워터마킹은 저작권이나 소유권자의 허락 없이 저작물을 복사하거나 배포하는 것을 방지하는데 목적을 두고 있다. 영상데이터를 워터마크로 사용하는 경우 원본 영상의 존재 여부에 의해 워터마크를 검출할 수 있다. 본 논문에서는 영상데이터를 워터마크로 사용하고 워터마크 검출에서는 원본영상 없이 워터마크를 검출할 수 있는 방법을 제안한다. 원 영상을 DWT하고 워터마크 영상을 DCT하여 변환계수들을 2진화한다. 원영상의 2진 비트열에서 워터마크 데이터를 은닉할 수 있는 최적의 비트 위치를 계산하여 워터마크를 삽입, 워터 마크가 삽입된 영상이 JPEG 압축이나 필터링, 리샘플링과 같은 공격에 강인할 수 있도록 비트의 위치를 결정한다. 제안된 방법은 비가시적인 워터마크를 사용함으로 저작권 및 소유권의 확인을 쉽게 할 수 있고 원 영상 없이 워터마크 검출이 가능하다.
본 논문에서는, IDWT(inverse discrete wavelet transform)를 효율적으로 구현하는 한 방법으로 홀수 탭(tap)의 선형위상 필터의 VLSI 구조를 제안한다. 제안한 필터 구조는 선형 위상 필터의 대칭 특성을 이용하여 대칭적인 위치에 있는 입력을 먼저 합한 다음 필터링을 수행한다. 이때 발생하는 전역 연결을 해결하기 위하여 입력의 흐름을 U자형으로 만듦으로써 국부적인 연결로 필터를 구현한다. 제안한 필터는 지연 소자부, 연산부, 덧셈부, 그리고 후처리부 등으로 이루어진다. 그리고, 각 부분들을 규칙적으로 배열하고, 국부적으로 연결함으로써 제안한 구조를 설계하기 때문에, 단순히 해당 부분들을 추가/삭제함으로써 임의의 선형 위상 IDWT 필터를 구현할 수 있다는 장점이 있다. 그리고, 제안한 필터를 직렬 연결 혹은 반순환적(semi-recursive) 구조로 배열함으로써 M 레벨 IDWT를 구현할 수 있음을 보인다. 본 논문에서 제안한 IDWT 구조는 기존의 구조들에 비해 간단하기 때문에 MPET-4 등 관련 분야에 효과적으로 적용될 것으로 기대된다.
디지털 워터마킹 기술은 표준화된 저작권 정보의 확립과 함께 건전한 디지털 정보의 유통을 위해서 반드시 요구되는 기술로 평가받고 있다. 워터마크 방법은 데이터 압축과 같은 영상처리에 의해서 쉽게 워터마크 정보가 손실되는 문제점이 있으므로 디지털 워터마킹의 최우선 과제는 일반적인 영상처리에 의해 워터마크된 영상이 다양한 공격을 받더라도 소유권 주장을 할 수 있는 강인성이 요구된다. 따라서, 본 논문에서는 이산 웨이브렛 변환을 이용해서 그레이-레벨 워터마크 영상을 원영상에 비시각적으로 삽입하면서 강인성을 유지시킬 수 있는 방법을 제안한다. 기존의 대부분 워터마킹 방법은 원영상에 비해 매우 작은 워터마크 데이터 또는 2진 영상 로고 데이터를 이용했지만, 제안한 방법은 256$\times$256 그레이-레벨 영상을 삽입시킬 수 있는 방법이다. 시험결과 Low-pass Filter, JPEG압축과 같은 공격에 대해서도 소유권을 주장할 수 있는 고화질 영상 데이터를 추출할 수 있었다.
본 논문에서는 웨이블릿 변환 기반의 스케일러블 비디오 부호화의 핵심 요소인 움직임 보상 시간적 필터링 (motion compensated temporal filtering; MCTF)의 성능향상을 위한 효과적인 움직임 예측 기법을 제안한다. MCTF의 성능향상과 밀접한 관련이 있는 픽셀 연결성을 개선하기 위하여 변형 중간값 연산 및 주변 블록의 움직임 벡터를 이용한 움직임 예측 방법으로 움직임 벡터 필드를 평탄화한다. 또한 영상의 복잡도 등의 특성에 따라 가변 블록크기로 움직임 예측을 수행하여 움직임 벡터 필드의 상관도를 더욱 향상시킨다. 제안하는 방법은 시간적 필터링 과정에서 고주파 프레임으로 분해되는 에너지를 줄여 MCTF 및 전체 스케일러블 부호기의 성능을 향상시킨다. 실험결과 기존의 고정 블록크기 전역탐색 방법과 비교하여 제안하는 방법이 시간적 고주파 부대역 프레임에 포함된 에너지를 최대 30.33%까지 감소시키는 것을 확인하였다.
In this paper, we propose a robust digital copyright-protection technique based on the concept of human auditory system. First, we propose a watermarking technique that accepts the various attacks such as, time scaling, pitch shift, add noise and a lot of lossy compression such as MP3, AAC WMA. Second, we implement audio PD(portable device) for copyright protection using proposed method. The proposed watermarking technique is developed using digital filtering technique. Being designed according to critical band of HAS(human auditory system), the digital filers embed watermark without nearly affecting audio quality. Before processing of digital filtering, wavelet transform decomposes the input audio signal into several signals that are composed of specific frequencies. Then, we embed watermark in the decomposed signal (0kHz~11kHz) by designed band-stop digital filer. Watermarking detection algorithm is implemented on audio PD(portable device). Proposed watermarking technology embeds 2bits information per 15 seconds. If PD detects watermark '11', which means illegal song. PD displays "Illegal Song" message on LCD, skips the song and plays the next song, The implemented detection algorithm in PD requires 19 MHz computational power, 7.9kBytes ROM and 10kBytes RAM. The suggested technique satisfies SDMI(secure digital music initiative) requirements of platform3 based on ARM9E core.
