• 방송공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.590-605
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• 2014

본 논문은 디지털 홀로그램 비디오를 서비스할 수 있는 서비스 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이 시스템은 현존하는 2차원 또는 3차원 영상/비디오를 서비스하는 시스템의 프레임, 즉 데이터 획득, 처리, 전송, 수신, 복원의 과정을 그대로 따른다고 가정한다. 이 시스템은 수직 리그로부터 획득한 영상을 보정하는 전처리 과정을 수행하고, 시청자의 시점에 해당하는 가상 시점의 영상을 생성하고 홀로그램을 생성한다. 이전 연구에서 구현하지 못한 홀로그램에 대한 신호처리 요소들을 추가하고 성능을 개선하였다. 본 논문에서는 GPU를 늘리면서 이전 버전[25]의 홀로그램 생성시간을 1/3로 감소 시켰고 추가적으로 홀로그램의 압축, 워터마킹, 암호화 모듈을 추가하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2008년도 하계학술발표회 논문집
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• pp.61-63
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• 2008

Parallel femtosecond laser processing using a computer-generated hologram (CGH) displayed on a liquid crystal spatial light modulator (LCSLM) is demonstrated. The use of the LCSLM enables to perform an arbitrary and variable patterning. This holographic femtosecond laser processing has advantages of high throughput and high light-use efficiency. A critical issue is to precisely control the intensities of the diffraction peaks of the CGH. We demonstrate some methods for the control of the diffraction peaks. We also demonstrate the laser processing with two-dimensional and three-dimensional parallelism.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.335-336
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• 2011

홀로그램은 레이저 빔의 간섭을 이용하여 입체영상을 광학적으로 기록하는 방법으로 동영상의 기록 및 재생에는 여러 제약 조건이 따른다. 때문에 광학적 방법으로는 홀로그램 TV 시스템을 구현하기 힘들다. 이런 단점을 극복하기 위해 컴퓨터를 이용해 홀로그램을 구현할 수 있다. 즉, 광학적인 신호들을 근사화한 후 컴퓨터에서 수학적인 연산을 거쳐 간섭 무늬를 계산하는 Computer generated hologram(CGH) 방법을 사용하여 패턴을 생성한다. 하지만 CGH 기법의 경우 상당한 연산을 필요로 하기 때문에 연산을 최적화하여 홀로그램 생성에 걸리는 시간과 비용을 최소화하려는 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 이전에 연구된 CGH 고속 연산을 위한 알고리즘을 정리하며 연산 식의 최적화를 통해 연산을 횟수를 줄이는 방법과 look-up table 을 이용한 방식의 연산량과 하드웨어 비용을 계산하여 multi-processor 에 적용 시 어떤 알고리즘이 유리할지 제안한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1-9
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• 2017

본 논문에서는 위상 천이 디지털 홀로그래피(PSDH; Phase-Shifting Digital Holography) 및 디지털 워터마킹(Digital Watermarking) 기반 디지털 홀로그램의 이중 암호화 기술을 제안한다. 이를 위해 먼저 디지털 워터마크에 사용할 로고 영상을 정하고, 이 영상에 대한 이진 위상 컴퓨터형성 홀로그램(CGH; Computer Generated Hologram)을 반복 알고리즘을 이용하여 설계한다. 그리고 랜덤하게 발생시킨 이진 위상 마스크를 워터마크로 정하고, 설계된 이진 위상 CGH와 XOR 논리연산을 통해 워터마크 정보에 대한 키 영상을 생성한다. 그리고 물체 영상을 위상 변조하여 세기가 일정한 함수로 만든 후, 워터마크인 랜덤하게 발생시킨 이진 위상 마스크를 곱하여 물체파를 생성한다. 이 물체파는 워터마크 정보가 포함된 잡음과 유사한 패턴을 가지는 1차 암호화된 영상이라고 할 수 있다. 이를 2-단계 PSDH기술을 적용하여 기준파와 간섭을 시키면 가시성이 향상된 최종 간섭무늬를 얻는다. 이 간섭패턴이 최종적으로 구하고자 하는 물체 영상의 2차 암호화된 영상이 된다. 암호화된 영상의 복호화는 2-단계 PSDH기술을 통한 암호화된 영상들을 이용하여 적절한 산술연산 처리한 후, 프레즈넬 변환 및 1차 암호화 과정의 역순으로 진행하면 된다. 제안된 방법의 암호화 및 복호화 기술은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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• pp.9-11
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• 2002

We improve the free-space optical interconnection efficiency by using circular aperture computer-generated hologram (CGH). In free-space optical interconnection system using CGH, the single CGH is composed of sub-CGHs, which can change the direction of input beams to desired output positions, by Fourier transform. Each sub-CGH is rectangular shape, so the input beams through each sub-CGH are transformed to sinc functions in output plane. The side lobes of each sinc function are superimposed in output plane and they result in detection error in output plane, so the detection efficiency is low. We use the circular shaped sub-CGHs in order to reduce the side lobe value in output plane instead of rectangular shaped sub-CGHs. The each input beam is transformed to first-order Bessel functions through circular shaped sub-CGHs in output plane. The side lobes of first-order Bessel functions us low values compared with side lobes of sinc function, so we can improve the detection efficiency in output plane. We use binary phase modulated CGH, and confirm this improvement results by simulation.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.299-308
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• 2004

