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비디오 콘텐츠 보호를 위한 임베디드 환경에서의 실시간 암/복호화 시스템 설계 (Design of the Encryption/Decryption System in the Embedded Environment for Video Contents Protection)

  • 윤병춘;이동훈;김덕환
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제48권6호
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    • pp.71-80
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    • 2011
  • 통신기술과 비디오 압축기술의 발달로 인해 비디오 콘텐츠는 다양한 분야에서 널리 유통되고 있고, 유통과정에서 발생되는 불법배포를 방지하기 위해 비디오 콘텐츠 보호 방법의 필요성은 지속적으로 증가되고 있다. 따라서 본 논문에서는 비디오 콘텐츠에 대한 로지스틱 사상기반의 비디오 암/복호화 알고리즘을 제안하고, 이를 기반으로 임베디드 환경에서 실시간 암/복호화 시스템을 설계한다. DM642 EVM 보드 상에서 암호화 송신시스템을 구현하고 이를 복호화 하기 위한 시스템을 위성수신단말기(STB, set-top box) 상에서 구현한다. 실험을 통해 제안한 비디오 암호화 알고리즘에 의한 인코딩 시간변화율은 PC와 타겟 보드 상에서 각각 평균 0.5%와 0.97% 이하의 변화율을 보였고, PC와 위성수신단말기 상에서 복호화 방법에 의한 디코딩 시간 변화율은 각각 평균 1.5%와 1.75% 이하의 변화율을 보여 제안한 암/복호화 시스템이 실시간에 적용 가능함을 나타냈다.

H.264/AVC 비디오 보호를 위한 비가시적 워터마킹의 설계 및 검증 (Design of Invisible Watermarking for H.264/AVC Video Protection)

  • 박혜정;최준림
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.74-79
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    • 2008
  • 본 논문에서는 차세대 비디오 압축 표준인 H.264/AVC의 지적 재산권 보호를 위한 워터마크 이미지를 양자화 이후의 계수에 삽입하고 검출하는 방법을 제안하고 검증하였다. 제안한 비가시적 워터마킹 알고리즘은 양자화 단계 이후에 I 프레임의 휘도성분에만 워터마크를 삽입하기 때문에 압축 과정에 의한 손실을 피할 수 있는 장점이 있다. 여러 테스트 영상에 대해 다양한 테스트를 수행한 결과 제안한 알고리즘은 워터마크 삽입으로 인한 영상의 화질 열화가 dB 이하이며, 워터마크 삽입 또는 추출에 의한 계수 변형으로 인해 bit rate 증가율이 2% 정도이고, 전체 수행 시간에 미치는 영향도 2% 이하의 결과를 얻을 수 있었다. 하이닉스 $0.25{\mu}m$ 공정을 사용하여 설계한 IP를 H.264 압축 코어에 적용하여 최대 115MHz에서 동작 검증하였으며 워터마크를 삽입한 동영상의 PSNR은 35dB를 유지할 수 있었다.

토널리티 정보를 기반으로 한 파라메트릭 스테레오 부호화의 개선된 합성 기법 (An Improved Synthesis Method of Parametric Stereo Coding Based on Tonality Information)

  • 이동금;박영철;윤대희
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.221-227
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    • 2014
  • 본 논문에서는 PS의 복호화과정에서 톤 성분에 영향을 주는 잔향 성분을 효과적으로 억제할 수 있는 합성 방법을 제안하였다. PS에서 잔향 성분은 비상관 필터를 이용하여 구할 수 있으며, 부호화단에서 분석된 IC 파라미터를 통해서 합성되는 잔향의 비중이 결정된다. 하지만 파라미터들은 서브밴드 도메인에서 분석되기 때문에, 톤 성분이 존재하는 대역에서도 낮은 IC값이 분석될 수 있고, 이는 출력 신호의 음질 열화를 야기시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제를 보완하기 위해 복호화단으로 입력되는 다운믹스 신호의 토널리티를 측정하였고, 이 측정된 값을 통해 합성되는 잔향 성분의 비중을 조절해주었다. 실험은 시뮬레이션 결과를 통해 성능을 검증한 후에 주관적 음질 평가를 수행하였고, 전체적으로 음질 향상이 있음을 확인하였다.

비트량-왜곡을 고려한 효율적인 다각형 근사화 기법 (An Efficient Polygonal Approximation Method in the Rate-Distorion Sense)

  • 윤병주;고윤호;김성대
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권1호
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    • pp.114-123
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    • 2003
  • 본 논문에서는 영상 객체 (object) 의 모양 정보를 효율적으로 부호화 하는 기법을 제안한다. 다각 근사화 기법은 손실 부호화 기법으로써 객체의 모양을 근사화 하는데 가장 널리 사용되고 있다. 제안된 기법은 최대 허용 오차를 만족하면서 정점을 선택할 때 기존의 순환 정점 선택 (IRM: iterated refinement method) 이나 순차적 정점 선택 (PVS: progressive vertex selection) 보다 적은 수의 정점을 선택함으로써 비트량을 줄인다. 기존의 순차적인 정점 선택 기법을 기반으로 하여 새로운 정점 선택 조건을 제안하여 비트량-왜곡면에서 우수한 성능을 가지는 부호화기를 구현하였다. 실험 결과에서 제안된 기법이 기존의 정점 선택 기법들에 비해 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다.

