• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.107-108
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• 2012

분산 비디오 부호화기(DVC)에서 패리티 비트를 채널을 통해 전송하는 기법은 초경량 비디오 압축 기술의 핵심적인 부분이다. 하지만 복호과정 중 피드백 채널을 이용하여 패리티 비트 전송량을 제어하는 방법이 주로 사용되기 때문에 복호 시간 증가의 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 고속 분산 비디오 복호화를 위해 패리티 비트 요구량을 움직임 정보 피드백을 이용하여 예측하는 기법을 제안한다. 먼저 율-왜곡에 대한 모델을 제시하고, 시간적인 상관성이 높은 영상의 특성을 이용하여 이전 프레임의 LDPCA 프레임의 패리티 비트 요구량에 모델을 적용하는 방법을 제안한다.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권11호
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• pp.88-96
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• 1994

벡터 양자화를 이용하여 영상신호를 압축하는 경우, 원 영상을 복원하기 위하여 복호기쪽에 어야 하는 인덱스들 사이에는 높은 상관성이 존재하며, 이러한 높은 상관성을 인덱스의 부호화에 이용하면 보다 높은 부호화 효율을 얻을 수 있다. 본 논문에서는, 각 인덱스들을 이전 인덱스의 값에 따라 적응적으로 부호화하는 조건부 엔트로피 부호화를 도입하고, 이 경우 벡터 양자기를 최적화하는 방법을 제안한다. 즉, 조건부 엔트로피 부호화를 도입하는 경우 각 입력벡터당 평균 비트수는 조건부 엔트로피에 근접한다는 사실을 유용하여, 조건부 엔트로피를 제한한 상태에서 평균 왜곡을 최소화 하도록 VQ 부호책을 구성함으로써 최적화 과정이 이루어진다. 또한, 이와 같이 각 입력벡터의 양자화 결과가 다음 입력벡터의 인덱스를 부호화하는데 영향을 미치는 경우, 장시간(long term)의 관점에서 최적인 인덱스열을 찾기 위해 우리는 비터비 탐색 방법을 도입한다. 영상 모의 실험을 통해, 제안하는 방법이, 구획간의 상관성을 이용하지 않는 기존의 엔트로피 제한 벡터 양자기에 비해 같은 비트율에서 약 1.0~3.0 dB 높은 PSNR을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.14-17
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• 2010

최근 3차원 영상 컨텐츠와 디스플레이의 증가에 따라 지상파 방송사들의 3차원 텔레비전(3DTV) 방송을 위한 준비가 시작되고 있다. 하지만 현재 지상파 방송사들이 비디오 전송을 위하여 사용하고 있는 약 18Mbps의 대역폭 제한 내에서는 고화질의 3차원 스테레오스코픽 영상을 전송하는 데 한계가 있다. 따라서 보다 고화질의 3D 영상 방송 서비스를 제공하는 동시에, 기존 2DTV 시청자를 위한 호환성을 유지하기 위하여 좌영상은 현재 지상파 방송에서 채택하고 있는 MPEG-2 기반, 그리고 우영상은 보다 압축 효율이 높은 H.264/AVC 기반의 비디오 압축 및 전송 시스템이 고려되고 있다. 본 연구에서는 이러한 지상파 3DTV 방송 조건 하에서, 이종 부호화기에서 산출되는 비트스트림의 양을 대역폭 제한에 맞게 조절하는 합동 비트율 제어 방법을 제안한다. 제안하는 합동 비트율 제어 방법은 H.264/AVC의 비트율 제어 방법인 이차 율-양자화 모델(quadratic rate-quantization model)을 MPEG-2 부호화 과정 내에 구현하여 압축된 두 비디오 비트스트림의 합이 대역폭 조건을 충족시키면서 화질왜곡을 최소화하는 양자화계수를 계산하도록 설계 되었다. 또한 좌영상과 우영상의 화질의 차이가 일정하게 유지되도록 최적화 문제에서 제약식을 추가하여 양자화계수를 계산하였다. 실험결과 제안한 지상파 스테레오스코픽 3DTV를 위한 합동 비트율 제어 알고리듬은 목표 비트율을 맞추는 동시에, MPEG-2 및 H.264/AVC의 기존 비트율 제어 알고리듬 방법에 비하여 좌/우 영상의 평균 화질 합은 비슷한 수준을 나타내었고, 화질 절대차의 평균 및 변동은 큰 수준으로 감소시켰다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.820-823
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• 2013

최근 스마트폰, 카메라, 휴대용 기기 등의 확산으로 다양한 분야에서 영상의 화질 향상의 필요성이 증가하고 있다. 영상의 화질 향상에 큰 영향을 주는 방법이 명암대비 향상이며 명암대비를 향상시키는 대표적인 방법으로는 히스토그램 평활화 방법이 있으며 다양한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 일반적인 히스토그램 평활화 방법은 밝기만을 재조정하는 방법으로써 히스토그램이 한 쪽으로 치우친 영상의 경우 과도한 밝기 변화로 인하여 블록현상과 같은 왜곡이 발생한다. 본 논문에서는 히스토그램 분포의 평균 밝기를 균형 있게 재 분포 및 압축을 통해서 명암대비 향상 기법을 제안한다. 제안한 방법은 과도한 명암대비 증가로 인한 과포화 현상을 억제하기 위하여 히스토그램 빈도수에 따라 히스토그램을 차등 압축 시키며, 한 쪽으로 치우친 히스토그램을 균형 있게 재배열함으로써 영상의 밝기를 균형 있게 한다. 실험결과 제안방법은 기존 방법에 비해 영상의 밝기가 균형적이며 기존 방법에 비해 과포화 현상 없이 좋은 명암대비 향상 효과를 보였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.1112-1119
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• 1999

