• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.925-938
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• 2010

Depending on network conditions, a communication network could be overloaded when media are transmitted. Research has been carried out to lessen network overloading, such as by filtering, load distribution, frame dropping, and other methods. Among these methods, one of the most effective is frame dropping, which reduces specified video frames for bandwidth diminution. In frame dropping, B-frames are dropped and then I- and P-frames are dropped, based on the dependency among the frames. This paper proposes a scheme for protecting copyrights by encryption, when frame dropping is applied to reduce the bandwidth of media based on the MPEG-4 file format. We designed two kinds of frame dropping: the first stores and then sends the dropped files and the other drops frames in real time when transmitting. We designed three kinds of encryption methods using the DES algorithm to encrypt MPEG-4 data: macro block encryption in I-VOP, macro block and motion vector encryption in P-VOP, and macro block and motion vector encryption in I-, P-VOP. Based on these three methods, we implemented a digital rights management solution for MPEG-4 data streaming. We compared the results of dropping, encryption, decryption, and the quality of the video sequences to select an optimal method, and found that there was no noticeable difference between the video sequences recovered after frame dropping and the ones recovered without frame dropping. The best performance in the encryption and decryption of frames was obtained when we applied the macro block and motion vector encryption in I-, P-VOP.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권6호
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• pp.575-584
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• 2008

미디어의 전송시 네트워크의 상황에 따라 통신망의 과부하가 발생할 수 있으며, 이를 줄이기 위해서 필터링, 부하 분산기법, 막힘 제어 기법, 프레임 드로핑 등의 많은 연구가 진행되었다. 이들 중 효과적인 방법은 동영상의 비트율을 조절하기 위해 특정 비디오 프레임을 제거함으로써 대역폭의 감소를 가능하게 하는 프레임 드로핑(Frame dropping)이다. 프레임 드로핑은 프레임 간의 종속성이 가장 적은 B 프레임을 먼저 제거하고 종속성의 관계에 따라 I, P 프레임 순서대로 제거한다. 본 논문에서는 MPEG-4 미디어의 전송에 프레임 드로핑을 적용 하였으며 이때 암호화를 통하여 저작권을 보호할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위하여 서버에 저장되어있는 프레임 드로핑 이 이미 적용된 파일을 클라이언트에게 전송하는 방법과 서버에 저장되어있는 미디어 파일을 클라이언트에게 전송시 실시간으로 프레임 드로핑하는 두 가지 방법을 설계 구현 하였다. MPEG-4 데이터의 암호화에는 3가지 방법을 제안하였다: I-VOP내의 매크로 블록(Macro block) 암호화, P-VOP내의 매크로 블록과 모션벡터 암호화(Motion Vector), I-VOP내의 매크로블록과 P-VOP내의 모션벡터 암호화. MPEG-4 미디어의 전송시, 최적의 방법을 선택하기 위해 드로핑, 암호화, 복호화 및 영상의 품질을 비교하였으며 드로핑 후에도 원래의 영상과 큰 차이가 없었다. 암호화와 복호화에서는 I-VOP와 P-VOP를 모두 암호화 하였을 때가 가장 성능이 좋았다.

• ETRI Journal
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• 제29권5호
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• pp.559-568
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• 2007

This paper presents a new distortion control scheme with a simple estimation model for the propagation errors incurred by dropping some parts of the bitstream in a frame dropping-coefficient dropping (FD-CD) transcoder. The primary goal of this paper is to facilitate bit-rate conversions and rate-distortion controls in the compressed domain without introducing a full decoding and reencoding system in the pixel domain. First, the error propagation behavior over several frame sequences due to coefficient dropping is investigated on the basis of statistical and empirical properties. Then, such properties are used to develop a simple estimation model for the CD distortion accounting for the characteristics of the underlying coded-frame. Finally, the proposed estimation model allows us to determine the amount of coefficient dropping and to effectively allocate rate-distortions into coded-frames. Experimental results show that the proposed estimation model accurately describes the characteristics of propagation errors adaptively in the compressed domain and can be easily applied to distortion control over different kinds of video sequences.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.105-108
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• 2003

이기종의 망과 다양한 종류의 사용자 단말 보급으로 디지털 영상 컨텐츠를 효과적으로 제공하는 기술이 요구되고 있고, 이를 위한 한 가지 접근 방법으로서 트랜스코딩 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, FD(Frame Dropping)/CD(Coefficient Dropping)기법은 VLC영역에서 트랜스코딩을 수행하여 계산량을 절감하고, 가장 손쉽게 구현할 수 있는 기법으로 고려되고 있다. 그러나, 이기법에 근거한 기존의 연구 결과는 이전 프레임의 CD로 인해 현재 프레임에 전파되어 오는 왜곡 특성을 적절히 분석하지 않고 적용되고 있다. 본 논문에서는 VLC영역에서 수행되는 CD에 따른 왜곡의 특성 및 관계를 수식적으로 유도하고, 또한, 각 왜곡의 특성을 실험적으로 분석한다. 모의실험을 통하여 본 논문에서 분석된 결과들은 VLC영역에서의 효과적인 FD/CD기법을 구하는데 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.1577-1580
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• 2004