2013년 8월 18일 일본의 사쿠라지마 화산에서 비교적 큰 규모의 분화가 발생하였다. 이에 본 연구에서는 천리안 위성 자료를 이용하여 화산분화 다음날 주변 지역의 화산재를 감지하였으며, 기상청 청양 지자기 관측소 자료와 함께 일본 지자기 관측소 자료를 이용하여 지자기 변동에 대해 분석하였다. 먼저, 지자기 관측 자료를 이용하여 주성분 분석을 수행하고 관측 자료의 재구성 자료를 구축하였다. 재구성된 자료는 웨이블릿 기반 셈블런스 분석을 수행하였다. 다음으로는 지자기 관측 자료의 고유값 분석을 수행하고 Kp 지수와의 웨이블릿 기반 셈블런스 필터링을 통해서 태양의 영향을 최소화하였다. 분석결과에서는 전체적으로 화산 발생 시점에서 이벤트가 발생하는 것을 확인 할 수 있었다. 다만, 일부 지자기 관측소의 경우 화산이 아닌 다른 영향을 받았을 가능성을 배제 할 수 없다. 이 연구에서는 국내 연구로는 드물게 화산 분화에 의한 지자기 영향을 분석하였으며 향후 지진 화산 연구에 도움이 될 수 있을 것으로 기대한다.
본 논문에서는 웨이블릿 변환 된 고주파 서브밴드들의 에지 정보를 이용하여 관심 객체 영역을 고속으로 자동 검출해주는 새로운 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법에서는 에지정보를 이용하여 블록단위의 4-방향 객체 윤곽탐색 알고리즘(4-DOBS)을 수행하여 관심객체를 검출한다. 전체 이미지는 $64{\times}64$또는 $32{\times}32$ 크기의 코드 블록으로 먼저 나누어지고, 각 코드 블록 내에 에지들이 있는지 없는지에 따라 관심 코드블록 또는 배경이 된다. 4-방향은 바깥쪽에서 이미지의 중앙으로 탐색하고, 피사계 심도가 낮은 이미지는 중앙으로 갈수록 에지가 발견된다는 특징을 이용한다. 에지를 모두 발견하면 내부의 이미지 블록은 모두 관심영역으로 간주하고, 이 블록들은 빠르게 마스킹되어 서버로 전송되어 동적 ROI를 제공한다. 이는 기존 방법들의 문제점이였던 복잡한 필터링 과정과 영역병합 문제로 인한 높은 계산 복잡도를 상당히 개선시킬 수 있었고, 블록 단위의 처리로 인하여 실시간 처리를 요하는 응용에서도 적용 가능하였다.
진단용 디지털 의료영상(CT, MRI)의 경우 일반 영상에 비해 막대한 데이터양으로 인하여 저장과 전송에 많은 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 극복하는 간단한 방법은 압축률을 증가시키는 것이다. 그럼에도 불구하고 정확한 진단을 위한 임상적언 판단을 요구한다. 본 논문의 목적은 고주파대역에서 시각적 무손실 임계필터링을 수행하므로써 무손실 JPEG2000의 압축 효율을 향상시키는 것이다. 제안방식은 5/3 가역 DWT(Digital Wavelet Transfrom)을 사용하였을 때 압축률에 따라 다른 부대역 임계값을 사용하며, 재생된 진단 CT 영상에 시각적 무손실의 고품질을 제공한다.
본 논문에서는 영역병합 방법을 이용한 칼라 영상 분할 방법을 제안하였다. 영상 분할 전단계에서 비선형 필터링 방법을 이용한 평활화와 채도 강화 및 명도 평균화를 수행하여, 영상 내 존재하는 비균질성을 줄이고, 칼라 히스토그램의 zero-crossing 정보를 이용한 비균일 양자화를 수행하여 유사한 칼라성분을 가지는 영역들을 분할하였다. 웨이브릿 변환의 고주파 대역 에너지를 이용하여 분할된 초기 영역의 윤곽성분 강도를 측정하였고, 이를 통해 병합 후 후보영역을 선정하였다. 영역병합을 위한 영역간 유사도 측정은 R, G, B 칼라성분의 유클리디안 거리를 측정하여 수행하였다. 제안된 방법은 기존의 방법에 비해 불규칙한 광원으로 불필요한 영역이 분할되는 것을 줄일 수 있었고, 이를 실험을 통해 입증하였다.
Digital image watermarking scheme using adaptive block division is proposed. To increase the perceptual invisibility, the image is divided into blocks by local properties and the human visual system (HVS), then the significant blocks are selected in the divided blocks. The significant coefficient is determined by Weber's law in these blocks. To increase the robustness, low frequency domains of the discrete cosine transform (DCT) and the discrete wavelet transform (DWT) are used. The watermark is embedded into the selected significant blocks of the DCT's and DWT's low frequency domains with adaptive watermark strengths. The watermark strength is determined by the variance and the local properties of the significant block. The experimental results prove that the proposed scheme has a good robustness against several image processing operations (e.g. median filtering, cropping, scaling, JPEG, JPEG2000, etc.) without significant degradation of the watermarked image.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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