• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.1010-1019
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• 2013

최근 완전한 3차원 입체시를 구현하는 홀로그램에 대한 연구가 활발해지고 있으나, 홀로그램은 생성 비용이 많이 들어 콘텐츠의 확보가 어려운 단점을 갖고 있다. 이에 본 논문에서는 생성된 디지털 홀로그램 콘텐츠를 저작하여 새로운 디지털 홀로그램 콘텐츠를 확보하는 방법을 제시한다. 이 방법은 깊이정보를 조작하거나 합성하여 새로운 디지털 홀로그램 콘텐츠를 저작하는 방법이다. 제안한 방법을 검증하기 위해 여러 종류의 깊이정보를 조작하여 위치와 거리를 변경하고, 이를 컴퓨터-생성 홀로그램으로 만든 후 복원한 결과 조작한 위치와 거리에 정확히 물체상이 복원되는 것을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.578-582
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• 2009

Computer-Generated Hologram (CGH) is generally made by Fourier Transform. CGH is made by an optical reconstruction. Computer-Generated Pseudo Hologram (CGPH) is made up Complex Hadamard Transform instead of CGH which is made by the Fourier Transform. CGPH differs from CGH in point of view the possibility of optical reconstruction. There is an advantage that it cannot be optical reconstruction, in other word, physical leakage of the confidential information is impossible. In this paper, a binary image was converted in Complex Hadamard Transform, and CGPH was made. Improvement of the reconstructed image from CGPH is done by error diffusion method and iterative method. The result that the reconstructed image is improved is shown.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1177-1186
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• 2014

컴퓨터생성홀로그램은 수학적으로 모델링된 광학적인 현상을 컴퓨터로 연산한 것이다. 이때 방대한 량의 연산이 필요하기 때문에 실시간으로 고해상도의 홀로그램을 얻기 위해서는 고속 기법이 필요하다. 본 논문에서는 CGH를 위한 두 가지 병렬화를 제안한다. 첫 번째는 GPU 내에서 CGH 알고리즘을 병렬화하는 것이고, 두 번째는 다수의 GPU를 위한 병렬화이다. 제안한 알고리즘 구조는 CUDA를 이용하여 GTX780 Ti GPU에 구현하였다. 약 10K의 입체 정보를 이용하여 $1,024{\times}1,024$의 컬러 홀로그램을 생성하는데 약 106ms가 소요된다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제12권2호
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• pp.122-127
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• 2014

This paper proposes a method to manipulate digital hologram contents by manipulating and/or synthesizing the depth information. To synthesize digital holograms themselves in order to create new digital hologram contents. This paper uses both the depth information obtained by converting the disparity information by using a stereo matching method and that obtained by taking pictures with a depth camera. In addition, assuming that digital holograms are created using the computer-generated holography method, we propose a technique for authoring and compositing hologram contents by using either the changes in the three-dimensional positions of objects in the hologram or by combining the objects with other contents by means of changes in the depth information. Further, more than one digital hologram was synthesized to form a hologram. The reconstructed result from the synthesized hologram also contained all the objects in each digital hologram before synthesis at the same positions and distances.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.261-263
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• 2014

최근 영화 <아바타>를 필두로 영화, 방송 등 영상매체에서 다양하게 3 차원 영상기술을 적용하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 여러 가지 3 차원 영상 기술 중에서 가장 현실감이 높은 기술인 홀로그래피 (Holography)기술에 대하여 다루고자 한다. 우선 간략하게 홀로그래피 기술에 대하여 소개하고 홀로그램(Hologram)의 기록 및 복원 원리와 컴퓨터를 이용하여 홀로그래피 이미지를 만드는 컴퓨터 홀로그램 (Computer-generated hologram)에 대하여 기술하였으며, 범용 컴퓨터와 GPU(Graphics processing units)통해 컴퓨터 홀로그램 패턴을 기록 및 복원하는 실험을 진행해 보고, 시간 복잡도를 측정, 비교해 본다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.713-720
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• 2012

최근 차세대 영상 기술로 홀로그래피가 많은 주목을 받고 있다. 홀로그램은 광학적인 촬영을 통해서 획득할 수도 있지만 최근에는 컴퓨터를 이용한 홀로그램 생성 방법을 많이 사용하고 있다. 이를 컴퓨터 생성 홀로그램(computer generated hologram, CGH)이라 하는데 CGH는 많은 연산량이 요구되어 S/W를 이용하면 실시간으로 생성하는 것이 불가능하다. 따라서 실시간의 CGH를 위해서 FPGA나 GPU를 이용한 연산 방법이 주로 사용되고 있다. 하드웨어를 기반으로 하여 구현할 경우에 내부 시스템의 비트 제한으로 인하여 S/W와 같은 품질을 얻을 수 없다. 따라서 본 논문에서는 품질의 저하를 최소화하면서 하드웨어의 자원을 최대한 감소시킬 수 있는 하드웨어 비트 너비를 분석하여 가이드라인을 제시하고자 한다. 이를 위해서 1비트 단위의 고정소수점 시뮬레이션을 모든 내부 변수 및 연산과정에 대해 수행하고, 수치적인 결과와 시각적인 결과를 종합적으로 분석하여 최적의 비트 너비와 응용분야에 따른 비트 너비를 제시한다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.403-415
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• 2011

