본 논문에서는 저가형 멀티미디어 시스템 제작에 대해서 소개한다. 본 시스템은(DigiAlbum)은 정지 영상과 동영상을 출력, 수정, 저장이 가능하며, 사용자가 쉽게 이용할 수 있도록 리모콘으로 작동하게 되어 있다. DigiAlbum은 IBM 호환형태의 STPC CPU를 사용하였고, PCMCIA를 사용하였다. 멀티미디어 전용 단일 사용자 다중처리 32비트 Mini OS를 탑재하였으며, 정규 비트맵 메모리 블록을 이용한다. 어플리케이션 프로그램은 하드웨어를 직접 제어하며, 비디오 메모리 직접 엑세스와 Fast DCT를 이용하여 빠른 영상 복호/부호화를 처리한다. 멀티미디어 처리 부분에서 DigiAlbum은 일반 고가형 PC급과 그 성능이 같다.
영상압축 인코더에서 가장 많은 계산량을 차지하는 부분이 움직임 벡터를 추정하는 부분이다. 일반적인 3단계 탐색 (Three-Step Search: TSS) 방법은 한 개의 매크로 블록에 대해 25개의 탐색점에 대해서 탐색을 한다. 본 논문에서는 주변 움직임 벡터로부터 예측된 움직임 벡터를 또 하나의 탐색 점으로 추가하는 수정된 3 단계 탐색 방법을 제안한다. 제안한 방법은 기존 방법 보다 일반적으로 속도를 향상시키면서 최대 15% 정도 비트율을 감소시킬 수 있다.
본 논문에서는 목표 비트량에 맞게 영상을 압축하는 모델 기반 매크로블록 레이어 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. H.264 비디오 압축 표준은 다양한 압축 모드 및 최적화 방법을 사용하여 압축률을 향상 시키지만 복잡한 인코더 구조는 정확한 트래픽 제어를 어렵게 한다. 제안된 알고리즘에서는 매크로블록 단위에서 비트율과 양자화 파라미터의 관계 및 화면간 영상 변화량에 따른 MAD 값을 선형회귀분석을 통해 예측한다. 예측된 데이터를 바탕으로 각 매크로블록의 양자화 파라미터를 라그랑지 곱수 방법을 이용하여 결정한다. 이 값은 다시 한 프레임에 할당된 비트량과 발생한 비트량의 차이에 따라 수정하여 한 프레임을 압축했을 때 결과 비트량이 목표치에 근접할 수 있게 한다. 제안하는 알고리즘과 기존 알고리즘간의 비교 실험은 제안하는 알고리즘이 목표 비트량과 일치하는 결과 비트량을 생성하는 것을 보여준다.
RFID 시스템에서 중계 공격에 저항하기 위해 리더와 태그 간의 시도와 응답에 소요된 1비트의 왕복 여행시간 측정을 이용한 거리 한정 프로토콜이 주로 사용된다. 이러한 프로토콜에서 1비트 시도와 응답에 대한 중계 공격의 성공확률을 줄일 수 있으면 효율적인 거리 한정 프로토콜을 만들 수 있다. 본 논문에서는 Hancke와 Khun이 제안한 1비트 시도와 응답 기반의 RFID 거리 한정 프로토콜을 2비트 시도와 응답 기반으로 수정한 효율적인 RFID 거리 한정 프로토콜을 제안한다. n번의 시도와 응답에 대한 중계 공격의 성공확률이 제안된 프로토콜에서는 (7/16)n으로 (3/4)n인 Hancke와 Khun의 프로토콜보다 훨씬 낮다.
비트코인은 분산되고 투명하며 강력한 암호화를 통해 데이터 수정이 불가능한 암호화폐 중 하나이다. 그러나 익명성으로 인해 다크웹 등에서 불법 거래를 위한 지불 수단으로 사용되기도 한다. 이 문제를 해결하기 위해 비트코인 트랜잭션의 특성을 기반으로 하는 클러스터링 기법이 제안되었으나 기존 휴리스틱 기법에서는 여전히 클러스터링 되지 못하고 있는 경우가 존재한다. 이러한 거짓 부정을 줄이기 위해 비트코인 트랜잭션의 특성뿐만 아니라 오프체인 데이터를 이용한 휴리스틱을 제안한다. 우리는 오프체인 데이터를 수집하고 활용하기 위해 Silk Road 4의 리뷰 데이터를 분석하여 리뷰 데이터의 31.68%가 실제 비트코인 트랜잭션으로 매치시킬 수 있음을 발견했고 수집된 데이터에 대해 91.7%까지 거짓 부정을 줄일 수 있었다.
