• 제목/요약/키워드: Discrete Cosine Transform(DCT)

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Digital Image Watermarking Scheme using Adaptive Block Division

  • Cho, Soo-Hyung;Jung, Tae-Yeon;Joung, Young-Hoon;Lee, Kyeong-Hwan;Kim, Duk-Gyoo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1228-1231
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    • 2002
  • Digital image watermarking scheme using adaptive block division is proposed. To increase the perceptual invisibility, the image is divided into blocks by local properties and the human visual system (HVS), then the significant blocks are selected in the divided blocks. The significant coefficient is determined by Weber's law in these blocks. To increase the robustness, low frequency domains of the discrete cosine transform (DCT) and the discrete wavelet transform (DWT) are used. The watermark is embedded into the selected significant blocks of the DCT's and DWT's low frequency domains with adaptive watermark strengths. The watermark strength is determined by the variance and the local properties of the significant block. The experimental results prove that the proposed scheme has a good robustness against several image processing operations (e.g. median filtering, cropping, scaling, JPEG, JPEG2000, etc.) without significant degradation of the watermarked image.

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A Watermarking Technique for User Authentication Based on a Combination of Face Image and Device Identity in a Mobile Ecosystem

  • Al-Jarba, Fatimah;Al-Khathami, Mohammed
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권9호
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    • pp.303-316
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    • 2021
  • Digital content protection has recently become an important requirement in biometrics-based authentication systems due to the challenges involved in designing a feasible and effective user authentication method. Biometric approaches are more effective than traditional methods, and simultaneously, they cannot be considered entirely reliable. This study develops a reliable and trustworthy method for verifying that the owner of the biometric traits is the actual user and not an impostor. Watermarking-based approaches are developed using a combination of a color face image of the user and a mobile equipment identifier (MEID). Employing watermark techniques that cannot be easily removed or destroyed, a blind image watermarking scheme based on fast discrete curvelet transform (FDCuT) and discrete cosine transform (DCT) is proposed. FDCuT is applied to the color face image to obtain various frequency coefficients of the image curvelet decomposition, and for high frequency curvelet coefficients DCT is applied to obtain various frequency coefficients. Furthermore, mid-band frequency coefficients are modified using two uncorrelated noise sequences with the MEID watermark bits to obtain a watermarked image. An analysis is carried out to verify the performance of the proposed schema using conventional performance metrics. Compared with an existing approach, the proposed approach is better able to protect multimedia data from unauthorized access and will effectively prevent anyone other than the actual user from using the identity or images.

블록 DCT와 영상 정규화를 이용한 회전, 크기, 이동 변환에 견디는 강인한 로고 삽입방법 (A RST Resistant Logo Embedding Technique Using Block DCT and Image Normalization)

  • 최윤희;최태선
    • 정보보호학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.93-103
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    • 2005
  • 본 논문에서는 멀티미디어 저작권 보호를 위한 회전, 크기, 이동 (RST: Rotation, Scale, Translation) 변환 공격에 견디는 강인한 로고 삽입 방법을 제안한다. 기하학적인 처리는 영상의 화질을 많이 훼손하지 않으면서 워터마크의 탐지 과정을 매우 복잡하고 어렵게 한다. 정규화된 영상 (Normalized image)에 워터마크를 삽입하는 방법은 영상의 정규화 과정에서 보간에 의해 평탄화 (Smoothing effect) 현상이 발생하는 단점이 있다. 이것은 워터마크를 정규화된 영상에 직접 삽입하는 대신, 영상 정규화를 변환 파라미터를 계산하는데 사용함으로써 해결할 수 있다. RST 변환에 대응하기 위한 기존의 방법은 주로 전체 영상에 대해 DFT 변환을 수행한다. 그러나 이 방법은 전체 영상에 변환을 취함으로써 효과적인 마스킹 방법의 적용이 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 $8\times8$ 블록 DCT (Discrete Cosine Transform)를 채용하고 $8\times8$ 블록 DCT 계수의 공간-주파수 국부화 특성을 이용한 마스킹 방법을 사용한다. 실험결과, 제안된 방법이 영상 압축과 기하학적 처리를 포함한 다양한 공격에 강인한 특성을 보였다.

서브밴드 분리에 근거한 새로운 근사 DCT 계산과 응용 (A New Approximate DCT Computation Based on Subband Decomposition and Its Application)

  • 정성환
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권5호
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    • pp.1329-1336
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    • 1996
  • 많은 영상 데이타 압축 응용분야에서 DCT는 높은 압축 성능으로 인하여 널리 잘 알려져 있다. 그러나 낮은 비트율에서는 인간의 시각에 거슬리는 블록 효과(block artifacls)가 생기는 문제점을 가지고 있다. 또한 실제적인 응용에 있어서, DCT계수의 빠른 계산과 간단한 VLSI 구현도 중요한 과제이다. 따라서 블록 효과의 제거와 빠른 CT 계산은 실제적인 연구의 대상이 된다. 본 논문에서는 수정된 DCT 계산 방법을 연구 하였고, 이것은 빠른 계산과 함께 블록 효과를 효과적으로 제거할 수 있었다. 이러한 새로운 접근 방법을 낮은 비트 율에서 영상의 부호화 및 복호화에 적용하였다. 실제 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법을 통해 표준적인 방법에 비하여 성능을 개선할 수 있었다.

