 자동 보정(auto-calibration)기술이 필수적이다. 그러나 비디오 상의 많은 프레임에 안정적으로 이를 적용하려면 기존의 자동 보정기술은 무기조정(bundle adjustment) 또는 비선형 최적화 등의 매우 복잡한 과정이 요구된다. 본 논문에서는 최적화 과정 없이도 정확하게 대상 카메라의 궤적과 3차원 구조를 복원하는 새로운 방법이 제안된다. 첫 번째 단계에서 대상 시퀀스에서 카메라 궤적의 해석에 적절한 키프레임(key-frame)을 선택하여 전체 연산 시간을 줄이며, 두 번째 과정에서 보다 정확한 카메라 자동 보정을 하기 위해 이미 추출된 키프레임 가운데 적대 2차 원추곡면(absolute quadric)의 추정을 통해 오차가 많이 포함된 키프레임을 제거한다. 가상 및 실사영상에 대한 실험결과로부터 제안된 방법의 성능을 확인하였으며, 다양한 실사 영상을 대상으로 가상의 3차원 모델을 합성한 결과도 제시하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.774-779
• /
• 2018

디지털 도메인에서 이미지나 비디오의 수정 및 합성은 매우 용이하다. 경우에 따라 주어진 이미지나 비디오가 진품인지를 확인해야 하는데, 전문가들의 경우 눈으로도 확인 할 수 있는 길이 있지만 그리 쉬운 것은 아니다. 게다가 손상된 부분을 정확히 찾아 복구해야 하는 일은 전문가에게도 불가능한 일이다. 이러한 응용분야에 적용할 수 있는 것이 연성 워터마킹(Fragile Watermarking) 기술로 원본이 어떠한 형태로든 변형된 경우 워터마크(Watermark)를 검출 할 수 없게 하는 방법이다. 즉, 워터마크가 검출 되었다는 것은 워터마크가 삽입된 후 아무 손상이 가지 않은 독착성(originality)이라 할 수 있을 것이다. 실제 응용분야에서 JPEG과 같은 손실 압축은 종종 허용 또는 필요함으로 인증방법은 이미지 Shifting, Cropping, Filtering 그리고 Replacement 등의 악의적인 변형과 구분되어야 한다. 따라서 제안하는 알고리즘은 JPEG 압축에는 강인한 이미지 인증을 보이며, 다른 악의적인 변형에는 워터마크가 쉽게 깨지는 Fragile Watermarking 알고리즘을 구현한다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.339-349
• /
• 2017

본 논문에서는 비디오 클립에 있는 간판 영상을 다른 간판 영상으로 자연스럽게 교체하는 기법과 이를 수행하기 위한 어플리케이션을 제안한다. 영상에 있는 간판영역을 교체하기 위해서는 이를 추적하고, 간판의 형태변화를 알아내야 한다. 또한 전방 물체에 의하여 가려짐이 발생 했을 때에는 간판 영역만 교체될 수 있도록 가려진 영역을 추출하고, 자연스러운 합성을 위해서 색 보정을 수행하였다. 제안하는 어플리케이션은 알고리즘에 필요한 정보를 사용자로부터 입력받고, 필요한 기능을 설명함으로써 알고리즘이 실질적으로 구현되고 테스트해 볼 수 있는 전체 프로세스를 공개한다. 이는 다양한 미디어 매체에 활용될 수 있는데, 흔히 볼 수 있는 간접 광고를 제거할 수 있는 수단으로도 사용될 수 있고, 광고하고 싶은 영상에 다른 광고 영상을 삽입하여 홍보하는 새로운 광고모델로도 활용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37C권10호
• /
• pp.859-869
• /
• 2012

본 논문에서는 3차원 동영상의 시 공간적 정보 중복성 (TSR: temporal-spatial redundancy)과 노블 룩업테이블(N-LUT: novel look-up table)를 이용한 효과적인 3차원 동영상 홀로그램 생성기법인 TSR-N-LUT을 제시하였다. 제안된 기법에서는 먼저, DPCM (differential pulse code modulation) 알고리즘을 이용하여 3차원 동영상 프레임간의 시간적 중복 데이터를 제거한 다음, 잔여 영상에 대해서도 각 프레임별로 영상라인 간 중복 데이터를 제거하게 된다. 따라서, 시 공간적인 중복 데이터가 제거된 물체영상에 N-LUT 기법을 적용함으로써 효과적으로 3차원 비디오 홀로그램을 합성하게 된다. 실험결과 제안된 TSR-N-LUT 기법은 기존 방법에 비해 평균적으로 홀로그램 계산을 위한 물체 포인트 수가 23.72% 감소함과 동시에 홀로그램 생성속도 역시 19.55% 개선됨을 보임으로써 제안된 기법의 실제 응용 가능성을 제시하였다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.332-340
• /
• 2022

