• 제목/요약/키워드: 3차원 DWT

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이산 웨이블릿 변환을 이용한 3차원 난류 채널 유동에 관한 연구 (A Study of 3-Dimensional Turbulent Channel Flow Using Discrete Wavelet Transform)

  • 김강식;이상환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권3호
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    • pp.314-321
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    • 2005
  • Discrete Wavelet Transform (DWT) has been applied to the Direct Numerical Simulation (DNS) data of turbulent channel flow. DWT splits the turbulent flow into two orthogonal parts, one corresponding to coherent structures and the other to incoherent background flow. The coherent structure is extracted from not vorticity field but velocity's since the channel flow is not isoropic. By comparing DWT's result of channel flow with that of isotropic flow, it is shown that coherent structure maintains the properties of original channel flow. The velocity field of coherent structures can be represented by few wavelet modes and that these modes are sufficient to reproduce the velocity probability density function (PDF) and the energy spectrum over the entire inertial range. The remaining incoherent background flow is homogeneous, has small amplitude, and is uncorrelated. These results are compared with those obtained for the same compression rate using large eddy simulation (LES) filtering. In contrast to the incoherent background flow of DWT, the LES subgrid scales have a much larger amplitude and are correlated, which makes their statistical modeling more difficult.

이산 웨이블릿 변환을 이용한 3차원 난류 채널 유동에 관한 연구 (A Study of 3-Dimensional Turbulent Channel Flow using Discrete Wavelet Transform)

  • 김강식;이상환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1813-1818
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    • 2004
  • Discrete Wavelet Transform (DWT) has been applied to the Direct Numerical Simulation (DNS) data of turbulent channel flow. DWT splits the turbulent flow into two orthogonal parts, one corresponding to coherent structures and the other to incoherent background flow. The coherent structure is extracted from not vorticity field but velocity's since the channel flow is not isotropic. By comparing DWT's result of channel flow with that of isotropic flow, it is shown that coherent structure maintains the properties of original channel flow. The velocity field of coherent structures can be represented by few wavelet modes and that these modes are sufficient to reproduce the velocity probability distribution function (PDF) and the energy spectrum over the entire inertial range. The remaining incoherent background flow is homogeneous, has small amplitude, and is uncorrelated. These results are compared with those obtained for the same compression rate using large eddy simulation (LES) filtering. In contrast to the incoherent background flow of DWT, the LES subgrid scales have a much larger amplitude and are correlated, which makes their statistical modeling more difficult.

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Fringe 영상의 주파수 특성 분석 (A FRINGE CHARACTER ANALYSIS OF FRINGE IMAGE)

  • 서영호;최현준;김동욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권11C호
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    • pp.1053-1059
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    • 2005
  • 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH, Computer Generated Hologram)은 광 홀로그램의 간섭 패턴 대신 3차원 영상을 재생하는데 필요한 정보만을 컴퓨터로 설계 및 제작하기 때문에 물리적으로 존재하지 않는 가상의 물체의 합성 및 생성이 가능하다. 하지만 CGH를 통해 생성된 fringe 영상은 그 데이터양이 방대하기 때문에 저장, 전송 및 처리를 위해서는 데이터양을 줄일 필요성이 있다. 하나의 객체를 나타내기 위한 Fringe 영상의 데이터양을 줄이는 가장 효율적인 방법은 부호화 과정이다. 본 논문에서는 효과적인 부호화를 위해 fringe 영상을 2차원 영상으로 가정한 후에 DCT(Discrete Cosine Transform)에 비해서 좋은 주파수 변환 특성을 보이는 DWT(Discrete Wavelet Transform)을 도입하여 Fringe 영상의 주파수 특성을 분석하였다. 그리고 분석된 주파수 특성을 기반으로 Fringe 영상을 웨이블릿 기반의 코덱들을 이용해 압축한 결과 Yoshikawa(2)나 Thomas(3)에 의한 방법에 비해 최대 약 2배의 압축율을 가질 수 있어 Fringe 패턴을 압축하는 좋은 방법이 될 수 있다는 것을 확인하였다.