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DCT 부호화된 영상에서 계단함수모형에 의한 구획잡음의 제거방법 (Blocky artifacts reduction by step-function modeling in DCT coded images)

  • 양정훈;최혁;김태정
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.1860-1868
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    • 1998
  • 이 논문에서는 DCT를 사용하여 부호화된 영상으로부터 구획잡읍을 제거하는 간단한 알고리즘을 제안한다. 구획 잡음은 구획경계를 중심으로 반대칭의 형태로 나타나므로, 이 논문에서는 DCT 기저들을 이용한 1차원 반대칭 함수로서 구획잡음을 모형화한다. 제안된 잡음모형의 주파수 특성으로부터, 잡음모형의 고주파성분들을 계단함수에 의한 고주파 성분으로 근사한다. 제안된 알고리즘은 $N\;{\times}\;N$ 구획별로 부호화된 영상에 대해 2N차 DCT영역에서 계단 함수에 의한 고주파 성분들을 제거하는 것이다. 또한 이 알고리즘이 공간영역에서 적은 계산량으로 간단히 수행될 수 있음을 보였다. JPEG 알고리즘을 사용하여 부호화된 영상에 대한 실험을 통하여 제안된 방법이 주관적, 객관적으로 우수한 화질을 보임을 알 수 있다.

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Vector-radix 2차원 고속 DCT의 VLSI 구현을 위한 효율적인 어레이 알고리듬 (An Efficient Array Algorithm for VLSI Implementation of Vector-radix 2-D Fast Discrete Cosine Transform)

  • 신경욱;전흥우;강용섬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.1970-1982
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    • 1993
  • 본 논문에서는 vector-radix 2차원 고속 DCT(VR-FCT)를 VLSI 병렬계산하기 위한 효율적인 어레이 알고리듬을 제안하고, 이를 집적회로로 구현하기 위한 회로를 설계하였다. VR-FCT 알고리듬의 버터플라이 연산부분을 2차원 어레이에 매핑하여 이를 병렬 및 파이프라인 처리함을써 VR-FCT 알고리듬의 고속성과 2차원 어레이의 병렬성 및 국부통신 특성을 동시에 이용할 수 있다는 특징을 갖는다. 제안된 구현방식은 RCA 방식과는 달리 transposition 메모리가 필요치 않으며, 2차원 어레이의 구조적인 규칙성, 모듈성 및 국부연결성 등에 의해 회로설계 시간의 단축, 설계검증 및 설계변경등이 용이하여 VLSI 구현에 매우 적합하다. 연산회로는 곱셈기를 사용하기않고 가산기만으로 설계하였으며, 2의 보수연산 대신에 Canonic-Signed Didit(CSD) 코드를 사용함으로써 약 30%의 가산횟수를 줄일 수 있었다. 제안된 방법의 DCT 연산과정을 C언어로 모델링하여 회로의 유한 레지스터 길이에 대한 연산정밀도를 분석하였다. 제안된 어레이 알고리듬의 시간성능은 (N*N) 2차원 DCT에 대해 O(N+Nnzd-log2N)의 시간 복잡도를 갖는다. 시뮬레이션 결과고부터 Nnzp=4이고 50MHz 클럭이 사용되는 경우, (8*8) DCT계산에 약 0.88 sec가 소요괴며, 약 72*10 pixels/sec의 연산성능이 예상된다.

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대역별 공간 부호화를 이용한 웨이블릿 기반 동영상 부호화 (Wavelet based video coding with spatial band coding)

  • 박민선;박상주
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권3호
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    • pp.351-358
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    • 2002
  • DCT(Discrete Cosine Transform) 기반 동영상 압축 기법은 블록화 현상과 해상도 변화 시 픽셀의 손상이 생기는 단점이 있다. DWT(Discrete Wavelet Transform)을 기반한 기법은 이러한 문제점을 극복할 수 있다. Wavelet을 기반한 동영상 부호화 기법 중 하나인 SAMCoW(Scalable Adaptive Motion Compensation Wavelet)에서 화면내 부호화와 움직임 보상된 오차 영상은 EZW(Embedded Zerotree Wavelet) 부호화 방식으로 부호화한다. 그러나 움직임 보상된 오차 영상의 wavelet 변환 계수의 특성은 정지 영상의 wavelet 변환 계수의 특성과는 다르다. 신호의 에너지는 대부분의 정지 영상의 경우와는 달리 저주파 대역에 집중되지 않고 오히려 모든 주파수 대역에 고르게 분포한다. 본 논문에서는 이러한 특성을 이용한 새로운 동영상 부호화 방식을 제안하였다. EZW 부호화 대신 고주파 성분이 많이 포함된 영상의 부호화에 효율적이며 계수사이의 대역별 상관관계에 의존하지 않는 공간 부호화를 화면내 부호화와 화면간 부호화에 적용하였다. 공간 부호화는 EZW와는 달리 wavelet 분해를 통해 얻어진 각 대역을 대역간의 상관 관계를 이용하지 않으면서 각 대역내의 중요 계수의 존재 여부와 위치를 점진적으로 부호화하는 기법이다. Wavelet 기반 동영상 부호화에 EZW 부호화 대신 공간 부호화를 적용하였을 때 우수한 성능을 나타내었다.

