본 논문에서는 디지털 비디오 인코딩 과정에서 인트라 프레임의 DC 성분과 인터 프레임의 움직임 벡터를 이용한 저작권 보호를 위한 디지털 비디오 화면 모호화 기법을 제안한다. 제안한 기법은 저주파 영역과 중간 주파수 영역에 민감한 반응을 보이는 HVS (human visual system)의 특성을 고려한 방법으로서, 영상의 주요 정보를 포함하는 인트라 프레임의 DC 계수와 윤곽선 움직임 정보를 포함하는 인터 프레임의 움직임 벡터의 부호를 인증 신호와 XOR 연산하여 신호를 왜곡시키고, 적합한 인증 신호를 적용한 경우에만 정상적인 화면을 볼 수 있도록 하는 기법이다. 실험은 제안한 기법을 적용한 비디오의 PSNR을 구하고, PSNR에 의해 정상적인 기능 여부를 알아본다. 실험 결과, 디코더에서 적합한 인증 신호를 적용한 경우 Y, U, V PSNR이 모두 극치 값을 나타냄으로써 원 압축 비디오와 같은 화질임을 알 수 있었고, 인증 신호를 적용하지 않은 경우 원 압축 비디오에 대한 평균 PSNR이 12.25dB을 나타냄으로써 화질 차이가 큼을 알 수 있었다. 결과로부터, 디지털 비디오 화면 모호화 기법은 정상적으로 기능하였고, 서명 또한 저작권자의 비밀 키에 의해 정상적으로 검출되어 저작권을 증명할 수 있었다.

최근 HDR (High Dynamic Range) 영상 렌더링을 위하여 다중 노출 영상 기반의 iCAM06 영상 재생 모델이 개발되었다. HDR 영상을 좁은 다이나믹 레인지를 갖는 디스플레이 장치에 출력하기 위해서는 톤 재현(tone reproduction) 또는 톤 맵핑(tone mapping) 과정을 거쳐야 하는데, HDR 렌더링 알고리즘을 대표하는 iCAM06은 출력 장치의 다이나믹 레인지에 영상을 재현하기 위해 S자 곡선 3 자극치 톤 압축(tone compression) 기법을 사용한다. 그러나 동일한 톤 맵핑 곡선의 사용으로 인한 톤 압축과정 중에서는 화이트 포인트 이동이 발생하는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 3 자극치의 조명 영역의 입력에 대한 왜곡된 채널 이득을 보정하여 화이트 포인트 이동을 보상하는 방법을 제안하였다. 실험 결과는 제안한 방법이 iCAM06보다 정량 정성적으로 개선된 결과를 보임을 확인할 수 있다.

본 논문은 다성음원에서 추출된 특성정보 기반 QbSH (Query-by-Singing/ Humming) 시스템의 매칭엔진에 대해 제안하였다. 다성음원 기반 QbSH 시스템은 사람의 노래나 허밍에서 추출된 특성정보와 MP3 파일과 같은 다성음원에서 추출된 특성정보를 비교하여, 가장 유사한 음원을 검색하는 시스템이다. 제안된 매칭엔진에는 다성음원에서 특성 추출시 발생하는 오류를 줄이고, 매칭성능을 향상시키기 위해 크로마-스케일 표현기법 (Chroma-Scale Representation), 보상기법 (Compensation) 및 비대칭적 DTW (Asymmetric Dynamic Time Warping) 알고리즘을 적용하였다. 또한 다양한 거리 함수 (Distance Metric)를 적용하여 매칭엔진의 성능향상을 확인하였다. 1,000개의 허밍 질의와 450곡의 다성음원 데이터베이스를 기반으로 제안한 QbSH 시스템의 성능 실험을 수행하다. 성능 평가를 통해 제안한 QbSH 시스템이 MRR (Mean Reciprocal Rank) 0.718의 정확도를 가지는 것으로 확인되었다.

