• 제목/요약/키워드: Encoding Schemes

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Efficient Post-Quantum Secure Network Coding Signatures in the Standard Model

  • Xie, Dong;Peng, HaiPeng;Li, Lixiang;Yang, Yixian
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권5호
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    • pp.2427-2445
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    • 2016
  • In contrast to traditional "store-and-forward" routing mechanisms, network coding offers an elegant solution for achieving maximum network throughput. The core idea is that intermediate network nodes linearly combine received data packets so that the destination nodes can decode original files from some authenticated packets. Although network coding has many advantages, especially in wireless sensor network and peer-to-peer network, the encoding mechanism of intermediate nodes also results in some additional security issues. For a powerful adversary who can control arbitrary number of malicious network nodes and can eavesdrop on the entire network, cryptographic signature schemes provide undeniable authentication mechanisms for network nodes. However, with the development of quantum technologies, some existing network coding signature schemes based on some traditional number-theoretic primitives vulnerable to quantum cryptanalysis. In this paper we first present an efficient network coding signature scheme in the standard model using lattice theory, which can be viewed as the most promising tool for designing post-quantum cryptographic protocols. In the security proof, we propose a new method for generating a random lattice and the corresponding trapdoor, which may be used in other cryptographic protocols. Our scheme has many advantages, such as supporting multi-source networks, low computational complexity and low communication overhead.

MPEG-1 오디오 부호화를 위한 2단계 비트 할당 알고리듬 (A Two-Stage Bit Allocation Algorithm for MPEG-1 Audio Coding)

  • 임창헌;천병훈
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.393-398
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    • 2002
  • 기존의 MPEG-1 오디오 부호화 방식 이 사용하는 비트 할당 알고리듬은 비트 할당이 종료될 때까지 최소의 MNR을 갖는 서브밴드를 탐색하는 과정을 반복적으로 수행한다. 따라서 비트 할당을 수행하는데 필요한 전체 계산량의 상당 부분을 서브밴드 탐색 과정이 차지한다. 본 논문에서는 서브 밴드 탐색을 좀 더 효율적으로 수행 할 수 있는 방안을 제 시 하고, 기존의 방식과 음질과 계산량 측면에서 비교하고자 한다. EBU(Europe Broadcasting Union)가 제공하는 음질 평가용 CD에 수록되어 있는 팝 음악 신호를 사용하여 실험한 결과, 128 kbps의 비트율로 오디오를 압축하는 계층 2 알고리듬 환경에서, 제안한 방식이 필요로 하는 계산량은 [1]의 방식이 필요로 하는 계산량의 42% 정도이며, MNR로 측정한 두 방식간의 음질 차이는 0.2 ㏈ 정도로 별 차이가 없음을 확인할 수 있었다.

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HEVC 부호화기를 위한 고속 비정수 움직임 추정 (Fast Non-integer Motion Estimation for HEVC Encoder)

  • 한우진
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권12호
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    • pp.150-159
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    • 2014
  • 최신 영상 압축 표준 방식인 HEVC는 H.264/AVC에 비해 압축 효율을 크게 개선시킬 수 있지만, 부호화기 복잡도 또한 크게 증가한다. 특히 비정수 정밀도 움직임 보상에 사용되는 보간 필터의 길이가 종래 6-tap에서 8-tap으로 증가함으로 인해, 비정수 정밀도 움직임 추정에 많은 연산량이 요구된다. 본 논문에서는 HEVC의 비정수 움직임 추정 과정에 대한 압축 효율 기여도 및 복잡도를 분석하고, 이로부터 부호화기의 복잡도를 효과적으로 감소시키기 위한 방법을 제안한다. 먼저, 움직임 추정과 움직임 보상에 사용되는 보간 필터를 분리하고, 움직임 추정만을 위한 최적 필터 길이를 찾는다. 또한 최적 비정수 움직임 벡터를 찾기 위한 탐색 과정에서 특정 조건을 만족하는 일부 후보들만을 검사하고, 꼭 필요한 보간 과정만을 수행하도록 함으로써 부호화 복잡도를 감소시킨다. 실험 결과, 제안한 방법을 사용하면 평균 압축 성능 하락 폭 0.7%, 1.5%, 2.5%에서 부호화기 복잡도를 각각 13.6%, 18.5%, 21.1% 감소시킬 수 있었다. 또한 고해상도 영상($1920{\times}1080$)의 경우 압축 성능 하락 폭이 0.4%, 1.1%, 1.6%로 감소함으로써 제안한 방법이 고해상도 영상에 더욱 효과적임을 보였다.