최근 딥러닝을 적용하는 비디오 압축에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 화면내 예측 부호화의 성능 한계를 극복할 수 있는 방안으로 딥러닝 기반의 화면내 예측 부호화 기술이 연구되고 있다. 본 논문은 신경망 기반 문맥적응적 화면내 예측 모델의 학습기법과 그 부호화 성능분석을 제시한다. 즉, 본 논문에서는 주변 참조샘플의 문맥정보를 입력하여 현재블록을 예측하는 기존의 합성곱 신경망(CNN: Convolutional Neural network) 기반의 화면내 예측 모델을 학습한다. 학습된 화면내 예측 모델을 HEVC(High Efficiency Video Coding)의 참조 소프트웨어인 HM16.19에 추가적인 화면내 예측모드로 구현하고 그 부호화 성능을 분석하였다. 실험결과 학습한 예측 모델은 HEVC 대비 AI(All Intra) 모드에서 0.28% BD-rate 부호화 성능 향상을 보였다. 또한 비디오 부호화 블록분할 구조를 고려하여 학습한 경우의 성능도 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제42권2호
• /
• pp.27-36
• /
• 2005

년 논문에서는 MPEG과 JPEG, H.26X 계열 등의 DCT-기반 영상/비디오 컨텐츠에 효과적인 암호화 방법을 제안하였고, 이를 최적화된 하드웨어로 구현하여 고속동작이 가능하도록 하였다. 영상/비디오의 압축, 복원 및 암호화로 인한 많은 연산량을 고려하여 영상의 중요한 정보(DC 및 DPCM계수)만을 암호화 대상 데이터로 선정하여 부분 암호화를 수행하였다. 그 결과 암호화에 소요되는 비용은 원 영상 전체를 암호화하는 비용이 감소하였다. 여기서 Nf는 GOP내의 프레임수이고 PI는 B와 P 프레임에 존재하는 인트라 매크로블록의 수이다. 암호화 알고리즘으로는 다중모드 AES, DES, 그리고 SEED를 선택적으로 사용할 수 있도록 하였다. 제안한 암호화 방법은 C++로 구현한 소프트웨어와 TM-5를 사용하여 약 1,000개의 영상을 대상으로 실험하였다 그 결과 부분 암호화된 영상으로부터 원 영상을 추측할 수 없어 암호화 효과가 충분함을 확인하였으며, 이 때 암호화에 의한 압축률 감소율은 $1.6\%$에 불과하였다. Verilog-HDL로 구현한 하드웨어 암호화 시스템은 하이닉스 $0.25{\mu}m$ CMOS 팬텀-셀 라이브러리를 사용하여 SynopsysTM의 디자인 컴파일러로 합성함으로써 게이트-수준 회로를 구하였다. 타이밍 시뮬레이션은 CadenceTM의 Verilog-XL을 이용해서 수행한 결과 100MHz 이상의 동자 주파수에서 안정적으로 동작함을 확인하였다. 따라서 제안된 암호화 방법 및 구현된 하드웨어는 현재 중요한 문제로 대두되고 있는 종단간(end-to-end) 보안에 대한 좋은 해결책으로 유용하게 사용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제41권5호
• /
• pp.546-554
• /
• 2016