본 논문에서는 위성 DMB (satellite-digital multimedia broadcasting, S-DMB) 송수신 시스템을 이용한 위치 기반 서비스 (location based services, LBS) 구현 방법에 대하여 제안한다. S-DMB 송출 신호는 2 GHz 대역의 주파수를 사용하므로 직진성은 강하지만 회절성이 약한 특징을 갖고 있다. 따라서 S-DMB 시스템에서는 실내 및 지하 공간 등의 음영 지역이 다수 존재하게 되는데, 이러한 음영지역에서는 갭필러 (gap filler)라는 음영지역 중계기를 통해서 S-DMB 신호를 수신하게 된다. 이러한 갭필러의 식별정보 (gap filler ID)를 확인하면 갭필러가 설치된 지역을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 S-DMB 신호를 수신할 수 있는 단말기에서 S-DMB 파일럿 신호 중 갭필러 식별정보를 이용하여, 관심 위치 정보 등록, 목적지 도착 알림, 및 지역 정보 알림 기능 등의 LBS를 구현하는 방법을 제안한다. 제안한 LBS 구현 방법의 성능을 검증하기 위한 실험에서는 S-DMB 수신칩이 갭필러 식별정보를 애플리케이션 프로세서 (application processor, AP)로 전달하도록 단말기의 펌웨어 (firmware)를 수정하여 LBS 구현 테스트를 진행하였다.

Face recognition is a biometric technology used to identify individuals based on facial feature information. Previous studies of face recognition used features including the eye, mouth and nose; however, there have been few studies on the effects of using other facial components, such as the eyebrows and chin, on recognition performance. We measured the recognition accuracy affected by these facial components, and compared the differences between computer-based and human-based facial recognition methods. This research is novel in the following four ways compared to previous works. First, we measured the effect of components such as the eyebrows and chin. And the accuracy of computer-based face recognition was compared to human-based face recognition according to facial components. Second, for computer-based recognition, facial components were automatically detected using the Adaboost algorithm and active appearance model (AAM), and user authentication was achieved with the face recognition algorithm based on principal component analysis (PCA). Third, we experimentally proved that the number of facial features (when including eyebrows, eye, nose, mouth, and chin) had a greater impact on the accuracy of human-based face recognition, but consistent inclusion of some feature such as chin area had more influence on the accuracy of computer-based face recognition because a computer uses the pixel values of facial images in classifying faces. Fourth, we experimentally proved that the eyebrow feature enhanced the accuracy of computer-based face recognition. However, the problem of occlusion by hair should be solved in order to use the eyebrow feature for face recognition.

본 논문에서는 초등학교 저학년 학생들이 쉽고 효율적으로 건반악기 연주 방법을 학습할 수 있도록 개발한 악기 자율학습기를 설명한다. 개발한 악기 자율학습기는 PC기반의 학습 소프트웨어와 외장 전자건반악기 모듈로 구성된다. 우리는 USB 인터페이스를 적용한 전자건반악기와 PC용 S/W를 연동하여 악기 연주에 필요한 정보를 PC 화면에 제공하는 기능과 타자연습과 유사한 형식의 게임을 통해 학습내용을 재미있게 복습하는 기능을 구현하였다. 개발한 외장 전자건반모듈은 USB 인터페이스를 통하여 PC로부터 선택적으로 악기연주 안내정보를 수신하여 LED 및 7-세그먼트에 표시해줌으로써 초보자들이 쉽게 악보 내 음계와 건반의 상관관계를 숙지할 수 있도록 하였다. 또한 사용자가 건반을 잘못 눌렀을 때 이를 감지하여 LED와 PC 화면에 안내정보를 출력하도록 구현하였다. 구현된 악기 자율학습기를 이용한 악보 연주 실험을 통하여 학습효율이 향상됨을 확인하였다.

본 논문에서는 ASM(active shape model)의 성능을 향상시키기 위하여 형태(shape) 정렬 방법과 이차원 특징벡터 추출 방법을 제안한다. 기존 알고리즘은 입력 이미지의 중간 검출 랜드마크와 기준 모델 간의 정렬을 위하여 스케일, 회전, 이동 정보 만을 이용한다. 하지만 위의 평면적인 정보 만으로는 얼굴과 같이 입체적인 물체의 포즈 변화나 삼차원적인 움직임 등을 제대로 반영할 수 없다. 이를 개선하기 위하여 자유도를 증가시킴으로써 형태의 복잡한 변화에 보다 강인한 형태정렬 방식을 제안한다. 또한, 멀티스케일로 이차원 프로파일을 구하고 이들의 공분산 행렬을 trimming하여 검출속도를 향상시키는 방법을 제안한다. 비교적 다양한 포즈로 촬영한 얼굴 이미지 데이터베이스를 이용하여 제안 알고리즘의 형태 검출 성능을 확인한다.