3차원 디지털 시네마의 스테레오 영상 압축을 위한 MRBR기반의 JPEG2000 코덱 (MRBR-based JPEG2000 Codec for Stereoscopic Image Compression of 3-Dimensional Digital Cinema)

  • 서영호;신완수;최현준;유지상;김동욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.2146-2152
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    • 2008
  • 본 논문에서는 3차원 디지털 시네마 영상의 압축을 위하여 다해상도 기반 렌더링(MultiResolution-based Rendering, MRBR) 기법을 이용한 JPEG2000 압축코덱 구조에 대하여 제안하였다. 스테레오 영상에 이산 웨이블릿 변환(discrete wavelet transform, DWT)과 다해상도의 웨이블릿 영역에서 스테레오 정합(stereo matching)기법을 적용하여 변이정보를 추출하고 기준영상과 같이 전송한다. 또한 추출된 다른 시점의 영상은 비폐색영역으로 인한 화질열화가 발생하므로 이를 보상하기 위하여 비폐색영역이 포함된 원 주파수정보와 대상 시점에서 주파수정보의 차이를 같이 전송한다. 변이정보는 변이공간에서의 동적계획법(dynamic programming)을 이용하여 추출하였다. DWT의 특성상 상위 부대역은 하위 부대역과 높은 상관성을 갖는다. 따라서 coarse-to-fine 방법을 이용하여 상위 부대역에서 얻어진 변이정보를 하위 부대역에 적용하여 탐색영역을 제한함으로써 일반적인 동적계획법에 비하여 연산량을 단축시켰으며 정확도를 향상시켰다.

깊이정보 콘텐츠 보안을 위한 이산 웨이블릿 변환 영역에서의 암호화 기술 (Data Encryption Technique for Depth-map Contents Security in DWT domain)

  • 최현준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1245-1252
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    • 2013
  • 디지털 영상 콘텐츠의 사용이 급증함에 따라 유료 및 비밀유지를 필요로 하는 영상 데이터에 대한 보안문제가 크게 대두되고 있다. 본 논문에서는 깊이정보 영상 콘텐츠를 숨기기 위한 암호화 방식을 제안한다. 이 방식은 웨이블릿 영역에서 주파수 계수들을 대상으로 수행이 된다. 이 방식은 웨이블릿 변환의 레벨과 임계치를 선택함으로써 다양한 강도로 암호화가 가능하다. 실험결과 전체 데이터 중에서 0.048%의 데이터만을 암호화하더라도 원본 깊이 정보 영상의 정보를 확인할 수 없었다. 본 논문에서 제안한 암호화 알고리즘은 암호화 혹은 영상처리 분야의 연구자들에게 하나의 지표가 될 것으로 생각된다.

DWT의 주파수 특성을 이용한 실험적 디지털 영상 워터마킹 (An Empirical Digital Image Watermarking using Frequency Properties of DWT)

  • 강이슬;이용석;서영호;김동욱
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.295-312
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    • 2017
  • 디지털 영상 콘텐츠는 가장 정보 함축적이며 고부가가치의 콘텐츠이다. 따라서 이 콘텐츠들의 지적재산권을 보호할 필요가 있으며, 본 논문도 이것을 목적으로 한 디지털 워터마킹 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 디지털 영상에 대한 2차원 이산웨이블릿변환(2-Dimensional Discrete Wavelet Transform, 2D-DWT)의 주파수 특성을 이용하며, 영상의 국부적 또는 특정 데이터를 사용하지 않고 전역적 데이터에 디지털 워터마크를 삽입하는 방법을 사용한다. 디지털 워터마크를 삽입하는 방법은 간단한 양자화 인덱스 변조(Quantization Index Modulation, QIM) 방법을 사용하며, 워터마크 데이터를 다중으로 삽입하는 다중 워터마킹 방식을 사용한다. 워터마크를 추출할 때 다중 워터마크를 모두 추출하여 간단한 통계적 방법으로 최종 워터마크 데이터를 결정한다. 이 방법은 워터마크 삽입과정에서의 파라미터들을 실험적으로 결정하는 실험적 방법이다. 제안하는 방법은 다양한 공격에 대해 다양한 영상을 대상으로 실험을 수행하며, 기존의 대표적인 방법들과 그 성능을 비교하여 제안한 방법의 우수성을 보인다.

