• 제목/요약/키워드: 2D-FFT

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Robust Digital Watermarking for High-definition Video using Steerable Pyramid Transform, Two Dimensional Fast Fourier Transform and Ensemble Position-based Error Correcting

  • Jin, Xun;Kim, JongWeon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권7호
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    • pp.3438-3454
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    • 2018
  • In this paper, we propose a robust blind watermarking scheme for high-definition video. In the embedding process, luminance component of each frame is transformed by 2-dimensional fast Fourier transform (2D FFT). A secret key is used to generate a matrix of random numbers for the security of watermark information. The matrix is transformed by inverse steerable pyramid transform (SPT). We embed the watermark into the low and mid-frequency of 2D FFT coefficients with the transformed matrix. In the extraction process, the 2D FFT coefficients of each frame and the transformed matrix are transformed by SPT respectively, to produce two oriented sub-bands. We extract the watermark from each frame by cross-correlating two oriented sub-bands. If a video is degraded by some attacks, the watermarks of frames contain some errors. Thus, we use an ensemble position-based error correcting algorithm to estimate the errors and correct them. The experimental results show that the proposed watermarking algorithm is imperceptible and moreover is robust against various attacks. After embedding 64 bits of watermark into each frame, the average peak signal-to-noise ratio between original frames and embedded frames is 45.7 dB.

위성원격탐사를 활용한 해양표면 바람장 자료 분석 (Analyses on the sea surface wind field data by satellite remote sensing)

  • 윤홍주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.149-157
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    • 2008
  • SAR의 마이크로파를 이용하면 악기상환경 및 주야간에도 해양의 관측이 가능하다. SAR의 해양표면에 대한 영상은 표면바람장과 관련된 대기 현상에 관한 많은 정보를 가지고 있다. SAR로부터 추출되는 풍속의 정보는 다양하게 이용된다. SAR 영상으로부터 해상풍을 산출하기 위해서는 바람산출모델에 SAR 영상으로부터 추출한 풍향 자료와 후방산란계수 값을 입력하여 풍속을 산출한다. 이 때 풍속은 CMOD5 모델에 풍향의 값을 적용하여 추할 수 있다. CMOD5 모델에 사용할 Azimuth angle 값은 SAR 자료로부터 구해지는 Look angle 값에 $90^{\circ}$를 더 함으로써 구해진다. SAR 영상으로부터 구한 파향 스펙트럼 은 항상 파향에 있어서 $180^{\circ}$의 상반된 두 정점을 보여주는데 이는 영상에 적용한 2차원 FPT의 결과이다. 파향에 있어서의 이러한 모호성은 육지의 위치라든지, 바람의 방향 혹은 수치모델 결과 등을 이용하여 결정하여야 한다. 이러한 2D-FFT를 통해 구해진 풍향은 실측자료와 $3^{\circ}{\sim}7^{\circ}$ 정도의 차이를 나타내고 있다. CMOD5 모델을 통해 얻어진 풍속의 값은 각각 실측자료와 2m/s 이하의 유사한 값들을 나타냈다.

다중 파라메터를 이용한 동적 수축시 허리 근육 피로 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Back Muscle Fatigue During Dynamic Contraction Using Multiple Parameters)

  • 윤중근;정철기;여송필;김성환
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권7호
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    • pp.344-351
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    • 2006
  • The fatigue of back muscle in the repetitive lifting motion was studied using multiple parameters(FFT_MDF, RMS, 2C, NT) in this study. Recent developments in the time-frequency analysis procedures to compute the IMDF(instantaneous median frequency) were utilized to overcome the nonstationarity of EMG signal using Cohen-Posch distribution. But the above method has a lot of computation time because of its complexity. So, in this study, FFT_MDF(median frequency estimation based on FFT) algorithm was used for median frequency estimation of back muscle EMG signal during muscle work in uniform velocity portion of lumbar movement. The analysis period of EMG signal was determined by using the run test and lumbar movement angle in dynamic task, such as lifting. Results showed that FFT_MDF algorithm is well suited for the estimation of back muscle fatigue from the view point of computation time. The negative slope of a regression line fitted to the median frequency values of back muscle EMG signal was taken as an indication of muscle fatigue. The slope of muscle fatigueness with FFT_MDF method shows the similarity of 77.8% comparing with CP_MDF(median frequency estimation based on Cohen Posch distribution) method.