Huffman 부호에 기초한 대칭적 양방향 가변길이 부호의 설계 방법 (Construction of Symmetrical Reversible Variable-Length Codes from the Huffman Code)

  • 정욱현;호요성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권1호
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    • pp.57-68
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    • 2004
  • 가변길이 부호는 정보원(source)의 통계적인 특성을 이용하여 부호화 효율을 높이지만, 잡음이 심한 전송 환경에서 비트오류가 발생하면 데이터를 제대로 복원할 수 없다는 단점이 있다. 최근 가변길이 부호의 문제점을 해결하기 위해 전송 오류로 인해 손상된 비디오 비트열에서 올바른 데이터를 복구할 수 있는 양방향 가변길이 부호가 제안되었다. 이러한 양방향 가 변길이 부호는 부호 구성에 따라 대칭적 양방향 가변길이 부호와 비대칭적 양방향 가변길이 부호로 나눌 수 있다. 대칭적 양방향 가변길이 부호는 비대칭적 양방향 가변길이보다 평균부호길이는 더 길지만 구현이 쉽고 메모리 사용에 장점을 가진다. 그러나, 기존의 대칭적 양방향 가변길이 부호의 생성 방법은 구현하기에 복잡하고 부호화 효율성도 다소 개선될 여지가 있다 본 논문에서는 최적화된 Huffman 부호 테이블을 통해 대칭적 양방향 가변길이 부호를 생성하는 새로운 알고리즘을 제안한다 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘보다 부호의 생성과정이 간단하며 평균부호길이가 줄어들어 향상된 성능을 보여준다.

영상저장장치(DVR)디자인 개발을 위한 제품 분석 (Product development for Digital Video Recorder Design Analysis)

  • 최종운
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.135-145
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    • 2012
  • 네트워크 카메라 영상을 저장하는 DVR(Digital Video Recorder) 디자인 개발 연구 사례이다. 지금까지의 영상저장장치(DVR)는 아날로그 영상을 디지털 방식으로 변환 압축하여 저장하는 방식이었지만 앞으로는 네트워크 카메라를 통해 디지털 영상을 그대로 저장하는 방식으로 발전해 가고 있다. 또한 영상압축방식도 기존방식에서 고화질영상압축효율, 데이터크기 최소화, 네트워크와의 호환성, 제품의 처리속도 등을 고려한 제품들이 개발추세에 있다. 이에 따라 2012년에는 전 세계 네트워크 카메라와 영상처리장치의 판매 비율이 기존의 아날로그 방식의 제품군들을 크게 추월할 것으로 예상되며 이러한 기술 환경과 시장의 요구 변화에 있어서 기능구현, 신뢰성확보 등과 같이 품질 중심의 제품개발과 DVR의 개발 컨셉은 대형화되고 선명한 화질과 압축 기술의 향상으로 인하여 현재와는 다른 새로운 디자인을 요구하고 있으며, 제조사들은 사용자 중심의 제품디자인에 새로운 컨셉 방향으로 연구 개발하는 추세에 있다.

다각형 근사 오차를 최소화하기 위한 2단계 정점 선택 기법 (A Two-Step Vertex Selection Method for Minimizing Polygonal Approximation Error)

  • 윤병주;이훈철;고윤호;이시웅;김성대
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권6호
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    • pp.114-123
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    • 2003
  • 본 논문에서는 다각형 기반 윤곽선 부호화를 위한 새로운 정점 선택 기법을 제안한다. 객체의 모양을 효율적으로 표현하기 위해서 정점 선택 과정에서 기존의 최대 거리 척도뿐만 아니라 곡률 정보를 이용한다. 제안된 기법은 두 단계 과정으로 구성되어 있다. 첫 번째 단계에서는 곡률이 큰 윤곽선 화소들을 CSS (curvature scale space)를 이용하여 키 정점(key vortices)으로 선택한다. 이 점들은 객체의 윤곽선을 여러 개의 부분 윤곽선(contour segment)들로 나누며, 각 부분 윤곽선은 양 끝점이 인접한 두 개의 키 정점인 하나의 열린 윤곽선으로 독립적으로 처리된다. 두 번째 단계에서는 각각의 부분 윤곽선에서 주어진 허용 오차(D/sub max//sup */)를 만족하면서 최소 개수의 정점을 선택하기 위해 순차적 정점 선택 기법을 이용하여 정점을 선택한다. 그리고 선택된 정점들은 오차 영역 면에서 최적의 위치를 찾기 위해 동적 프로그래밍(DP : dynamic programming) 기법을 사용하여 조정된다. 제안된 기법과 기존의 기법들의 근사 성능을 비교하기 위해 실험 결과를 제시한다.

