• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.227-228
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• 2018

고가의 콘텐츠인 홀로그램의 저작권보호를 위한 수단으로 홀로그램의 워터마킹 방법을 제안한다. 제안하는 워터마킹 기법은 프레넬 변환의 퍼짐특성을 이용하기 위해 1차 프레넬 변환 결과에서 실수부와 허수부에 절대 값을 적용하여 저주파성분이 많은 데이터로 변형하고 2차 프레넬 변환을 적용한다. 2차 프레넬 변환으로 홀로그램 정보는 집중되고, 바깥 영역에 워터마크를 삽입한다. 제안한 워터마킹 기법은 기존의 프레넬 변환 특성을 이용한 방법에서 크기성분만 사용함으로써 생기는 소실을 제거하여 화질 좋은 워터마크를 추출할 수 있고, 다양한 공격에도 강인함을 확인 하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.211-212
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• 2018

본 논문에서는 프레넬 변환의 다양한 파라미터를 조절하여 홀로그램에 적용한 뒤 비디오 코딩을 이용한 압축을 수행하고 이에 대한 효율을 분석하였다. 공간상의 재생되는 객체의 실제 위치와 프레넬 변환에서의 전파된 거리의 관계, 참조된 파의 파장, 홀로그램 디스플레이 장치의 화소의 크기에 대한 분석을 수행하였다. 프레넬 변환 파라미터 중 참조파의 파장에 대한 영향은 미비하지만 변환 거리 및 화소의 크기에는 압축 효율에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.807-817
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• 2015

본 논문은 고부가가치의 콘텐츠인 디지털 홀로그램을 허락된 사용자만 볼 수 있도록 하는 암호화 방법을 제안한다. 본 논문에서는 프레넬 변환의 특성 즉, 회절거리를 증가시키면 객체영역이 상대적으로 회절평면 일부분에 집중되는 현상을 이용한다. 객체 에너지가 집중되는 영역만을 암호화함으로써 암호화 영역을 크게 줄여 적은 양을 암호화하고도 높은 암호화 효율을 얻는 방법을 제안한다. 그 방법으로는 홀로그램의 복원을 위한 프레넬 변환과 에너지 집중을 위한 프레넬 변환을 통하여 홀로그램 정보를 가운데로 집중시키고 이를 암호화하는 방법이다. 두 번째 프레넬 변환의 파라미터인 회절거리를 조절하여 에너지 집중정도를 결정하고, 가중치를 조절함으로써 암호화 영역의 크기를 조절하여 암호화 강도를 결정한다. 이를 위해 거리와 가중치에 따른 최적의 암호화 지점을 분석한다. 이 암호화 방법을 적용하였을 때 회절거리가 20m일 때 전체 영상의 0.005% ~ 0.02%만 암호화를 하여도 객체정보를 시각적으로 확인할 수 없었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.38-39
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• 2015

최근 고 해상도의 콘텐츠의 보급이 늘어나는데 이에 따라 암호화를 위한 계산 량과 시간이 증가하였다. 본 논문은 고 해상도의 콘텐츠에서 많은 양의 암호화 계산과 시간을 줄이기 위해 프레넬 변환을 이용한 암호화 방법을 제안하였다. 프레넬 변환을 통하여 획득한 회절 영상은 거리에 따라 가운데로 집중되는 특성을 가지는데, 고 해상도의 영상을 먼 거리에서의 회절 영상을 획득하여 가운데의 집중된 영역에 암호화를 수행하여 암호화 영역을 줄여 계산 량을 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안하는 암호화 알고리즘을 구현하여 10m의 거리일 때 0.004%의 데이터만 암호화 하여 모든 데이터를 숨길 수 있다.

• Applied Microscopy
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• 제32권2호
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• pp.81-90
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• 2002

회절 현상의 기초가 되는 호이겐스 원리로부터 키르히호프 공식을 유도하고 이어 이를 응용한 프레넬 회절과 프라운호퍼 회절에 대한 수학적인 도출을 소개하였다. 프레넬 회절은 후에 CTEM 영상 이론에 기반이 되고 프라운호퍼 회절은 수학적으로 Fourier 변환을 나타내어 전자회절 패턴이론과 HRTEM 영상이론에 기반을 이루게 된다. 다른 각도에서 개발된 Born 시리즈에 의한 산란 현상에 관한 이론도 소개하였다. 본회에서 소개된 이론은 후에 소개될 이론의 기반이 되면서 자주 사용되므로 일반물리학에서 많이 소개되고 있는 회절 현상에 대하여 이 기회에 이론적인 실력을 단단히 쌓았으면 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
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• pp.225-226
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• 2018