디지털 워터마킹(digital watermarking)이란 영상이나 비디오, 오디오, 텍스트 등의 저작물에 잘 식별되지 않는 표시를 삽입하여 저작권을 보호하는 방법으로 소유권자의 동의 없이 저작물을 배포, 복사되는 것을 방지하는 방법이다. 주파수 공간에서의 적응형(adaptive) 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 워터마크를 삽입하기 위해서 사인(sin)함수와 코사인(cos)함수를 이용한 푸리에(Fourier) 급수전개를 이용하였다. 우선, 원 이미지를 주파수 영역을 변환한 다음 워터마크를 삽입할 위치를 저주파 대역으로 한정지어 결정하였으며, M 개의 파형을 가장 직교성(orthogonality)이 좋다고 하는 사인함수와 코사인함수를 이용하여 푸리에 급수 전개를 하였다. 이때, 사인과 코사인의 n 차 고조파는 Random Sequence를 발생하여 결정하였다. 제안한 알고리즘은 이와 같이 푸리에급수전개를 했을 때 각 항의 푸리에 계수를 산출하여 이 푸리에계수에 워터 마크를 삽입하였다. 실험결과 JPEG 압축, 블러링(Bluring), 노이즈 삽입 등의 이미지 왜곡에 대하여 워터마크 상관관계가 최소 0.5467에서 최대 0.9507까지의 견고성(robustness)을 보였다. 본 논문에서는 256$\times$256 크기의 8비트 256 명암값(gray-level)을 갖는 Lenna 이미지를 이용하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.785-799
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• 2017

최근 가장 넓은 응용분야를 갖고 있는 영상매체 중 하나로 전방위 파노라마 영상이 큰 관심을 받고 있다. 이 영상은 초부가가치를 갖고 있기 때문에 이 영상의 지적재산권이 보호되어야 한다. 본 논문에서는 이를 위해 이 영상에 대한 블라인드 디지털 워터마킹 방법을 제안한다. 본 논문에서는 촬영된 원영상 각각의 소유권자가 다를 수 있다고 가정하고, 각 원영상에 서로 다른 워터마크 데이터를 삽입하고, 전방위 파노라마 영상이 서비스되는 형태인 투영된 영상에서 워터마크를 추출하는 것으로 하였다. 따라서 본 논문에서의 주된 타겟 공격은 전방위 파노라마 영상을 생성하는 과정에서 발생하는 영상왜곡이다. 그 방법에 있어서, 스티칭에 사용되지 않는 영역의 SIFT 특징점들을 사용하며, 각 특징점 주위의 데이터에 워터마크 데이터를 삽입한다. 워터마크를 삽입하는 데이터로 2차원 DWT 계수와 공간영역 데이터를 사용하는 두 가지 방법을 제안하는데, 두 방법 모두 QIM방식으로 워터마크 데이터를 삽입한다. 실험을 통하여 이 두 방법이 파노라마 영상 생성과정에서 발생하는 왜곡에 강인함을 보이며, 추가적으로 JPEG 압축 공격에도 충분한 강인성을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권6호
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• pp.11-19
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• 2006

최근에 만들어진 비디오 압축 표준인 H.264는 매크로블록당 최적의 부호화 모드를 결정하기 위해 비트율-왜곡 (rate-distortion) 기법을 사용하지만, 그 복잡성으로 인해 부호화하는 데 많은 시간이 걸린다. 따라서, H.264의 부호화 시간을 단축하기 위해 고속 모드결정 방법이 필요하다. 본 논문에서는 양자화 계수에 따라 발생 모드가 변하는 특성에 기반하여 불필요한 움직임 예측 및 모드결정 과정을 생략하는 새로운 고속 모드결정 방법을 제안한다. 양자화 계수에 따라 최적모드의 발생 빈도가 변하게 되는데, 제안한 방법에서는 매크로블록의 양자화된 이산 여현변환 계수들이 모두 0일 때, 0의 값을 가지는 CBP(coded block pattern)를 고려하여 이러한 특성을 반영하며, 조기 SKIP 모드 결정방법과 조기 $16{\times}16$ 모드 결정방법을 이용한다. 컴퓨터 모의실험을 통해, 본 논문에서 제안한 고속 인터모드 결정방법이 H.264의 참조 소프트웨어에 구현된 고속 인터모드 결정방법에 비해, Baseline 프로파일의 경우 19.6%, Main 프로파일의 경우 18.8%의 부호화 시간을 감소시키는 것을 확인했다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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• pp.81-84
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• 2008