동영상 저작권보호를 위한 FFT 기반 정보 은닉 기법 (FFT Based Information Concealing Method for Video Copyright Protection)

  • 최일목;황선철
    • 전기학회논문지P
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    • 제62권4호
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    • pp.204-209
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    • 2013
  • FFT based fingerprinting to conceal more information has developed for video copyright protection. More complex information of video is necessary to prove an ownership and legal distributions in invisible form. This paper describes a method to insert more information and to detect them. $3{\times}3$ points structure is used to present information. The possible ways to show are 8bit, $2^8$ = 256 where one point of 9 is always turn on. The points are marked in frequency domain that both real and imaginary party numbers are modified. The five successive frames of same scenes are used to mark because the same scene has very similar shape in FFT result. However, the detail values of coefficients are totally different each other to recognize the marked points. This paper also describes a method to detect the marked points by averaging and correlation algorithm. The PSNRs of marked images by our method had 51.138[dB] to 51.143[dB]. And we could get the correlation values from 0.79 to 0.87.

Speech Processing System Using a Noise Reduction Neural Network Based on FFT Spectrums

  • Choi, Jae-Seung
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권2호
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    • pp.162-167
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    • 2012
  • This paper proposes a speech processing system based on a model of the human auditory system and a noise reduction neural network with fast Fourier transform (FFT) amplitude and phase spectrums for noise reduction under background noise environments. The proposed system reduces noise signals by using the proposed neural network based on FFT amplitude spectrums and phase spectrums, then implements auditory processing frame by frame after detecting voiced and transitional sections for each frame. The results of the proposed system are compared with the results of a conventional spectral subtraction method and minimum mean-square error log-spectral amplitude estimator at different noise levels. The effectiveness of the proposed system is experimentally confirmed based on measuring the signal-to-noise ratio (SNR). In this experiment, the maximal improvement in the output SNR values with the proposed method is approximately 11.5 dB better for car noise, and 11.0 dB better for street noise, when compared with a conventional spectral subtraction method.

새로운 CBFP 스케일링 방법을 적용한 8192점 FFT프로세서 설계 (A Design of 8192-point FFT Processor using a new CBFP Scaling Method)

  • 이승기;양대성;박광호;신경욱
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.113-116
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    • 2002
  • This paper describes a design of 8192-Point pipelined FFT/IFFT processor (PFFTSk) core for DVB-T and DMT-based VBSL modems. A novel two-step convergent block floating -point (75_CBFP) scaling method is proposed to improve the signal- to-quantization-noise ratio (SeNR) of FFT/IFFT results. Our approach reduces about 80% of memory when compared with conventional CBFP methods. The PFFTSk core, which is designed in VHDL and synthesized using 0.25-${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS library, has about 76,300 gates, 390k bits RAM, and Twiddle factor ROM of 39k bits. Simulation results show that it can safely operate up to 50-MHz clock frequency at 2.5-V supply, resulting that a 8192-point FFT/IFFT can be computed every 164-$mutextrm{s}$. The SQNR of about 60-dB is achieved.

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Improvement of image processing speed of the 2D Fast Complex Hadamard Transform

  • Fujita, Yasuhito;Tanaka, Ken-Ichi
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.498-503
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    • 2009
  • As for Hadamard Transform, because the calculation time of this transform is slower than Discrete Cosine Transform (DCT) and Fast Fourier Transform (FFT), the effectiveness and the practicality are insufficient. Then, the computational complexity can be decreased by using the butterfly operation as well as FFT. We composed calculation time of FFT with that of Fast Complex Hadamard Transform by constructing the algorithm of Fast Complex Hadamard Transform. They are indirect conversions using program of complex number calculation, and immediate calculations. We compared calculation time of them with that of FFT. As a result, the reducing the calculation time of the Complex Hadamard Transform is achieved. As for the computational complexity and calculation time, the result that quadrinomial Fast Complex Hadamard Transform that don't use program of complex number calculation decrease more than FFT was obtained.