여러 응용 서비스를 유 무선을 포함한 다양한 네트웍을 통해 제공하기 위해서는 네트웍에 적응할 수 있는 서비스 형태가 요구된다. 그 가운데 멀티미디어 서비스의 경우 네트웍이 서로 다른 환경에 적응할 수 있는 해결책으로 트랜스코딩 기술이 제시되었다. 하지만, 트랜스코딩을 위해 필요한 복호 부호의 처리 과정은 실시간으로 제공되는 멀티미디어 스트리밍의 경우에 제약조건으로 작용하고, 이에 따른 처리 과정을 대폭 줄이는 일부 기술들은 사용자 측의 서비스 품질에 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 트랜스코딩을 통한 처리 과정과 사용자 측 서비스 품질의 두 가지 측면을 고려하는 frame dropping 시의 모션 벡터 합성 기법에 대해서 언급한다. 또한, 본 논문에서는 기존의 기법과는 달리 양방향 예측 프레임이 포함된 경우에도 적용할 수 있는 확장성을 제공한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12C호
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• pp.1677-1685
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• 2004

최근에 FD(frame Dropping)-CD(Coefficient Dropping) 트랜스코딩기법은 계산량을 줄이고, 손쉽게 구현할 수 있다는 측면에서 주목을 받고 있다. 그러나, 기존의 기법에서는 CD로 인하여 발생되는 왜곡 특성이 GOP내의 부호화 의존성을 갖는 프레임의 복호화 영상 품질에 전파 및 누적되는 성질을 고려하고 있지 않다. 본 논문에서는 CD로 인하여 발생되는 왜곡을 수식적으로 분석하고, CD왜곡이 전파/누적됨을 모의실험을 통하여 분석한다. 또한, 실험직인 결과에 기초하여, CD에 의한 전파/누적 왜곡 특성을 지수 감소함수 형태로 모델링한다. 모의실험을 통하여, 제안된 모델은 CD로 인해 초래되는 전체 누적왜곡 크기를 잘 예측할 수 있음을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권11호
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• pp.1571-1579
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• 2004

비디오를 다양한 단말과 이종의 망에 효과적으로 제공하기 위한 방법 중에, FD(Frame Dropping)-CD(Coefficient Dropping) 트랜스코딩 기법은 계산량을 줄이고, 손쉽게 구현할 수 있다는 측면에서 주목을 받고 있다. 그러나, FD-CD트랜스코딩 기법은 CD에 의한 왜곡이 GOP내의 부호화 의존성을 갖는 프레임의 복호화 영상 품질에 많은 영향을 미친다. 본 논문에서는, CD로 인하여 각 프레임별로 전파되는 왜곡의 크기를 적응적으로 예측하는 모델링 기법을 제안한다. 제안된 기법은 각 프레임별로 부호화된 매크로블록의 부호화 모드 비율에 대해 적응적으로 구해진다. 모의실험을 통하여, 제안된 모델은 CD로 인해 초래되는 전체 왜곡크기를 잘 예측할 수 있음을 보이고, 또한, 부호화된 비트스트림에서 CD에 의해 초래되는 프레임 단위로 일정한 전체 왜곡을 삽입하는데 효과적임을 보인다.

• 방송공학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.555-564
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• 2007

DCT(Discrete Cosine Transform) 계수 제거 기법은 MC(Motion Compensated)-DCT 기반의 MPEG 비디오에서의 효율적인 율적응 트랜스코딩 기법이다. 그러나, 이들 기법에서는 DCT 계수 제거로 인한 왜곡이 전파되게 되고 종종 심각한 화질 열화를 유발하게 된다. 본 논문에서는 왜곡 전파 특성에 대한 두 가지의 통계적 성질을 제시하고 수식적으로 분석한다. 즉, 현재 프레임의 DCT 계수 제거 왜곡과 이전 프레임에서 전파되어 오는 왜곡간에 상관성이 없음을 보이고 각 프레임의 DCT 제거로 발생되는 전파 왜곡의 누적과 현 프레임의 DCT 계수 제거 왜곡의 합으로 전체 왜곡을 근사할 수 있음을 보인다. 시뮬레이션을 통하여, 본 논문에서 수식적으로 제시한 통계적 특성이 실제 비디오 시퀀스에서 유효함을 실험적으로 증명한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권7호
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• pp.1209-1218
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• 2003

다수의 사용자 요구에 의해 비디오 타이틀을 실시간으로 제공해야 하는 VOD 서비스는 클라이언트의 버퍼 안정화와 재생 질 보증을 위해서, 네트워크의 상태에 따라 드로핑 (Dropping)이나 스키핑(Skipping) 알고리즘으로 프레임을 전송하는 메카니즘이 필요하다. 본 논문에서는 네트워크의 부하에 따라 저장 장치에서 생략 인출한 MPEG 프레임 (I, P, B 프레임)을 클라이언트에 전송하는 알고리즘을 제시한다. 또한 시뮬레이션을 통해 네트워크의 부하에 적응적으로 대처하여 네트워크의 부하를 줄이고 클라이언트의 수신 버퍼를 안정화시킬 수 있음을 검증한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.1581-1588
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• 2005

The primary goal of this paper is to facilitate the rate-distortion control in compressed domain, without introducing a full decoding and re-encoding system in pixel domain. For this aim, the error propagation behavior over several frame-sequences due to DCT coefficients-drop is investigated on the basis of statistical and empirical properties. Then, such properties are used to develop a simple estimation model for the CD distortion accounting for the characteristics of the underlying coded-frame. Experimental results show that the proposed model allows us to effectively control rate-distortions into coded-frames over different kinds of video sequences.