위치기반 서비스는 일상생활에서도 널리 이용되는 매우 편리한 서비스임으로 GPS 신호가 잡히지 않는 빌딩, 대형상가, 지하상가와 같은 건물 내부에서도 제공되어야 한다. 이처럼 건물 내부에서 제공되는 위치기반 서비스를 옥내 위치기반 서비스라 하는데, 옥내 위치기반 서비스 개발에 있어서 가장 중요한 기술은 옥내측위이다. 옥내측위 방법 중 가장 범용성이 있는 것은 무선근거리통신망의 공유기 신호를 이용하는 것이다. 한편, 근래에는 웹 서비스가 뛰어난 소프트웨어 재사용 기술로 판명되고 있다. 따라서 옥내측위가 웹 서비스로 프로그램 개발자에게 제공된다면 옥내 위치기반 서비스의 실용화를 크게 촉진할 것이다. 본 논문은 공유기 신호를 이용한 삼각측량 및 K-NN 옥내측위 서비스와 RFID를 이용한 옥내측위 서비스를 제공하는 웹 서비스 구현 사례를 소개한다.

본 논문은 하드웨어 곱셈 연산을 최적화 한 리프팅 기반의 9/7 웨이블릿 필터의 VLSI 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 범용 곱셈기를 사용하는 기존의 리프팅 기법과 달리 웨이블릿 계수에 패턴 탐색 기법의 Lef$\grave{e}$vre 알고리즘을 적용하였으며, MCM(Multiple constant multiplication)과 폴딩 방식을 9/7 DWT 필터에 적용하여 효율적으로 하드웨어 설계가 이루어 질수 있도록 제안하였다. 이러한 구조는 하드웨어 자원을 100% 활용하는 이점을 지니며, 이전의 성능에 비해 화질 열화 없이 단순한 하드웨어 구조, 속도, 면적, 전력소모 측면에서 효율적이다. 비교 실험을 위해 Verilog HDL을 통해 구현하였으며, $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 스탠다드 셀을 이용하여 합성하였다. 제안한 구조를 기존의 구조와 200MHz의 합성 타겟 클럭 주파수에서 비교하였을 때 면적, 전력소모 측면에서 60.1%, 44.1% 감소하였으며, 이를 통해 이전의 리프팅 기법에 비해 하드웨어 구현에 보다 최적화된 구조임을 보여준다.

무선 센서 네트워크는 실시간으로 객체에 대한 정보를 수집하기 위한 기술로 짧은 시간에 많은 양의 데이터가 지속적으로 발생되는 특성을 갖고 있다. 센서로부터 획득되는 많은 양의 데이터 스트림을 효과적으로 처리하기 위해서는 데이터 간의 관계를 정의하여 분석, 사용자가 주목할 만한 상황, 즉 센서 데이터들 중 이상 데이터가 포함되어 있는 것을 발견하는 것이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 센서 데이터 스트림을 효과적으로 처리하기 위해 ECA 규칙을 사용하여 의미있는 데이터를 구성하고, 이를 통해 보다 실용적인 실시간 모니터링 시스템을 제안한다.

최근 공간정보기술의 발달에 따라, 여러 분야에 공간정보 기반의 관제 시스템이 운영 중이거나 추진 중에 있다. 특히 CCTV관제 시스템은 다양한 분야에서 활용되는 대표적인 관제 시스템이다. 그러나 통신 네트워크와 맞물리고 시스템 자체의 규모가 커짐에 따라 보안 취약에 관한 문제가 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 연구가 진행 중인, 혹은 이미 구축 운영 중인 CCTV 영상관제 시스템에서 발생 가능한 취약점을 분석했다. 또한 CCTV 관제 위치정보에 대한 악의적 변경에 대한 재난/테러 대비를 고려해야 한다. 그래서 현재 운용중인 방범용 CCTV관제 시스템을 실험 대상으로, 악의적인 공격 시뮬레이션을 분석하였다. 또한 이 공격이 관제 운용영역(커버리지)을 감소시켜 어느 정도의 관제 성능이 저하되는지 분석하기 위한, 수식을 작성 했다.