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한국의 잔여지오이드고 모델링을 위한 FFT 및 LSC 방법 비교 (Comparison between FFT and LSC Method for the Residual Geoid Height Modeling in Korea)

  • 이동하;윤홍식;서용철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2D호
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    • pp.323-334
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    • 2011
  • 본 연구에서는 일반적인 중력지오이드 모델 결정방법인 Remove-Restore(R-R) 기법 적용 시 FFT 방법 및 LSC 방법에 의한 잔여지오이드고 모델링을 각각 적용하고, 이에 대한 정확도를 분석하여 보다 효율적인 지오이드 결정 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 우리나라 육상 및 해상에서 측정된 총 6,296점의 중력관측자료에 대하여 Stokes 공식을 적용한 다중밴드 구면 FFT 방법 및 통계적 결정방법인 LSC 방법을 각각 적용하였으며, 503점의 GPS/Levelling 자료에서 획득된 기하학적 지오이드고를 이용하여 모델링시 계산 결과의 정확도 향상을 위하여 결정되어야 하는 다양한 계산요소 및 적합한 계산과정을 결정하였다. 그 후 각 방법에 의하여 계산된 잔여지오이드고를 통계적으로 분석하여 한국의 지오이드 결정을 위하여 적합한 잔여지오이드고 모델링 방안을 검토하였다. 그 결과 LSC 방법의 경우 중력관측자료의 오차, 분포밀도의 부족 및 공분산 해석시 지역별 특성의 영향으로 정확한 잔여지오이드고의 모델링이 적용되지 못하였으며, 다중밴드 구면 FFT 방법의 경우 Stokes 적분을 위한 적절한 적분반경 및 수정 kernel의 적용을 통해 LSC 방법보다 약 10cm 이상의 정확도가 향상된 잔여지오이드고가 계산되었다.

이동 통신용 RF 디지털 스펙트럼 분석기 설계 (Design of RF Digital Spectrum Analyser for Mobile Communication)

  • 우광준
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권6호
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    • pp.29-34
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    • 2007
  • 주파수 스펙트럼 분석은 한정된 대역폭을 갖는 통신 시스템에서 변조 신호, Distortion, 및 잡음 등을 측정케 하여 그 성능 분석을 위하여 매우 중요하다. 이와 같은 주파수 스펙트럼 분석은 Fourier Transform방법에 의존하는바 fourier Transform방법은 Radix-2 DIT DFT인 FFT 알고리즘에 의하여 시간영역 입력신호를 A/D 컨버터에 의해 샘플링한 이산 입력신호에 대하여 수학적 변환 과정을 통하여 주파수 스펙트럼의 분석을 수행한다. 본 연구에서는 디지털 스펙트럼 분석기를 TMS320F2812 DSP를 기본 프로세서로 하며 65MSPS의 성능을 갖는 AD9244 A/D 컨버터를 사용하여 HW를 구성하였으며, FFT 알고리즘을 수행하기 위한 S/W모듈은 C28X 기반 S/W모듈을 사용하였다. 이와 같이 고성능 DSP에 기반을 둔 주파수 스펙트럼 분석기의 구성은 이동통신 무전 중계기 단위로서 실시간으로 주파수 스펙트럼의 분석을 가능하게 하여 각 채널의 서비스 품질 및 서비스 여부를 실시간으로 감시할 수 있는 Server 시스템의 핵심기능을 제공하였다.

MP-2에서의 타원형 편미분 방정식 병렬계산 (Parallel Computation of Elliptic Partial Differential Equation on MP-2)

  • 김형중;이용호
    • 산업기술연구
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    • 제14권
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    • pp.19-28
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    • 1994
  • 일반적으로 2차원 Poisson 방정식을 풀기 위해 유한 차분법을 이용하여 tridiagonal block Toeplitz 선형방정식을 얻는다. 이 선형방정식의 독특한 형태를 활용하기 위해 Lyapunov 방정식으로 변화시킨 다음 이산정현변환(DST)을 이용해서 대각선 행렬로 만들면 계산이 용이해진다. 또 DST는 FFT를 이용해 계산할 수 있으므로 고속 계산이 가능하다. FFT를 병렬로 처리하기 위해 프로세서가 4,096개인 SIMD 컴퓨터 MP-2에서 시뮬레이션했다. 본 논문에서는 알고리즘 유도, 매핑 및 시뮬레이션 결과를 제시했다.

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