비밀 통신에서 스테가노그래피는 제3자에게 인지되지 않으면서 비밀 메시지를 송수신한다. 공간 영역 방법에서 비트화 된 정보가 이미지의 분해된 화소 값의 가상 비트 평면에 삽입된다. 즉 비트화 된 비밀 메시지는 커버 매체인 이미지의 최하위 비트(LSB)에 순차적으로 삽입된다. 표준 LSB는 간단하게 적용할 수 있지만 제3자에 의해 쉽게 탐지될 수 있는 단점이 있다. 보안성을 높이기 위해 상위 비트 평면을 이용할 경우 이미지 품질이 떨어질 수 있다. 이 논문에서 lo번째 비트 평면과 수정된 화소 강도 값 분해에 기반한 이미지 스테가노그래피에 한글 비밀 메시지를 은닉하는 방법을 제시한다. 이때 은닉하려는 한글 메시지를 초성, 중성, 종성으로 분해한 후 혼합과정을 적용하여 기밀성과 견고성을 높인다. 제안된 방법의 효율성을 확인하기 위해 PSNR을 이용하였다. 제시된 기법은 상위 비트 평면에 비밀 메시지를 삽입할 경우 BCD와 Fibonacci를 적용한 방법보다 이미지 품질에서 적은 영향을 받는다는 것을 확인하였다. 기준값과 비교했을 때 제안한 방법의 PSNR 값이 적절한 것을 확인하였다.
Transorthogonal 코드를 블록 단위로 확장해서 얻은 코드 집합을 적절하게 부집합으로 나누고 부호화기의 코드집합으로 할당한다. 이러한 부초화기를 병렬로 구성하고 정보 비트에 의해 선택된 부호화기의 각 출력 코드들을 합산하여 전송하는 다중코드 transorthogonal 변조 방식이 제안되어 있다. 본 논문에서는 다중코드 transorthogonal 변조 시스템의 부호화기로부터의 각 출력 코드를 또 다른 정보 비트로 이진 위상 변조한 후 합산하여 전송하는 시스템을 제안한다. 다중코드 transorthogonal 변조 시스템에서 적용된 정 진폭 부호화 알고리즘과정 전폭 부호화에 사용된 잉여비트를 이용한 수신 에러 정정 알고리즘을 제안된 시스템에 수정 없이 적용할 수 있으며 다중코드 transorthogonal 변조 방식에 비해 대역폭 효율이 개선됨을 보인다.
동영상 부호화를 위한 새로운 방법으로 DCT 기반의 임베디드 제로트리 부호화와 연속되는 프레임에서의 최적 비트 배분을 위한 기법을 제안한다. 국제 표준화된 기존 부호화 알고리즘의 구조를 충분히 이용하면서 부호화 효율을 개선시키기 위해, 움직임 검출 및 보상과 DCT 복합 영상 부호화 구조 기반의 임베디드 제로트리 부호화 기법을 적용한다. 이를 위해 먼저, DCT 변환 계수를 복호 영상에 미치는 중요도에 따라 트리 구조로 재배치한 후, 임베디드 제로트리 부호화 알고리즘을 수정해서 적용한다. 이때, 주어진 전체 비트율에 대해, 연속되는 각 프레임에 최적의 비트가 배분되도록 해서 최상의 복호 영상을 얻기 위한 최적 비트율 제어기법을 제안한다. 또한, 각 프레임의 비트율 및 부호화 오차를 균일하게 제어해서 각 프레임마다 균일한 품질의 영상이 얻어지도록 한다. 제안 알고리즘의 객관적인 성능을 평가하기 위해 다양한 테스트 영상에 대해, 모의실험 결과를 제시하고, 그 성능의 우수성을 입증한다.
통신로에서 메시지 수정 등을 검출하는 수단인 메시지 인증법에 관해 살펴보고, 기존의 방식과 새로 제안하는 방식을 메시지 에러율과 효율성 면에서 고찰하여, 제안된 방식이 기존의 방식보다 통신로 비트 에러율이 $10^{-2}$~$10^{-5}$일 때 효율이 크게 좋아지고 메시지 에러율이 개선됨을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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