• 전기전자학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.80-86
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• 2002

본 논문에서는 2차원 분할을 이용한 병렬 처리가 가능한 리프팅 스킴(lifting scheme) DWT(Discrete Wavelet Transform)를 구현하는 하드웨어 구조를 제안한다. 기존의 DWT 하드웨어 구조는 웨이블릿(Wavelet) 변환이 갖는 특성 때문에 병렬 처리 구조를 구현하는 데 있어서 메모리와 하드웨어 자원이 많이 필요하였다. 제안된 구조는 기존의 구조와 달리 데이터 흐름을 분석하여, 분할 과정을 2차원으로 수행하는 방법을 제안하였다. 이러한 2차원 분할 방법을 파이프라인 구조를 사용하여 병렬 처리의 효율을 증가 시켜 50% 정도의 출력 지연의 감소된 결과를 얻을 수 있었다. 또한 데이터 흐름의 분석과 출력 지연의 감소는 내부 메모리의 사용을 감소 시했으며, 리프팅 스킴의 특성을 이용하여 외부 메모리의 사용을 감소시키는 결과를 얻을 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권11호
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• pp.97-104
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• 2004

본 논문은 JPEG2000의 손실 압축 또는 무손실 압축에 사용되어지는 9-7/5-3 리프팅 DWT필터에 대한 효율적인 VLSI 구조를 제안한다. 제안된 구조는 리프팅 DWT 연산을 위해 내부 라인 메모리만을 사용하며, 내부 처리 유닛은 1개의 곱셈기와 1개의 덧셈기의 임계경로를 갖는다. 특히 본 논문에서는 처리유닛의 수를 감소하기 위해 1레벨의 열방향을 담당하는 필터로 하여금 2레벨 이상의 행방향과 열방향 연산 모두를 처리하도록 하였다. 결과적으로 제안된 구조는 기존의 구조에 비해 작은 하드웨어 크기를 갖는다. 제안된 리프팅 DWT구조는 RTL 수준에서 VHDL로 모델링되었으며, 기능 검증 후 Altera APEX 20K FPGA로 구현되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.91-101
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• 2012

개인 유전정보 또는 대용량 DNA 저장 정보의 보호와 GMO(Genetically Modified Organism) 저작권 보호를 위하여 DNA 서열 워터마킹 연구가 필요하다. 기존 멀티미디어 데이터 워터마킹에서는 강인성 및 비가시성에 대한 성능이 우수한 DCT, DWT, FMT(Fourer-Mellin transform) 등 주파수 기반으로 설계되어졌다. 그러나 부호 영역 서열의 주파수 기반 워터마킹은 아미노산 보존성을 유지하면서 변환 및 역변환을 수행하여야 하므로, 워터마크 삽입에 대한 상당한 제약을 가진다. 따라서 본 논문에서는 변이 강인성, 아미노산 보존성 및 보안성을 가지는 부호 영역 서열의 Lifting 기반 DWT 변환 계수를 이용한 워터마킹을 제안하며, 주파수 기반 DNA 서열 워터마킹에 대한 가능성을 제기한다. 실험 결과로부터 제안한 방법이 10%의 포인트 변이와 5%의 삽입 및 삭제 변이에 대한 강인성을 가지며, 아미노산 보존성 및 보안성을 가짐을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.883-886
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• 2003

본 논문에서는 Lifting-Based Scheme을 이용한 DWT(Discrete Wavelet Transform) 의 개선된 행 처리기의 구조를 제안 하였다. 제안된 행 처리기는 3개의 Adder 와 2개의 shifter를 사용 하였고 dual-port RAM을 사용하여 파이프 라인 구조를 취하여 각 클럭마다 열처리기에서 사용할 데이터를 발생 한다. 이러한 행 처리기의 파이프 라인 구조를 개선하여 Adder를 줄이고 행 처리기의 이용률을 최대로 하여 하드웨어의 공간적 비용 절감 효과를 가져 왔다. 제안된 구조는 Verilog를 사용하여 RTL설계를 한뒤 시뮬레이션으로 그 동작을 확인 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권7호
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• pp.518-525
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• 2003

본 논문은 리프팅 스킴(lifting scheme)의 분할 방법을 개선하여 고속 병렬 처리가 가능한 2차원 DWT(Discrete Wavelet Transform) 하드웨어 구조를 제안한다. 2차원 DWT 변환은 2차원 입력 데이터 전체에 대하여 연산이 수행되고 순차적으로 2차원 처리가 됨에 따라서 초기 및 전체 지연시간(latency)이 많이 걸린다. 본 논문에서는 처리속도와 지연 시간을 향상시키기 위해 개선된 분할 방법과 새로운 자원 공유 하드웨어 구조를 제안한다. 상호 연관성이 없는 데이터들을 4 개의 데이터 집합으로 분할하여 병렬 처리에 적합하도록 새로운 분할 방법을 제안하였다. 병렬처리 하드웨어 구조는 하드웨어의 자원 공유가 가능하도록 하기 위해 필터연산의 중간 값을 메모리에 저장할 수 있는 파이프라인 구조를 갖도록 설계하였다. 제안된 구조를 효율적으로 동작시킬 수 있도록 하드웨어 자원의 공유를 스케쥴링하여 초기지연과 전체지연 시간을 줄였다. 제안하는 구조는 기존의 병렬 처리 구조에 비해 초기 지연 및 전체 지연 시간을 각각 50%와 66%감소시키는 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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• pp.2315-2318
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• 2003