최근 센서네트워크와 같은 에너지 제한 환경을 위한 경량화 부호화 기술의 필요성이 대두됨에 따라 분산 소스 부호화 기술(Distributed Source Coding)의 응용기술로 비디오 부호화 복잡도의 대부분을 차지하는 움직임 예측/보상과정을 부호화기가 아닌 복호화기에서 수행하는 분산 비디오 부호화 기술(Distributed Video Coding)에 대한 연구가 활발히 이루어져 왔다. 이에 가장 대표적인 기술인 Wyner-Ziv 코딩 기술은 채널 코드를 이용하여 원본 프레임과 이에 대한 복호화기의 예측영상인 보조정보 사이의 잡음을 제거하여 영상을 복원한다. 일반적으로 보조정보는 원본영상에 유사한 키 프레임간의 프레임 보간을 통하여 생성되며 채널 코드는 Shannon limit에 근접한 성능을 보이는 Turbo 코드나 LDPC 코드가 사용된다. 이와 같은 채널 코드의 복호화는 채널 잡음 모델에 기반하여 수행되어지며 Wyner-Ziv 코딩 기술에서는 이 채널 잡음 모델을 '상관 잡음 모델' (Correlation Noise Modeling)이라 하고 일반적으로 Laplacian이나 Gaussian으로 모델화 한다. 하지만 복호화기에는 원본 영상에 대한 정보가 없기 때문에 정확한 상관 잡음 모델을 알 수 없으며 잡음 모델에 대한 예측의 부정확성은 잡음 제거를 위한 패리티 비트의 증가를 야기해 부호화 기술의 압축 성능 저하를 가져온다. 이에 본 논문은 원본 프레임과 보조정보 사이의 잡음을 정확하게 예측하여 잡음을 정정할 수 있는 향상된 상관 잡음 모델을 제안한다. 제안 방법은 잘못된 잡음 예측에 의해 Laplacian 계수가 너무 커지는 것을 방지하면서 영상내의 잡음의 유무에 별다른 영향을 받지 않는 새로운 문턱값을 사용한다. 다양한 영상에 대한 제안 방법의 실험 결과는 평균적으로 약 0.35dB에 해당하는 율-왜곡 성능 향상을 보여주었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.11-20
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• 2015

디지털 워터마킹은 복제되어 배포된 디지털 미디어의 저작권을 확인할 수 있는 전자적인 수단을 제공한다. 이미지에 관한 디지털 워터마킹 연구 분야에서는 그레이스케일 이미지에 대한 많은 연구 성과를 바탕으로 최근에는 실생활에서 광범위하게 사용되고 있는 컬러 이미지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 컬러 이미지는 그레이스케일 이미지에 비하여 각각이 그레이스케일 이미지에 대응될 수 있는 다수의 채널을 가지고 있다. 단순하게 그레이스케일 이미지에 적용되던 기법을 컬러 이미지의 한 채널에 적용하는 연구들도 많은데, 이 채널들 간에는 상관관계가 존재한다는 특성이 고려되지 못하고 있다. 이 논문에서는 DCT 도메인 상에서 컬러 이미지의 두 채널을 비교하여 생성한 특징(이미지 의존 워터마크)을 스크램블링 처리된 저작권 워터마크와 결합하여 워터마크 키를 생성하는 기법을 제시한다. 이 방법은 이미지에 어떤 변경도 하지 않는 제로-워터마킹의 일종으로서, 생성된 키는 워터마크를 호스트 이미지에 삽입하는 워터마킹 기법과 달리 이미지 왜곡이 없다는 장점이 있으며, 샤프닝, 블러링, JPEG 손실 압축, 축소/확대, 잘라내기 등을 이용한 공격에도 강인함을 보여준다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제8B권5호
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• pp.579-586
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• 2001

디지털 워터마킹이란 영상이나 비디오, 오디오, 텍스트 등의 저작물에 잘 식별되지 않은 표시를 삽입하여 저작권을 보호하는 방법으로 소유권자의 동의 없이 저작물을 배포, 복사되는 것을 방지하는 방법이다. 본 논문에서는 MPEG 기반의 압축된 영상에 저작권 보호를 위한 시스템의 구현을 위하여 휘도신호에 웨이블릿을 이용한 워터마크 키의 삽입과 추출에 대하여 연구한다. 우선, 원 이미지를 이산 웨이블릿 변환을 이용하여 주파수 영역으로 분해한다. 이 때, RSA(Rivest, Shamir, Aldemen) 공개키(public key)의 암호화 대상을 VLC(variable length coding) 파라메터의 RUN으로 하였다. 이웃하는 RUN파라메터 사이의 높은 연관성은 이미지 전체에 영향을 미치기 때문에 비밀키(private key)를 소유하지 않은 비인가자의 불법적인 행위를 막을 수 있다. 실험 결과, DCT기반의 저주파 대역에 대한 직접적인 암호화 방식〔13〕보다 더 적은 키를 삽입시키면서 오히려 더 높은 왜곡과 위치가 이동된 이미지를 얻을 수 있었다.