3차원 카오스 캣맵을 이용한 JPEG2000 영상의 암호화 기술 (A Encryption Technique of JPEG2000 Image Using 3-Dimensional Chaotic Cat Map)

  • 최현준;김수민;서영호;김동욱
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권5호
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    • pp.173-180
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    • 2005
  • 본 논문에서는 JPEG2000 표준에서 주파수 변환기법으로 채택된 이산 웨이블릿 변환을 기반으로 영상의 부분 데이터만을 암호화하여 계산량을 줄이는 방법을 제안하였다. 또한 계산량이 많은 암호화 알고리즘 대신 비교적 계산량이 적은 캣맵(cat mad)과 카오스 시스템을 이용함으로써 계산량을 더욱 감소시켰다. 이 방법은 영상의 압축비를 유지하기 위해서 양자화와 엔트로피 코딩 사이에서 암호화를 수행하며, 부대역의 선택과 카오스 시스템을 이용한 무작위 변환방법을 사용한다. 영상에 대한 실험방법은 우선 암호화할 부대역을 선택하여 영상데이터를 3차원 블록으로 만든 후 캣맵에 의해 3차원으로 영상의 픽셀값을 교환 하는 방법과 캣맵에 의해 암호화된 부대역을 카오스 시스템을 이용하여 모듈러 연산에 의해 암호화하였다. 또한, JPEG2000의 점진적 전송(Progressive transmission)에 적합하게 암호화하기 위해서 비트 평면을 선택하여 암호화하였다. 제안한 방법을 소프트웨어로 구현하여 500개의 영상을 대상으로 실험한 결과 원 영상 데이터를 부분적으로 암호화함으로써 원 영상을 인식할 수 없을 정도의 암호화효과를 얻을 수 있었다. 본 논문에서는 여러 방식을 제안하였으며, 이들의 암호화 수행시간과 암호화 효율 사이에는 상보적인 관계가 있음을 보여, 적용분야에 따라 선택적으로 사용할 수 있음을 보였다.

위치코딩을 이용한 비디오 워터마킹 알고리즘 (Video Watermarking Algorithm using Position Encoding)

  • 나지하;김종원;김재석
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.55-63
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    • 2010
  • 본 논문에서는 동영상 콘텐츠의 저작권 보호를 위한 워터마크의 삽입 공간을 충분히 확보할 수 있도록 3차원 웨이블릿 변환과 대역확산 상관도의 위치 코딩을 이용하는 비디오 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 워터마크 정보 삽입을 위해 위치 코딩을 이용하고 정보의 삽입과 추출을 $1{\times}1$화소 단위가 아닌 $4{\times}4$ 샘플 단위로 함으로써, 비트 에러나 회전에 대해 기존 방법보다 우수한 강인성을 얻었다. 실험결과 강도 11에서 압축하지 않은 상태의 PSNR은 동영상의 히스토그램이 협소한 경우에 최소 31.07dB로 비가시성을 만족하였으며, 6개 동영상에 대해 각각 3가지 코덱을 적용한 결과 모두 BER=0%의 결과를 얻음으로써 워터마크의 강인성을 확인할 수 있었다.

선미 점성 유동장에 미치는 척고효과에 관한 연구 (Study on the Scale Effect of Viscous Flows around the Ship Stern)

  • 곽영기;민계식;오건제;강신형
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.1-10
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    • 1997
  • 본 연구는 실제 선박 주위의 점성 유동에 대해 RANS방정식을 사용하여 해석함으로써 그 계산 방법의 타당성 및 선형 설계에의 유효성을 입증하고, 모형선 크기에 따른 점성 유동의 영향, 즉 척도효과에 대한 기초 연구를 목적으로 하였다. 높은 레이놀즈수에서의 난류유동을 계산하기 위해 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 채용하였으며, 물체 근처에서는 벽법칙을 사용하였다. 선체의 3차원 형상을 효과적으로 처리하기 위해 물체적합좌표계를 이용하여 실제영역에서 유도된 지배방정식을 계산영역으로 변환시켰으며, 유한체적법을 사용하여 이산화시켰다. 압력 계산은 SIMPlE법을 사용하였으며, 이산화된 식들은 TDMA를 이용한 선순법으로 해를 구하였다. 실제 계산대상 선박은 4410 TEU급 콘테이너 운반선과 50,000 DWT급 살물 운반선으로 모형선 크기와 실선 크기에 대해 점성유동을 해석하여 비교하였으며, 모형선에 대해서 저항시험, 프로펠러 면에서의 반류분포 조사 시험, 그리고 한계유선 조사시험을 수행하여 계산결과와 비교 검토하였다. 계산결과는 선미 유동장에서의 평균속도와 압력 분포에 있어서 선미 형상에 따른 효과와 척도효과를 잘 묘사하고 있다. 특히, 계산된 프로펠러 변에서의 반류분포와 선체 표변에서의 한계유선 분포는 실험과 정성적으로 잘 일치하고 있으며, 점성저항 추정에 있어서는 실험 값과 ${\pm}5%$ 이내로 예측하고 있음을 보여 주고 있어 선형 개발의 설계 도구로 활용될 수 있음을 알 수 있다.

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