The Wavelet Transform has been applied in mathematics and computer sciences. Numerous studies have proven its advantages in image processing and data compression, and have made it a basic encoding technique in data compression standards like JPEG2000 and MPEG-4. Software implementations of the Discrete Wavelet Transform (DWT) appears to be the performance bottleneck in real-time systems in terms of performance. And hardware implementations are not flexible. Therefore, FPGA implementations of the DWT has been a topic of recent research. The goal of this thesis is to investigate of FPGA implementations of the DWT Processor for image compression applications. The DWT processor design is based on the Lifting Based Wavelet Transform Scheme, which is a fast implementation of the DWT The design uses various techniques. The DWT Processor was simulated and implemented in a FLEX FPGA platform of Altera

• 방송공학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.32-40
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• 2001

본 논문에서는 최근 제정된 국제 영상압축 표준안인 JPEG2000 시스템에 쉽게 내장할 수 있는 새로운 디지털 워터마킹 방법 을 제안한다. 웨이블릿 변환 후 워터마크를 삽입하는 기존 웨이블킷 변환 기반 워터마킹 방식들과는 달리. 제안된 방식은 웨이블 릿 변환을 위한 lifting 과정 중에 발생된 변환 계수 값에 워터마크를 삽입하는 방식이다. 제안된 방식은 워터마크가 삽입될 계수 의 주파수 성분을 사용자가 선택할 수 있기 때문에 압축을 위한 웨이블릿 변환 필터군이 노출된 경우에도 삽입된 워터마크를 제 거 또는 변형하기가 쉽지 않다는 특성을 가지고 있다. 시뮬레이션을 통해, 제안된 방법이 각종 공격에 강인하며, 웨이블릿 변환 후 워터마크를 삽입하는 기존 웨이블릿 변환 기반 워터마킹 방식에 비해 보다 안전한 방식임을 보였다

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권11호
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• pp.993-1000
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• 2012

본 논문에서는 리프팅 기반의 하드웨어 효율이 100%가 되는 2차원 이산 웨이블릿 변환 필터 구조를 제안한다. 전체구조는 (9,7) 필터를 적용하였으며, 필터의 길이에 따라 확장 및 축소가 가능하다. 본 연구에서 제안하는 새로운 스케줄링은 블록기반으로 수행하며 하위 레벨을 수행할 조건이 충족되면 바로 해당레벨을 수행하므로 중간 값을 저장해야 하는 시간이 짧아지며, 따라서 이를 위한 레지스터 양을 최소화할 수 있다. 제안된 스케줄링에 맞는 입력을 조절하기 위해 그에 적절한 DFC(Data Format Converter)와 DCU(Delay Control Unit)구조를 설계하였다. 입력 영상이 $N{\times}N$이고 m을 필터 길이라고 할 때, 필요한 저장공간은 2mN이다. 인접한 4개의 데이터를 동시에 입력 받아 동시에 행 방향과 열 방향 DWT를 수행하므로 J가 분해 레벨이라고 할 때 총 $N^2(1-2^{-2J})/3$ 사이클이 소요된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.515-518
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• 2000

디지털 워터마킹(Digital Watermarking)은 디지털 미디어 창작물에 대해 불법적인 사용과 인위적인 조작으로부터 소유권과 저작권을 보호하기 위하여 입증 가능한 정보(워터마크)를 사람이 인지하지 못하도록 삽입하는 기술이다. 본 논문에서는 JPEG 2000에서 지원하는 Daubechies 9/7 필터를 이용한 lifting 기반의 DWT(Discrete Wavelet Transform) 중간에 임의의 파라메터를 추가한 lifting 단계를 구성하여 이 부분에 워터마크를 삽입한 후, 다양한 신호처리 왜곡을 가하여 제안한 방법의 성능을 평가하였다. 실험은 8-bit 512×512크기의 영상을 사용하였으며, 무작위로 발생시킨 1과-1을 워터마크 신호로 하여 DWT 시 추가한 lifting 단계에서의 임의의 파라메터 값과 워터마크를 삽입할 각 웨이블릿 변환의 해상도 레벨을 조절해 가면서 선택한 웨이블릿 계수값에 무작위로 발생시킨 워터마크 신호를 삽입하였다. 실험 결과 영상의 일반적인 변형(압축, 필터링 등)에 대해서 제안한 방법의 워터마킹 기법의 성능이 전반적으로 강인함을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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• pp.282-285
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• 2000

Three representations are known to implement the discrete wavelet transform (DWT) ; i.e., direct, lifting and matrix forms. In these representations, direct and lifting forms are well known so far. This paper derives the matrix form of the DWT from the direct form. Then, we implement these three representations on a programmable digital signal processor (in the following, DSP processor) and compare them in terms of the number of calculations and instruction cycles. As a result, we confirm that the lifting form has the lowest number of calculations and cycles, and the matrix form has an effective decrease in the number of cycles than other representations on the DSP processor.