재난현장의 실시간 정보는 재난방재에서 매우 중요한 요소이다. 일반적으로, 재난관련기관에서는 재난현장의 다양한 정보를 수집하기 위해 모바일 단말기를 사용한다. 하지만 현재의 재난정보시스템은 다른 시스템과 유연하게 연계할 수 있는 효과적인 기능을 제공하지 않는다. 그렇기 때문에 재난 관련기관에서는 재난정보의 수집과 관리를 위해 스마트 폰 애플리케이션 사용하여 다른 시스템과의 유연한 연계성을 갖추어야 한다. 따라서 본 논문에서는 스마트 폰 기반의 애플리케이션을 통하여 재난현장의 정보를 체계적으로 수집 및 관리할 수 있는 프로토타입 시스템을 설계하고 이전 시스템의 취약점을 보완하고자 한다.

재난의 다양화와 빈번화가 이전보다 가속화됨에 따라 사회의 각 기관 및 시설에서는 이에 효과적으로 대응하기 위한 재난정보시스템 및 서비스를 구축하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 이를 위해 휴대용 전화기, 스마트폰과 같은 이동식 단말기를 사용하거나 이전에 문서화되어 보관된 재난데이터를 활용하는 등의 다양한 방법을 통해 재난정보를 수집하고 있다. 하지만 기존의 재난정보 수집방법은 데이터의 체계성이 부족하기 때문에 재난정보시스템 구축 시에 적지 않은 노력과 시간이 필요하며, 다른 시스템과의 유연한 연계가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 스마트 폰 기반의 재난정보수집 애플리케이션을 통해 재난현장의 다양한 정보를 신속 정확하게 수집하여 이전 재난정보 수집방법의 취약점을 보완하고자 한다.

오늘날 대다수의 안전필수 시스템들(Safety-Critical Systems)에는 컴퓨터, 전기 및 전자 부품이나 장치들에 소프트웨어를 칩에 내장하거나 제어용 소프트웨어 시스템이 탑재되어 구축되고 있다. 이에 따라, 컴퓨터 소프트웨어를 내장하였거나 탑재한 시스템들의 안전성을 평가하기 위한 여러 가지의 결함 분석 기법들이 제안되어져 오고 있다. 이러한 소프트웨어 결함 분석 기법들은 전통적으로는 하나의 안전필수 시스템을 분석하는데 단지 하나의 방법으로만 분석해 왔으나, 시스템의 종류와 특성이 다양해지면서 그 시스템에 가장 알맞은 결함 분석 기법이 동원되어야 함은 필수적이다. 본 연구에서는, 안전필수 시스템에서 소프트웨어의 크기가 비교적 작고, 안전성과 관련한 시스템 제어 반응 시간이 특별히 민감하지 않는 소프트웨어의 안전성을 평가하는 방법으로 결함트리 분석(FTA)과 소프트웨어 고장 유형 및 영향 분석(FMEA)을 결합한 시스템 결함 분석 방법을 제안하고 유비쿼터스 헬스케어 시스템을 이용하여 사례연구를 수행하고자 한다.

건축문화유산에 대한 관심이 높아지면서 멀티미디어 및 가상현실 기술을 이용하여 디지털로 복원하려는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 또한 디지털로 복원된 건축문화유산을 콘텐츠로 활용하기 위한 다양한 시도도 이루어지고 있다. 이러한 노력으로 현재 디지털로 구현된 건축문화유산을 인터넷이나 여러 매체, 멀티미디어 기기들을 통해서 살펴볼 수 있다. 최근에는 디지털 문화유산 구현에 있어서 가상현실 기술에서 파상된 증강현실 기술이 주목 받고 있다. 증강현실은 현실세계에 가상의 개체나 정보를 증강하여 표현하는 것으로 가상 개체나 정보를 상호작용하여 이용할 수 있다는 장점으로 많은 분야에서 증강현실을 활용하는 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 디지털 건축문화유산을 증강현실로 표현하고 활용하기 위한 방안을 제안하였다. 디지털 건축문화유산을 증강현실 기술로 구현하는 방법과 과정을 설명하였다. 또한 증강현실로 표현된 건축문화유산을 다른 형태의 콘텐츠와 비교하고, 증강현실로 표현된 건축문화유산을 활용하는 방안을 제안하였다.