본 논문에서는 고속으로 디지털 홀로그램을 생성할 수 있는 하드웨어구조를 제안하였다. 수정된 컴퓨터 생성 홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 알고리즘을 이용하고, 기존의 한 화소에 대한 홀로그램 전체 화소를 연산하는 방법이 아니라 객체 전체 화소에서 홀로그램의 한 화소씩 연산하는 방법을 선택하여 홀로그램 한 화소씩 계산하고 바로 출력 하여 메모리 병목 현상을 제거하기 위한 파이프라인 기반의 하드웨어 구조를 제안하였다. CGH 알고리즘을 바탕으로 입력부, 연산부, 및 정규화부로 구성된 디지털 홀로그램 생성기의 구조를 제안하였고, 이를 효율적인 하드웨어로 구현하였다. 객체의 화소만 저장하여 반복 사용하기 때문에 메모리의 사용량을 줄일 수 있었다. 제안한 하드웨어는 세로 방향으로 확장을 하여 동작을 병렬화시킬 수 있다. 제안한 하드웨어는 1K의 광원에 대해 HD급 홀로그램을 초당 약 87장을 생성할 수 있었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.16-25
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• 2005

본 논문에서는 최적의 이진 위상 컴퓨터형성홀로그램을 설계하기 위해 SA 및 GA를 합성한 새로운 방법을 제안하였다. 블럭단위 탐색을 하는 GA의 교배연산 및 돌연변이 연산과정 후에 화소단위의 면밀한 탐색을 하는 SA 알고리듬을 삽입하므로써 BPCGH의 성능을 개선시켰다. 컴퓨터 시뮬레이션에서 제안된 합성 반복 알고리듬이 기존의 SA 알고리듬보다 회절효율이 향상됨을 보였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.767-774
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• 2005

본 논문에서는 디지털 홀로그램의 효과적인 코팅 방법으로써 비디오 영상에서 사용되는 표준 압축 방식을 사용하였다. 먼저, 컴퓨터 형성 홀로그램(CGH)으로부터 생성된 격자패턴을 비디오 데이터로 변환한 다음 이를 부호화 하였다. 또한, 변환을 위한 전처리, 물체 영상의 전체적인 정보에 대한 국부적인 영역분할, 부호화를 위한 주파수 변환, 격자패턴의 비디오 스트림을 위한 스캐닝, 계수 값의 분류, 복합적인 비디오 부호화 등을 제안하였다. 제안된 복합 압축 알고리듬은 기존의 방법에 비해 뛰어난 압축율과 재생력을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.15-31
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• 2013

본 논문은 최근 관심이 고조되고 있는 디지털 홀로그램의 시야각을 확보하기 위하여 시청자의 시점을 추적하여 그 시점에 해당하는 데이터를 생성하고, 이를 디지털 홀로그램으로 변환하는 방법을 제안한다. 이 방법은 제어하는 시야각의 맨 좌측과 맨 우측 시점에 대한 정보(깊이정보와 컬러 또는 명도정보)가 주어졌다고 가정한다. 이 방법은 주어진 좌, 우측의 깊이영상을 대상으로 스테레오 정합에 의해 단위 깊이 당 의사변위증분을 구하여 사용한다. 이를 이용하여 주어진 좌, 우측시점으로부터 원하는 가상시점의 정보를 생성하고, 그 결과의 두 영상을 결합하여 해당시점의 정보를 획득한다. 이 경우 발생하는 비폐색 영역을 정의하고 이를 채우는 방법을 제안한다. 이 방법을 구현하여 실험한 결과 생성한 중간 시점의 깊이영상과 RGB영상의 평균 화질은 각각 33.83[dB]과 29.5[dB]이었으며, 평균 수행속도는 프레임 당 250[ms]이었다. 또한 이 방법을 이용하여 시청자와 인터랙티브하게 디지털 홀로그램을 서비스하는 시스템의 프로토타입을 제안한다. 이 시스템에는 좌, 우 시점의 영상정보를 획득, 카메라 캘리브래이션과 영상보정, 중간시점 영상생성, 컴퓨터-생성홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 생성 및 홀로그램 영상복원기능을 포함한다. 이 시스템은 LabView(R) 환경에서 구현되며, CGH생성과 홀로그램 영상 복원은 GPGPU로, 나머지는 소프트웨어로 구현한다. 구현결과 평균 수행 속도는 초당 약 5 프레임을 처리할 수 있는 속도이었다.