공액상 없이 여러 가지 물체를 동시에 재생 가능한 다채널 다단계 위상형 컴퓨터-생성 홀로그램(CGH)을 설계할 수 있는 보다 효과적인 부호화 방법을 제안하였다. 다채널 CGH 패턴을 설계하기 위하여 pixel oriented CGH 제작방식을 이용하였다. 설계된 CGH 패턴의 성능평가를 위해 양자화 위상 단계수에 따른 여러 가지 다채널 CGH들의 회절효율(η), 평균제곱에러(MSE) 및 신호 대 잡음비(SNR) 등의 변화를 살펴보았다. 일반적으로 CGH에 기록되는 물체 수가 증가할수록 CGH의 재생품질은 떨어진다. 그러나 회절효율의 경우 1채널 CGH가 70%이고 제안한 부호화 방법으로 설계한 2채널, 4채널, 8채널 CGH들은 각각 62%, 62%, 63%로 채널수가 증가하여도 큰 차이가 없음을 컴퓨터 모의실험을 통하여 확인할 수 있었다. 또한 렌즈로 결합되어 있는 PAL-SLM과 XGA형 LCD 그리고 이에 빛을 조명하는 LD 등으로 구성되어 있는 액정 공간 광 위상 변조기를 사용하여 광학적으로 CGH를 구현하여 입력영상을 재생$.$고찰해 보았다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.509-518
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• 2017

GPU를 탑재한 여러 대의 PC를 클러스터(서버-클라이언트 구조)로 구성함으로써 고해상도 디지털 홀로그램을 고속으로 생성할 수 있다. 그러나, 비디오 홀로그램의 경우, PC 사이의 데이터 전송 시간이 프레임 수에 비례하여 선형적으로 증가하기 때문에 비디오 홀로그램을 고속 생성하는 데 있어 큰 걸림돌이 된다. 본 논문에서는 이러한 데이터 전송 시간의 증가를 해결하기 위해 멀티쓰레드를 활용하는 방법을 제안한다. 기본적으로 각 클라이언트 PC에서의 홀로그램 생성은 서버로부터 광원 정보 획득, GPU를 이용한 CGH 연산, 서버로의 결과 전송의 과정으로 이루어지는데, 각 과정을 순차적으로 하지 않고 멀티쓰레딩을 통해 병렬로 수행함으로써 전체 홀로그램 생성 시간에서 데이터 전송 시간의 비율을 크게 줄일 수 있다. 실험을 통해, 150 프레임을 가지는 고해상도 비디오 홀로그램을 생성하는 시간을 약 30% 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.359-360
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• 2011

본 논문에서는 고속으로 디지털 홀로그램을 생성할 수 있는 하드웨어구조를 제안하였다. 수정된 컴퓨터 생성 홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 알고리즘을 이용하고, 전체 화소에서 홀로그램의 한 화소씩 연산하는 방법을 선택하여 홀로그램 한 화소씩 계산하고 바로 출력 하여 메모리 병목현상을 제거하기 위한 파이프라인 기반의 하드웨어 구조를 제안하였다. CGH 알고리즘을 바탕으로 입력부, 연산부, 및 정규화부로 구성된 디지털 홀로그램 생성기의 구조를 제안하였고, 객체의 화소만 저장하여 반복 사용하기 때문에 메모리의 사용량을 줄일 수 있었다. 제안한 하드웨어는 세로 방향으로 확장을 하여 동작을 병렬화시킬 수 있다. 제안한 하드웨어는 1K의 광원에 대해 HD급 홀로그램을 초당 약 87장을 생성할 수 있었다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.1375-1378
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• 2009

In this paper, a new method to efficiently generate the holographic news ticker in holographic 3DTV or 3-D movies using N-LUT method is proposed. The proposed method is largely consisted of five steps: construction of the LUT for each character, extraction of characters in news ticker, generation and shift of the CGH pattern for news ticker using the LUT, composition of hologram pattern for 3-D video and news ticker and reconstruct the holographic 3D video with news ticker. From some simulation results confirmed the feasibility of the proposed method in fast generation of CGH patterns for holographic news ticker.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2020년도 하계학술대회
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• pp.323-324
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• 2020

논문에서는 3D 체적형 모델을 이용하여 홀로그램에 랜덤 위상 효과를 주는 방법을 제안한다. CGH(Computer Generated Hologram)에서 랜덤 위상의 추가는 실제 촬영하여 획득한 홀로그램에서 물체 표면의 난반사에 대한 영향을 고려한 것이다. 이 랜덤 위상은 생성한 홀로그램의 광 시야각 확장 효과가 있다. 하지만 이것은 랜덤으로 발생하기 때문에 홀로그램 시퀀스를 생성할 때 같은 객체 표면에 대해서 고정된 효과를 줄 수 없다. 본 논문에서는 CGH를 진행할 때 물체의 고유한 랜덤 위상 추가를 위해 3D 체적형 모델을 사용하는 방법을 제안한다.