• 제목/요약/키워드: Discrete wavelet transform (DWT)

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SVD 및 트리플릿 기반의 디지털 워터마킹 기법 (Digital Watermarking Scheme based on SVD and Triplet)

  • 박병수;추형석;안종구
    • 전기학회논문지
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    • 제58권5호
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    • pp.1041-1046
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    • 2009
  • In this paper, we proposed a robust watermark scheme for image based on SVD(Singular Value Transform) and Triplet. First, the original image is decomposed by using 3-level DWT, and then used the singular values changed for embedding and extracting of the watermark sequence in LL3 band. Since the matrix of singular values is not easily altered with various signal processing noises, the embedded watermark sequence has the ability to withstand various signal processing noise attacks. Nevertheless, this method does not guarantee geometric transformation(such as rotation, cropping, etc.) because the geometric transformation changes the matrix size. In this case, the watermark sequence cannot be extracted. To compensate for the above weaknesses, a method which uses the triplet for embedding a barcode image watermark in the middle of frequency band is proposed. In order to generate the barcode image watermark, the pattern of the watermark sequence embedded in a LL3 band is used. According to this method, the watermark information can be extracted from attacked images.

디지털 홀로그램의 보안을 위한 고성능 암호화기의 하드웨어 구조 (Hardware Architecture of High Performance Cipher for Security of Digital Hologram)

  • 서영호;유지상;김동욱
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.374-387
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    • 2012
  • 본 논문에서는 이산 웨이블릿 패킷 변환을 이용하여 디지털 홀로그램의 중요 성분을 추적하고 암호화하는 알고리즘을 위한 하드웨어를 구현하였다. 웨이블릿 변환과 부대역의 패킷화를 이용한 암호화 방법을 이용하고, 적용된 암호화 기법은 웨이블릿 변환의 레벨과 에너지 값을 선택함으로써 다양한 강도로 암호화가 가능하다. 디지털 홀로그램의 암호화는 크게 두 부분으로 구성되는데 첫 번째는 웨이블릿 변환을 수행하는 것이고, 두 번째는 암호화를 수행하는 것이다. 고속의 웨이블릿 변환을 하드웨어로 구현하기 위해서 리프팅 기반의 하드웨어 구조를 제안하고, 다양한 암호화를 수행하기 위해서는 다중모드를 가지는 블록암호시스템의 구조를 제안한다. 동일한 구조의 반복적인 연산을 통해서 수행되는 리프팅의 특성을 이용하여 단위 연산을 수행할 수 있는 셀을 제안하고 이를 확장하여 전체 리프팅 하드웨어를 구성하였다. 블록 암호시스템의 구성을 위해서 AES, SEED, 그리고 3DES의 블록암호화 알고리즘을 사용하였고 데이터를 최소의 대기시간(최소 128클록, 최대 256클록)만을 가지면서 실시간으로 데이터를 암호화 혹은 복호화시킬 수 있다. 디지털 홀로그램은 전체 데이터 중에서 단지 0.032%의 데이터만을 암호화되더라도 객체를 분간할 수 없었다. 또한 구현된 하드웨어는 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정에서 약 20만 게이트의 자원을 사용하였고, 타이밍 시뮬레이션 결과에서 살펴볼 때 약 165MHz의 클록속도에서 안정적으로 동작할 수 있었다.

다단계 유통 추적을 위한 DWT-SVD 기반의 홀로그래피 포렌식마크 (Holographic Forensic Mark based on DWT-SVD for Tracing of the Multilevel Distribution)

  • 이덕;김종원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2C호
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    • pp.155-160
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    • 2010
  • 본 논문은 다단계 불법유통 추적을 위하여 배포단계 마다 포렌식마크를 삽입하고 불법 유통시 삽입된 포렌식마크를 검출하여 유통경로 추적이 가능하도록 하는 방식을 제안한다. 단계마다 저작권 및 사용자 정보를 포함한 포렌식마크를 삽입해야 하므로 대용량의 정보 삽입이 필요하고, 또 단계마다 삽입된 정보들 사이에 신호간섭이 발생하지 않도록 하여야 정확한 검출이 가능하다. 제안방식은 포렌식마크로부터 디지털 홀로그램을 생성하여 DWT-SVD 도메인에 삽입하는 방식으로 다단계 불법유통 추적이 가능하도록 구성하였다. 대용량 정보 삽입을 구현하기 위하여 포렌식마크로부터 비축홀로그램(Off-axis Hologram)을 생성하고 단계별 유통추적이 가능하도록 홀로그램을 DWT(Discrete Wavelet Transform)도메인의 HL, LH, HH band에 삽입하여 신호간섭을 줄였다. 또 SVD(Singular Value Decomposition)를 홀로그램이 삽입된 신호에 적용하여 단계별 검출성능 및 안전성을 향상시켰다. 실험결과 각 단계별로 저작권 정보 및 사용자 정보로 활용이 가능한 128bit의 포렌식마크 삽입이 가능하여 3단계 배포에 총 384bit를 삽입하고 단계별로 정확한 검출이 이루어졌으며 JPEG압축에도 강인한 것으로 나타났다.