가변 길이 부호화를 이용한 적응 3차원 변환 부호화 기법 (On the Adaptive 3-dimensional Transform Coding Technique Employing the Variable Length Coding Scheme)

  • 김종원;이신호;이상욱
    • 전자공학회논문지B
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    • 제30B권7호
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    • pp.70-82
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    • 1993
  • In this paper, employing the 3-dimensional discrete cosine transform (DCT) for the utilization of the temporal correlation, an adaptive motion sequence coding technique is proposed. The energy distribution in a 3-D DCT block, due to the nonstationary nature of the image data, varies along the veritical, horizontal and temporal directions. Thus, aiming an adaptive system to local variations, adaptive procedures, such as the 3-D classification, the classified linear scanning technique and the VLC table selection scheme, have been implemented in our approach. Also, a hybrid structure which adaptively combines inter-frame coding is presented, and it is found that the adaptive hybrid frame coding technique shows a significant performance gain for a moving sequence which contains a relatively small moving area. Through an intensive computer simulation, it is demonstrated that, the performance of the proposed 3-D transform coding technique shows a close relation with the temporal variation of the sequence to be code. And the proposed technique has the advantages of skipping the computationally complex motion compensation procedure and improving the performance over the 2-D motion compensated transform coding technique for rates in the range of 0.5 ~ 1.0 bpp.

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유비쿼터스 통신 환경에서 MPEG-2의 H.264로의 Transcoding 과점에서 DCT 계수를 이용한 효율적인 인트라 예측 모드 결정 기법 (Efficient Intra Prediction Mode Decision Using DCT Coefficients for the Conversion of MPEG-2 to H.264 Standard in Ubiquitous Communication Environment)

  • 김용재;이창우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9C호
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    • pp.697-703
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    • 2008
  • H.264 부호화 표준은 기존의 부호화 표준에 비해 많은 새로운 기술들을 사용하여 우수한 압축 효율을 보여주지만, 부호기의 복잡도가 크게 증가한다. 특히, 비트율-왜곡 최적화 기법을 사용하여 인트라 예측 모드를 결정하는 부분은 많은 계산량을 필요로 하기 때문에 이를 개선하기 위한 많은 알고리듬이 제안되고 있다. 또한 아직 많은 동영상이 MPEG-2를 이용하여 부호화되기 때문에 MPEG-2에서 H.264로의 효율적인 변환 기법도 요구되어진다. 본 논문에서는 MPEG-2에서 H.264로의 변환과정에서 $4{\times}4$ DCT 계수를 이용하여 $4{\times}4$ 혹은 $16{\times}16$의 두 가지 인트라 모드 중 하나를 먼저 선정하고, $4{\times}4$ DCT 계수의 DC계수를 이용하여 효율적으로 인트라 예측 모드를 결정하는 방법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안하는 알고리듬이 영상의 부호화 성능을 유지하면서 복잡도 및 부호화 수행 시간을 감소시키는 결과를 확인한다.

공간 및 비트율 계위를 갖는 $2{\times}2$ DCT 기반 순차 영상 전송 ($2{\times}2$ DCT-Based Progressive Image Transmission with Spatial and Bit-rate Scalabilities)

  • 우석훈;원치선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6B호
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    • pp.1002-1011
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    • 2000
  • 본 논문에서는 $2{\times}2$ DCT(Discrete Cosine Transform)와 임베디드 제로 트리(Embedded Zero Tree)를 이용한 공간(Spatial) 및 비트율(bit-rate) 계위(scalability)를 갖는 순차 영상 전송 기법을 제안한다. 제안된 방법은 영상의 다해상도 표현을 위해 $2{\times}2$ DCT를 사용하여 고차 웨이브렛 필터에 비해 계산량이 많이 감소하여 실시간 응용에 적합하도록 하였으며, 공간과 비트율 계위를 동시에 가지도록 하여 수신자의 계위 요구에 적응적으로 대응하도록 하였다. 실험 결과 고차 웨이브렛 필터를 이용한 순차 영상 전송과 비교하여 계산량의 상당한 감소에도 불구하고 화질의 차이는 거의 인식할 수 없었다.

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