SVC 스트리밍을 위한 시간 계층 기반의 동적 큐 관리 알고리즘 (An Active Queue Management Algorithm Based on the Temporal Level for SVC Streaming)

  • 구자헌;정광수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권5호
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    • pp.425-436
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    • 2009
  • 최근 광 대역 통합 네트워크에서 고품질의 멀티미디어 서비스에 대한 사용자 요구가 증가하고 있다. 또한, 사용자 단말기기의 다양화 및 대화면 디스플레이 장치의 보급으로 다양한 형태의 서비스 품질(QoS)에 대한 요구도 증가하고 있다. 이를 위해 네트워크 관점에서 동적 큐 관리 알고리즘과 같은 인터넷 성능을 개선하여 서비스 품질을 보장하는 연구와 종단 관점에서 미디어의 품질을 보장하기 위한 SVC(Scalable Video Coding) 부호화 기법에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 그러나, 기존 동적 큐 관리 알고리즘은 비디오 부호화 기술의 본질적인 특성에 대하여 고려하지 못하여 서비스 품질을 보장하는 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 현재 혼잡제어 알고리즘의 문제점을 개선하기 위해 NAL (Network Abstract Layer)의 헤더 내 TID (Temporal_ID)를 통해 SVC 부호화 기술의 특성을 파악하여 프레임간 의존성이 낮은 프레임의 패킷에 대하여 차등적으로 패킷을 폐기하는 75-AQM (Temporal Scalability - Active Queue Management) 알고리즘을 제안하였다. 제안한 75-AQM 알고리즘은 혼잡상황 시 차등적인 패킷 폐기를 통해 SVC 부호화 기법을 이용하는 스트리밍 서비스에 대하여 안정적인 비디오 복호화를 통해 멀티미디어 서비스 품질을 보장하였다.

계층적 깊이 영상으로 표현된 다시점 영상에 대한 H.264 부호화 기술 (H.264 Encoding Technique of Multi-view Image expressed by Layered Depth Image)

  • 김민태;지인호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.81-90
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    • 2010
  • 본 논문에서는 계층적 깊이 영상을 H.264 기술로 부호화 시켜 압축된 데이터 크기를 확인하고, 복원된 각 영상의 품질 성능을 알아보았다. 3차원 워핑된 계층적 깊이 영상을 임계값에 따라 조정해 가면서 Filling 보간 실험을 하고 H.264 부호화 시켜 압축된 데이터 크기를 측정하였다. H.264/AVC 기술은 쉽게 비디오와 관련된 콘텐트에 대한 H.264 기술로 확장 될 수 있다. 그래서 깊이 정보를 포함하는 다시점 영상을 효과적으로 압축할 수 있는 계층적 깊이 영상 구조라는 새로운 콘텐트에 적용하는 방법을 제안하였다. 다시점 비디오 영상의 방대한 데이터 양을 감소시키며, 고품질의 영상을 제공하고, 에러 복원 기능이 강화되는 장점도 가지고 있다.

회귀 신경망과 유한 상태 자동기계 동정화 (A Class of Recurrent Neural Networks for the Identification of Finite State Automata)

  • 원성환;송익호;민황기;안태훈
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.33-44
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    • 2012
  • 이 논문에서는 얼개가 새로운 회귀 신경망을 제안하고, 그 신경망이 어떤 이산 시간 동적 시스템도 동정화 할 수 있음을 보인다. 또한, 제안한 신경망을 써서 유한 상태 자동기계를 부호화, 동정화, 그리고 추출하는 데에 적용하여 그 성능을 살펴본다. 제안한 신경망에 고친 비용함수를 쓰고 혼합 그리디 모의 담금질 방법으로 학습시키면 유한 상태 자동기계를 동정화하는 성능이 일반적으로 다른 기법보다 더 낫다는 것을 모의실험으로 보인다.