Active damage localization technique based on energy propagation of Lamb waves

  • Wang, Lei;Yuan, F.G.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.201-217
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    • 2007
  • An active damage detection technique is introduced to locate damage in an isotropic plate using Lamb waves. This technique uses a time-domain energy model of Lamb waves in plates that the wave amplitude inversely decays with the propagation distance along a ray direction. Accordingly the damage localization is formulated as a least-squares problem to minimize an error function between the model and the measured data. An active sensing system with integrated actuators/sensors is controlled to excite/receive $A_0$ mode of Lamb waves in the plate. Scattered wave signals from the damage can be obtained by subtracting the baseline signal of the undamaged plate from the recorded signal of the damaged plate. In the experimental study, after collecting the scattered wave signals, a discrete wavelet transform (DWT) is employed to extract the first scattered wave pack from the damage, then an iterative method is derived to solve the least-squares problem for locating the damage. Since this method does not rely on time-of-flight but wave energy measurement, it is more robust, reliable, and noise-tolerant. Both numerical and experimental examples are performed to verify the efficiency and accuracy of the method, and the results demonstrate that the estimated damage position stably converges to the targeted damage.

전력 외란 자동 식별을 위한 특징 벡터 추출 기법 (A Feature Vector Extraction Method For the Automatic Classification of Power Quality Disturbances)

  • 이철호;이재상;조관영;정지현;남상원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.404-406
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    • 1996
  • The objective of this paper is to present a new feature-vector extraction method for the automatic detection and classification of power quality(PQ) disturbances, where FFT, DWT(Discrete Wavelet Transform), and data compression are utilized to extract an appropriate feature vector. In particular, the proposed classifier consists of three parts: i.e., (i) automatic detection of PQ disturbances, where the wavelet transform and signal power estimation method are utilized to detect each disturbance, (ii) feature vector extraction from the detected disturbance, and (iii) automatic classification, where Multi-Layer Perceptron(MLP) is used to classify each disturbance from the corresponding extracted feature vector. To demonstrate the performance and applicability of the proposed classification algorithm, some test results obtained by analyzing 7-class power quality disturbances generated by the EMTP are also provided.

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Electrocardiographic characteristics of significant factors of detected atrial fibrillation using WEMS

  • 김민수;김윤년;조영창
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.37-46
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    • 2015
  • The wireless electrocardiographic monitoring system(WDMS) is designed to be long term monitoring for the early detection of cardiac disorders. The current version of the WDMS can identify two types of cardiac rhythms in real-time, such as atrial fibrillation(AF) and normal sinus rhythm(NSR), which are very important to track cardiac-rhythm disorders. In this study, we proposed the analysis method to discriminate the characteristics statistically evaluated in both time and frequency domains between AF and NSR using various parameters in the heart rate variability(HRV). And we applied various ECG detection methods (e.g., difference operation method) and compared the results with those of the discrete wavelet transform(DWT) method. From the statistically results, we found that the parameters such as STD RR, STD HR, RMSSD, NN50, pNN50, RR Trian, and TNN(p<0.05) are significantly different between the AF and NSR patients in time domain. On the other hand, the frequency domain analysis results showed a significant difference in VLF power($ms^2$), LF power($ms^2$), HF power($ms^2$), VLF(%), LF(%), and HF(%). In particular, the parameters such as STD RR, RMSSD, NN50, pNN50, VLF power, LF power and HF power were considered as the most useful parameters in both AF and NSR patient groups. Our proposed method can be efficiently applied to early detection of abnormal conditions and prevent the such abnormals from becoming serious.