효율적인 어업실습선의 선교 layout을 위한 당직항해사의 업무특성 분석 (Analysis characteristics of officers' watch-keeping for efficient navigation bridge layout of a fisheries training vessel)

  • 김민선;황보규
    • 수산해양기술연구
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    • 제52권1호
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    • pp.56-64
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    • 2016
  • This study analyzed characteristics of officers' watch-keeping during fishing operation at the fisheries training ship KAYA (GT: 1,737 tons, Pukyong National University). It observed fishing works of three officers in wheel house of KAYA. The observations were carried out at the fishing ground 45 miles away from east of Jeju from 7 to 8 January 2010. The works and movements of the officers were recorded with three common video cameras and a 4-channel MPEG-4 Triplex DVR. Recorded data of the working circulation was analyzed by using the post-processing method. As a result of the traffic lines, the average (${\pm}S.D$) of working hour (min) and moving frequency (times), distance (m) and speed (m/min) during setting the net was 11.8 (0.9), 43.7 (8.1), 133.9 (35.8) and 10.5 (0.6), respectively. During trawling the net, it was 100, 241 (39.8), 615.7 (194.6) and 5.2 (1.6), respectively. During hauling the net, it was 17.6 (1.4), 41.0 (7.2), 196.9 (37.6) and 10.7 (0.8), respectively. In addition, it has a different tendency of the instrument usage frequency by the fishing works. During setting, the usage priority was CCTV, ECDIS, RPM and pitch controller, net monitor, GPS plotter, chart room, X-band radar, fish finder and public addressor. During trawling, it was CCTV, ECDIS, fish finder, X-band radar, net monitor, chart room, GPS plotter, RPM and pitch controller, auto pilot and steering, interphone, wind speed and direction indicator, No.1. VHF, navigation light control panel and public addressor. During hauling, it was CCTV, RPM and pitch controller, GPS plotter, public addressor, chart room, net monitor, X-band radar, auto pilot and steering and fish finder.

공간 히스토그램과 웨이브렛 모멘트의 융합에 의한 영상검색 (Image Retrieval Using the Fusion of Spatial Histogram and Wavelet Moments)

  • 서상용;김남철
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제38권4호
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    • pp.434-441
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    • 2001
  • 본 논문에서는 공간 히스토그램과 웨이브렛 모멘트를 융합하여 검색 효율을 크게 향상시키는 방법을 제안한다. 이 방법에서는 질의영상과 DB영상간의 유사도를 구할 때 히스토그램의 유사도와 웨이브렛 모멘트의 유사도를 효과적으로 융합한다. 즉, 공간적 이동, 회전 등에 강한 히스토그램 특징과 주파수 대역별로 구해지는 웨이브렛 모멘트 특징을 잘 융합함으로써 검색성능의 향상을 추구한다. 제안한 방법의 성능을 평가하기 위한 시험영상 DB로는 Brodatz 질간 영상 DB와 Corel Draw Photo 영상 DB를 사용하였다. 실험 결과, 제안한 방법으로 구한 검색율이 Brodatz DB에서 히스토그램이나 웨이브렛 모멘트만으로 구한 검색율보다 각각 5.3%와 13.8% 향상되었고, Corel Draw Photo DB에서는 각각 15.5%와 3.2% 향상됨을 확인할 수 있었다.

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디스크 배열로 구성된 VOD 서버에서 효율적인 VCR 기능 지원을 위한 참조 카운터 기반의 디스크 부하 균등 기법 (A Disk Load Balancing Technique based on The Access Counter for Efficiently Providing VCR Functions in Disk Array Based VOD Servers)

  • 권춘자;김근혜;최황규
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.477-487
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    • 2002
  • 멀티미디어의 대표적인 응용분야인 VOD 시스템에서 사용자에게 효과적인 대화형 서비스를 제공하기 위해서는 고속 전진과 후진 서비스 등의 VCR 기능을 제공해야 한다. 지금까지 디스크 배열을 기반으로 하는 VOD서버에서 이를 실현하는 방법으로써 세그먼트 인터리빙 기법이 주로 사용되고 있다. 그러나 세그먼트 인터리빙 기법은 일부 디스크에 대한 부하 편중 현상을 초래하여 사용자에 대한 QoS의 보장이 어렵다는 단점을 가진다. 한편 이를 해결하기 위한 지금까지의 연구는 대부분 서로 다른 배속을 갖는 단일 사용자에 대한 경우가 대부분으로 같은 배속을 요청하는 여러 사용자들을 고려한 현실적인 경우에 대해서는 다시 부하 편중 현상이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 디스크 부하 균등 기법을 제안한다. 제안된 기법은 각 디스크마다 참조 카운터를 두고 이를 비교하여 상대적으로 참조 횟수가 적은 디스크를 우선적으로 선택함으로써 전체적인 디스크 부하의 균형을 이룬다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서 제안된 기법은 기존의 방법들 보다 우수한 성능을 나타냄을 보인다.

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