엑스포는 올림픽, 월드컵과 함께 개최장소가 한곳에 지정되어 경제, 기술, 문화 등 다양한 내용의 집중투자가 가능하기 때문에 나라별, 지역별로 경쟁적으로 개최하기 시작하면서 개최국의 권위와 업적을 과시하는 세계 3대 이벤트 중 하나로 자리 잡게 되었다. 우리나라도 1993년 대전 엑스포를 기점으로 지자체에서 지역경제 활성화와 지역 이미지 제고를 위해 엑스포를 적극적으로 개최하기 시작하였다. 그러나 지역 주민과 개최 지방 정부의 엑스포 디자인에 대한 인식 부족으로 고유의 정체성을 가지고 전문적인 디자인 시스템을 가진 엑스포를 찾기 어려운 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 엑스포의 중요한 아이덴티티이자 커뮤니케이션의 핵심 도구인 캐릭터 개발의 중요성과 그 도입 현황 및 소재 분석, 그리고 엑스포 캐릭터의 개발 제안 및 활성화 방안을 제안하고자 한다.

가상목업을 이용한 정비 시뮬레이션을 제품 설계 단계에 적용함으로써 시제품 제작 전 정비성을 검증할 수 있고, 제품 개발 비용을 절감할 것으로 기대되고 있다. 정비 시뮬레이션 결과는 정비 매뉴얼 컨텐츠로 재사용하거나 RAM (Reliability, Availability, Maintainability) 분석 자료로 활용할 수 있다. 가상 환경에서 설계 타당성을 검증하기 위해 정비 시뮬레이션은 가상 제품의 물리특성, 부품의 조립관계, 조작 과정을 실제 환경과 유사하게 제공해야 한다. 시뮬레이션 시스템은 협업 정비 절차를 수행하기 위해 가상 협업 환경으로 확장되어야 한다. 본 논문은 현재 알려진 정비 시뮬레이션을 가상 협업 환경으로 확장하기 위한 3계층 시스템 구조와 물리모의 기반 협업 인터렉션 기술을 제안한다. 제안된 협업 정비 시뮬레이션 시스템은 가상목업 정비 시뮬레이션 시스템으로 구현하였으며, 시뮬레이션 결과를 VADE (Virtual Assembly Design Environment) 사례와 비교하여 물리모의 기반 협업 인터렉션 기술로 다양한 정비 작업을 모의하는 것이 가능함을 확인하였다.

감성 세대로의 진입에 따라 소비자들의 선호 색을 반영한 자동차 선호 색상을 개발하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 제품 디자인과 소비 심리에 영향을 줄 수 있는 계층별 선호색과 감성 이미지에 의한 자동차 색에 대하여 조사 하였다. 조사 대상은 연령대 별, 성별에 따라 남, 여 20대, 30대, 40대, 50대 이상을 기준으로 8분류로 나누어 각각 30명씩 실시하였다. 선호 색상은 검은색, 흰색, 하늘색, 보라색, 분홍색, 주황색 순으로 나타났으며 검은색, 흰색, 회색을 제외한 색상은 파란색, 노란색, 보라색 순으로 나타났다. 감성적인 자동차 색상을 색상으로 보여주었을 때와 색상으로 보여주지 않았을 때 차이가 있음을 알 수 있었다. 이는 좋아하는 색상은 감성에 따르고 있으나 실제로 자동차 이미지가 보수적으로 인식되어 밝은 유채색 차의 선택을 주저하고 있음을 보여준다. 즉 아직은 감정표출에 있어 소극적임을 보여주고 있는 것이다.