다수의 무선 기기를 통해 하나의 대상을 촬영하여, 이 영상을 통해 실제로 촬영하지 않은 위치에서 바라볼 때의 영상으로 합성하는 기술을 자유시점 비디오라고 한다. 이 기술을 무선기기를 이용한 실시간 스트리밍 서비스에 접목하면 사용자에게 새로운 서비스를 제공할 수 있으나, 모든 시점에서 촬영한 영상을 전부 전송하기에는 다수의 전송 기기가 공유하는 무선 자원의 제한과, 스트리밍 서비스가 가지는 시간적 제약으로 인한 어려움이 해결되어야 한다. 따라서, 최적의 품질을 위해서는 무선 채널의 상태와 사용자의 요청 비율을 고려하여, 서버로 전송하는 기기들을 효과적으로 선별해야 할 필요가 있다. 본 연구는 실시간 자유시점 비디오 스트리밍 서비스 환경을 가정하고, 전송 과정에서 발생할 수 있는 무선 채널 오류와 다양한 시점에 대한 사용자들의 인기도를 반영하여, 최적 품질을 보장하는 전송기기 집합을 선별하는 추단적 알고리즘을 제안한다. 성능분석을 통해 제안된 방식은 가장 인기도가 높은 시점의 품질이 우선적으로 보장되는 효과를 가짐을 보였다. 또한, 이 알고리즘의 성능을 촬영 기기의 위치만을 고려한 기존 연구의 방식과 비교한다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.216-227
• /
• 2022

MPEG-I (Immersive) 그룹에서는 6자유도(DoF: degrees of freedom)를 제공하는 몰입형 비디오의 표준화 프로젝트를 진행 중에 있다. MPEG Immersive Video (MIV) 표준화 기술에서는 사용자에게 움직임 시차(parallax)를 제공하기 위해 취득한 다수의 영상을 깊이 맵 기반 이미지 렌더링(depth map-based image rendering, DIBR)을 바탕으로 임의의 사용자 시점의 뷰를 렌더링하게 된다. 현재 MIV에서는 효율적인 부호화를 위한 기술들이 많이 논의된 바 있지만, 전송 측면에 대해서는 여전히 논의가 필요하다. 본 논문은 사용자 시점에 적응적인 몰입형 비디오 스트리밍을 위한 품질 할당 기법을 제안한다. 현재 MIV에서 지원하고 있는 그룹 분할 기법을 통하여 독립적으로 전송, 복원이 가능한 시점 그룹 단위를 생성하여 이를 사용자 시점에 기반한 품질 할당 기법을 통해 효율적인 전송이 가능하도록 한다. 제안하는 적응적 전송 기법은 Test Model for Immersive Video (TMIV) 시험모델을 통해 구현되었으며, 주어진 합성 시점 위치에 따라 렌더링 과정에서의 기여도를 그룹별로 계산하고 우선 시점 그룹을 판단하여 고품질로 전송한다. 사용자 시점에 대한 렌더링 비교 결과를 통해 제안하는 기법이 기존 TMIV 대비 PSNR 지표에서 평균 17.0%, IV-PSNR 지표에서 14.6%의 BD-rate 감소율을 보여 효율적인 전송이 가능함을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제33권9호
• /
• pp.592-607
• /
• 2006

이 논문은 실시간 제약 조건을 갖는 다중태스크 응용을 여러 개의 코어를 갖는 SoC 위에서 동작시키고자 할 때, 시스템의 비용은 최소로 하면서 성능을 높일 수 있도록 프로세서 및 하드웨어 IP를 선정하고, 태스크를 매핑 하는 기법을 제안한다. 이와 같은 기법은 하드웨어-소프트웨어 통합합성 기법이라고 한다. 이전 연구에서 우리는 복잡한 통합합성 문제를 세 가지 하부 문제(프로세서 컴포넌트 선택문제, 태스크 매핑문제, 그리고 스케줄-가능성 검사문제)로 세분화 하고, 각 문제를 독립적으로 해결하는 기법을 제안하였다[1]. 하지만 많은 장점에도 불구하고 이전 연구에서는 한 태스크가 스케줄 될 때, 자신의 스케줄-길이를 최소로 줄이기 위해 시스템 전체 자원을 모두 점유하는 것을 가정하는 제약점이 있었다. 그러나 일반적으로 보다 향상된 성능을 얻기 위해서는, 서로 관련이 없는 태스크들은 서로 다른 프로세서에서 동시에 실행될 수 있어야 한다. 이 논문에서는 다중프로세서 환경에서 다양한 운영정책을 가지는 일반적인 시스템을 위하여 태스크 매핑회피 기법과 태스크 매핑전용 기법이라는 두 가지 매핑기법을 제시한다. 멀티미디어 실시간 응용 프로그램인 다채널 디지털 비디오 레코더(Digital Video Recorder)와 관련 논문에서 제공된 임의 생성 다중태스크 예제에 대해서 큰 성능 향상을 얻을 수 있었다.