천이 수정을 통한 고 성능 테스트 데이터 압축 기법 (A New High Performance Test-data Compression Scheme Using Transition Modification)

  • 박재석;양명훈;김용준;박영규;윤현준;강성호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권9호
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    • pp.57-64
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    • 2008
  • 본 논문은 높은 압축 성능을 가진 테스트 데이터 압축 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 돈 케어 리맵핑을 이용한 천이 추가 단계와 천이 이전 단계로 구성된다. 실험 결과는 새로운 기법이 가장 높은 성능의 기법들 중 하나인 RL-huffman보다 높은 압축률을 제공하고 더 작은 하드웨어 면적을 필요로 함을 보여준다. 따라서 이 기법은 테스트 데이터 압축을 위한 실제적인 해법으로 널리 쓰일 수 있다.

제로트리 기법을 이용한 스테레오 영상 부호화 (Stereo Image Coding Using Zerotree)

  • 배진우;신철;유지상
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권12A호
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    • pp.2092-2099
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    • 2001
  • 스테레오 영상을 이용하여 3차원 영상 시스템을 구성할 때 많은 양의 정보량이 발생하게 된다. 이 정보량을 줄이기 위해 스테레오 영상에 존재하는 영상간의 과잉정보(redundancy)를 줄임으로써 효율적으로 압축하는 방법이 많이 이용되어 왔다. 본 논문에서는 입체 영상 시스템 중 원 영상과 오타영상(residual image)에 대한 효율적인 압축방법을 주로 연구하였으며 기준영상과 오타영상에 대해 저 비트에서도 양질의 영상품질을 얻을 수 있는 제로트리 기법을 이용하여 새로운 기법을 제안하였다. 제로트리 기법을 이용할 경우 압축 성능과 효율이 좋은 반면, 계산량이 증가한다는 단점이 있는데 이것을 보완하기 위해 변이추정 방법은 ADLS 방식을 적용하였다. 웨이블릿을 기반으로 하는 제로트리 기법을 이용하여 영상의 압축 효율을 향상시킴으로써 제한된 대역폭 내에서 높은 영상품질을 보존 할 수 있다는 것을 실험을 통하여 보였다.

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Analysis of Delay Distribution and Rate Control over Burst-Error Wireless Channels

  • 이준구;이형극;이상훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5A호
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    • pp.355-362
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    • 2009
  • In real-time communication services, delay constraints are among the most important QoS (Quality of Service) factors. In particular, it is difficult to guarantee the delay requirement over wireless channels, since they exhibit dynamic time-varying behavior and even severe burst-errors during periods of deep fading. Channel throughput may be increased, but at the cost of the additional delays when ARQ (Automatic Repeat Request) schemes are used. For real-time communication services, it is very essential to predict data deliverability. This paper derives the delay distribution and the successful delivery probability within a given delay budget using a priori channel model and a posteriori information from the perspective of queueing theory. The Gilbert-Elliot burst-noise channel is employed as an a Priori channel model, where a two-state Markov-modulated Bernoulli process $(MMBP_2)$ is used. for a posteriori information, the channel parameters, the queue-length and the initial channel state are assumed to be given. The numerical derivation is verified and analyzed via Monte Carlo simulations. This numerical derivation is then applied to a rate control scheme for real-time video transmission, where an optimal encoding rate is determined based on the future channel capacity and the distortion of the reconstructed pictures.

보조정보의 시공간 통계 특성에 기초한 신뢰도 예측에 의한 분산 비디오 부호화 (Distributed Video Coding with Reliability Estimation Based on Spatio-temporal Statistical Characteristics of Side Information)

  • 김진수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1694-1701
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    • 2013
  • 낮은 채널 전송율을 갖거나 낮은 부호화 자원을 지원하는 응용을 위해 분산 비디오 부호화 기법이 요구된다. 그러나 기존의 분산 비디오 부호화 기법에 대한 성능제약을 갖고 있으며, 이를 극복하고 부호화 효율을 개선하기 위한 방법으로서 복호화기에서 보조정보의 움직임 정보를 부호화기측으로 전송하는 방법을 시도하고 있다. 본 논문에서는 기존에 움직임 정보를 부호화기측으로 전송하는 방식을 갖는 시스템에서 부호화 효율을 개선하기 위해 보조정보의 비신뢰 블록을 추출하고 이 추출된 블록들에 대한 위치정보를 전송하는 방식을 제안한다. 이를 위해 보조정보를 구성하는 블록단위에 대하여 효과적인 비신뢰성을 측정하는 방식을 제안한다. 모의실험을 통하여 기존의 방식에 비해 더욱 부호화 효율을 개선시킬 수 있음을 보인다.