홀로그램 콘텐츠의 정보보안을 위한 암호화 방법을 제안한다. 제안하는 암호화 기법은 실시간 처리를 위해 부분 홀로그램에 대하여 편향치를 더하고, 이중 프레넬 변환을 수행하여 에너지가 집중된 DC 영역을 획득한다. 이때 집중된 영역이 암호화 영역으로 적은 데이터롤 이용하여 고효율의 암호화를 수행한다. 제안한 기법은 기존 연구보다 변환하는 크기를 줄이기 때문에 같은 효율로 고속의 암호화를 수행할 수 있다. $1,024{\times}1,024$ 크기의 홀로그램을 $32{\times}32$ 부분홀로그램으로 구성하여 적용할 경우 약 18배 빠르게 처리할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.1073-1080
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• 2011

본 논문은 가상 광학 이론에 기반한 멀티미디어 정보를 보호하는 새로운 워터마킹 방법을 제안한다. 멀티미디어 데이터 보안을 위해 파동의 회절 현상을 설명하는 프레넬 변환을 이용하며, 원 영상과 삽입될 워터마크 영상을 가우시안 랜덤 벡터로 구성하기 위해 랜덤 위상 함수를 적용한다. 워터마크 영상의 프레넬 변환으로 얻은 허수부와 실수부를 분리하여 허수부는 원 영상에 인코딩 키로 삽입하여 워터마크를 감지할 수 없도록 하며, 실수부는 디코딩 키로 워터마킹된 영상으로부터 워터마크를 검출하기 위해 사용한다. 제안하는 디지털 워터마킹 방법은 워터마크가 성공적으로 삽입되고 복원될 수 있으며, 신호처리 연산 및 기학학적 변환에 강인하고, 절단 공격에도 강한 복원력을 증명한다. 실험의 성능 평가를 위해 PSNR을 사용하였으며, 실험 결과는 제안하는 방법의 유효성을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.820-828
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• 2017

차세대 영상 시스템인 디지털 홀로그램을 서비스하기 위해서는 다양한 측면에서 신호처리 기술이 필요하다. 우리가 주로 사용하는 2차원 및 3차원 자연 영상을 처리하는데 있어서 가장 많이 사용되는 영상처리 도구는 변환이다. 디지털 홀로그램의 특성은 자연 영상과 매우 다른 특성을 갖기 때문에 2차원 영상에서 사용되던 변환 도구들을 디지털 홀로그램에 적용하는 것은 효율성이 매우 낮다. 이를 극복하기 위해 프레넬릿 변환이 제안되었는데 본 논문에서는 웨이블릿 기저함수에 유니터리 프레넬 변환을 적용하고 드뷔시 필터를 이용하여 프레넬릿 변환을 유도하였다. 또한 프레넬릿 변환을 디바이스 및 커널 코드를 이용하여 구현하여 동작 성능을 향상시키도록 하였다. 모든 해상도에 대해 한 화소당 소요되는 평균 시간을 기준으로 살펴보았을 때 디바이스 코드를 이용하여 병렬화 연산을 수행하면 (9,7)필터의 경우에는 평균 242배, (5,3)필터의 경우에는 평균 30배의 성능향상을 가져온다는 것을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.264-266
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• 2011

워터마킹 알고리즘은 강인성과 비가시성을 동시에 만족해야 하고, 이를 위해서는 가장 적합한 데이터에 워터마크를 삽입해야 한다. 본 논문에서는 디지털 홀로그램을 위한 워터마킹 알고리즘의 개발을 위해 복원영역(프레넬 변환)에 대한 특성을 분석하였다. 이를 기반으로 복원영역에서는 프레넬 변환을 수행한 후 얻어지는 실수부와 허수부 데이터를 이용해 절대값 영상을 생성하고, 여기서 워터마크 삽입을 위한 좌표를 선정한 후 실수부와 허수부에 워터마크를 삽입하였다. 실험결과 제안한 워터마킹 알고리즘은 강인성과 비가시성을 충분히 만족하여 디지털 홀로그램을 위한 적절한 워터마킹 기술임을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.291-298
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• 2019

본 논문에서는 디지털 홀로그램을 효율적으로 분해하기 위해서 다양한 웨이블릿 함수들을 이용한 프레넬릿 변환 방식을 제안하였다. 제안한 웨이블릿 함수 기반의 프레넬릿 변환들을 구현한 후에 디지털 홀로그램에 적용하고 계수들의 에너지에 대한 특성을 분석한다. 구현한 웨이블릿 함수 기반의 프레넬릿 변환은 광학적으로 획득되거나 혹은 컴퓨터 생성 홀로그램 기법으로 생성된 홀로그램의 복원과 처리에 매우 적합하다. 스플라인 함수의 특성을 분석한 이후에 이를 기반으로 하는 웨이블릿 다해상도 해석 방법에 대해서 살펴본다. 이러한 과정을 통해 광학적 간섭 현상을 통해 생성된 프린지 패턴을 효과적으로 분해할 수 있는 변환 도구를 제안하였다. 다양한 분해 특성을 갖는 웨이블릿 함수기반의 프레넬릿 변환을 구현하였고 이를 이용하여 프린지 패턴을 분해한 결과들을 보인다. 결과를 살펴보면 랜덤 위상의 포함여부에 따라 계수들의 에너지 분포가 크게 다르다는 것을 확인할 수 있다.