해상도에 따른 DWT 기반 디지털 영상의 강인성 블라인드 워터마킹 (A Robust Blind Watermarking for Digital Image Using DWT According to its Resolution)

  • 이용석;서영호;김동욱
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.888-900
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    • 2015
  • 본 논문에서는 디지털 영상 콘텐츠의 저작권 보호를 위해 2차원 DWT를 이용하여 강인성(robustness), 비가시성(invisibility), 보안성(security)을 만족하는 blind 워터마킹 방법을 제안한다. 이 방법은 영상의 국부정보에 따라 워터마킹 위치를 결정하지 않고 영상의 크기와 워터마크 정보의 양에 따라 n-레벨 DWT를 수행하고, 그 결과 최고 부대역 전체에 워터마크 정보를 삽입하는 방법을 사용한다. 워터마크를 삽입할 때는 부대역의 종류와 그 부대역의 에너지 레벨에 따라 가중치를 주어 워터마크의 비가시성과 강인성을 조절한다. 이 방법은 다양한 해상도와 종횡비의 영상에 대해 다양한 화소값 변경공격과 기하학적 공격을 실험하고 기존연구와 비교하여 비가시성과 강인성은 물론 범용성까지 갖춘 방법임을 보인다.

웨이브렛 변환과 신경망 기반 얼굴 인식 (Facial Image Recognition Based on Wavelet Transform and Neural Networks)

  • 임춘환;이상훈;편석범
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권3호
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    • pp.104-113
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    • 2000
  • 본 연구에서는 웨이브렛 변환과 신경망 기반 얼굴 인식 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 일정한 조도 상태에서 두 개의 영상을 그레이 레벨로 취득하고 가우시안 필터를 이용하여 영상 내에 존재하는 잡음을 제 거한 후 배경영상과 얼굴이 포함된 입력영상의 차를 구하여 차영상에 대해 축소와 팽창과정을 통한 전처리 과정을 거치게 된다. 그리고 팽창 영상으로부터 마스크를 생성하여 마스크를 얼굴이 존재하는 원 영상에 투영하여 배경과 얼굴을 분할하고 분할된 얼굴영상의 에지를 조사하여 눈, 코, 입, 눈썹 그리고 뺨이 포함된 사 각 모양의 특징영역을 검출한다. 그리고 특징영역에 대해 이산 웨이브렛 변환을 수행하여 특징벡터를 추출하고 정규화한 후 신경망의 입력벡터로 하여 학습에 의한 인식을 수행한다. 시뮬레이션 결과 학습된 영상에 대해서는 100%의 인식률을 보였고 학습되지 않는 실험적 영상에 대해서도 92%의 인식률을 나타내었다.

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Frame Memory 축소를 위한 DWT와 Color Conversion 기반의 Overdrive 구조 (A Overdrive Technique Architecture for the Frame Memory Reduction based on DWT and Color Conversion)

  • 변진수;김현섭;김도석;전은선;홍인성;김보관
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권1호
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    • pp.85-91
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    • 2009
  • 최근 LCD가 TV 시장에서 높은 점유율을 보이고 DMB, PMP 그리고 휴대폰과 같이 LCD를 디스플레이로 사용하는 휴대용 기기에서의 동영상 이용이 급격히 늘어나고 있다. LCD의 응답시간을 향상시킬 수 있는 방법의 하나로 Overdrive 기법이 있으나 프레임 메모리의 사용이 필수이기 때문에 메모리의 사용량이 많아진다. 본 논문에서는 Overdrive 기법에 사용되는 프레임 메모리 사용량을 줄이기 위하여 Color Conversion과 수정한 DWT-IDWT를 제안하였다. 이를 통해 화질의 큰 열화가 생기지 않으면서도 프레임 메모리의 사용량을 50%로 줄일 수 있었고, 기존의 방법과 비교하여 메모리 사용량의 약 15%를 더 줄일 수 있었다. 제안한 방법은 Xilinx FPGA로 구현하였고 메모리를 제외하고 2172개의 Slice가 사용되었다.

3차원 웨이블릿 변환과 이진 영상 워터마크를 이용한 비디오 워터마킹 (A Video Watermarking Using 3D DWT and Binary Image Watermark)

  • 김승진;김태수;권기룡;이건일
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권6호
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    • pp.27-32
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    • 2005
  • 본 논문에서는 저작권 보호를 위한 3차원 웨이블릿 변환과 대역확산방법 (spread spectrum sequences)을 이용한 비디오 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법에서는 두 개의 이진 영상 워터마크를 혼합(mixing)과 임의 교환 (pseudorandom permutation)을 이용하여 전처리 하고, 비디오 영상을 장면 단위로 나누어 3차원 DWT를 수행 한다. 전처리된 워터마크를 3차원 웨이블릿 계수에 대역확산방법을 이용하여 삽입한다. 실험결과 워터마크가 삽입된 프레임은 비가시성을 만족하였고, 저역통과 필터링, 프레임 누락 (dropping), 프레임 평균 (averaging), 및 MPEG 부호화와 같은 공격에 대한 견고성이 기존의 방법보다 우수함을 확인하였다.