• 제목/요약/키워드: Wavelet transform (DWT)

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인간 시각 시스템 및 웨이블릿 변환을 이용한 비디오 워터마킹 (Video Watermarking Using Human Visual System and Wavelet Transform)

  • 권성근;김병주;김태수;이석환;권기룡;이건일
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.436-443
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    • 2003
  • 본 논문에서는 HVS 및 DWT 기반의 비디오 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘에서는 인간의 시각 구조와 유사한 특성을 나타내는 DWT을 이용하여 각 비디오 프레임을 4-레벨로 분해한 후, 웨이블릿 계수들에 대한 HVS를 이용하여 워터마크를 삽입한다. 이때 가장 낮은 레벨에 속한 부대역들은 최고주파 성분을 나타내므로 견고성을 위하여 워터 마크 삽입에서 제외시키고, 나머지 부대 역들에서 PSCs (perceptually significant coefficients)를 선택한 후 이들에 대하여 워터마크를 삽입한다. 기저대역에서는 계수값들의 크기에 따라 PSCs를 선택하고, 고주파 부대역에서는 SSQ (successive subband quantization) 방법을 이용하여 PSCs를 선택함으로써 견고성을 향상시킨다. 이렇게 선택된 기저대역 및 고주파 부대역들의 PSCs에 대하여 비가시성을 위하여 웨버 법칙 및 공간적인 마스킹 효과를 각각 이용하여 워터마크를 삽입한다. 따라서 제안한 워터마킹 알고리즘은 우수한 비가시성 및 견고성을 확보할 수 있다. 본 논문에서 제안한 워터마킹 알고리즘의 성능 평가를 위한 모의 실험에서 이 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 비가시성 및 견고성 면에서 모두 우수함을 확인하였다.

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3차원 웨이블릿 변환과 이진 영상 워터마크를 이용한 비디오 워터마킹 (A Video Watermarking Using 3D DWT and Binary Image Watermark)

  • 김승진;김태수;권기룡;이건일
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권6호
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    • pp.27-32
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    • 2005
  • 본 논문에서는 저작권 보호를 위한 3차원 웨이블릿 변환과 대역확산방법 (spread spectrum sequences)을 이용한 비디오 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법에서는 두 개의 이진 영상 워터마크를 혼합(mixing)과 임의 교환 (pseudorandom permutation)을 이용하여 전처리 하고, 비디오 영상을 장면 단위로 나누어 3차원 DWT를 수행 한다. 전처리된 워터마크를 3차원 웨이블릿 계수에 대역확산방법을 이용하여 삽입한다. 실험결과 워터마크가 삽입된 프레임은 비가시성을 만족하였고, 저역통과 필터링, 프레임 누락 (dropping), 프레임 평균 (averaging), 및 MPEG 부호화와 같은 공격에 대한 견고성이 기존의 방법보다 우수함을 확인하였다.

Zero-Watermarking Algorithm in Transform Domain Based on RGB Channel and Voting Strategy

  • Zheng, Qiumei;Liu, Nan;Cao, Baoqin;Wang, Fenghua;Yang, Yanan
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제16권6호
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    • pp.1391-1406
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    • 2020
  • A zero-watermarking algorithm in transform domain based on RGB channel and voting strategy is proposed. The registration and identification of ownership have achieved copyright protection for color images. In the ownership registration, discrete wavelet transform (DWT), discrete cosine transform (DCT), and singular value decomposition (SVD) are used comprehensively because they have the characteristics of multi-resolution, energy concentration and stability, which is conducive to improving the robustness of the proposed algorithm. In order to take full advantage of the characteristics of the image, we use three channels of R, G, and B of a color image to construct three master shares, instead of using data from only one channel. Then, in order to improve security, the master share is superimposed with the copyright watermark encrypted by the owner's key to generate an ownership share. When the ownership is authenticated, copyright watermarks are extracted from the three channels of the disputed image. Then using voting decisions, the final copyright information is determined by comparing the extracted three watermarks bit by bit. Experimental results show that the proposed zero watermarking scheme is robust to conventional attacks such as JPEG compression, noise addition, filtering and tampering, and has higher stability in various common color images.

레벨 적응적 이치화를 이용한 웨이블릿 기반의 디지털 워터마킹 (Wavelet-Based Digital Watermarking Using Level-Adaptive Thresholding)

  • 김종열;문영식
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제37권1호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • 본 논문에서는 웨이블릿 변환을 이용한 새로운 디지털 워터마킹 방법을 제안한다. 웨이블릿 변환은 인간의 시각 구조와 상당히 유사한 다중해상도 특성을 지니고 있을 뿐 아니라, 영상을 공간 영역과 주파수 영역에 효과적으로 국부화 시키는 특성을 지니고 있기 때문에 영상처리에서 널리 연구되고 있는 방법이다. 웨이블릿 변환을 거친 계수들은 일반적으로 가우시안 분포를 따른다고 알려져 있기 때문에 제안한 방법에서는 비가시성과 견고함을 위해서 워터마크로서 가우시안 분포를 가지는 랜덤 벡터를 사용한다. 워터마크 삽입 과정에서는 워터마크가 영상 전체에 삽입될 수 있도록 하기 위해서 LL 부대역을 포함한 모든 부대역을 사용하고, 각 부대역에 대하여 레벨 적응적 이치화를 통해 시각적으로 중요한 웨이블릿 계수를 선택한다. 또한, 선택된 계수에 대하여 웨이블릿 특성에 따라서 각각 다른 가중치를 가지고 워터마크를 삽입한다. 워터마크 검출 과정에서는 벡터투영 방법을 사용하여 추출된 워터마크와 원래의 워터마크 사이의 유사도를 계산한다. 제안한 방법을 여러 가지 영상에 워터마킹해 본 결과, 워터마킹된 영상이 기존에 제안된 방법보다 시각적으로 손상이 없으면서, 여러 가지 압축, 영상처리, 기하학적 변환, 잡음 등에 강한 것을 확인하였다.

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Lifting Implementation of Reversible Deinterlacer

  • Ishida, Takuma;Soyama, Tatsuumi;Muramatsu, Shogo;Kikuchi, Hisakazu;Kuge, Tetsuro
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.90-93
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    • 2002
  • In this work, an efficient lifting implementation of invertible deinterlacing is proposed. The invertible deinterlacing is a technique developed for intra-frame-based video coding as a preprocessing. Unlike the conventional deinterlacing, it preserves the sampling density and has the invertibility. For a special selection of filters, it is shown that the deinterlacing can be implemented efficiently by an in-place computation. It is also shown that the deinterlacing can be combined with the lifting discrete wavelet transform (BWT) employed in JPEG2000. A bit modification of the original lifting DWT is shown to provide the simultaneous implementation of deinterlacing. This fact makes the proposed technique attractive for the application to Motion-JPEG2000. The inverse transform and the reversible lifting implementation are also discussed.

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SVD 및 트리플릿 기반의 디지털 워터마킹 기법 (Digital Watermarking Scheme based on SVD and Triplet)

  • 박병수;추형석;안종구
    • 전기학회논문지
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    • 제58권5호
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    • pp.1041-1046
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    • 2009
  • In this paper, we proposed a robust watermark scheme for image based on SVD(Singular Value Transform) and Triplet. First, the original image is decomposed by using 3-level DWT, and then used the singular values changed for embedding and extracting of the watermark sequence in LL3 band. Since the matrix of singular values is not easily altered with various signal processing noises, the embedded watermark sequence has the ability to withstand various signal processing noise attacks. Nevertheless, this method does not guarantee geometric transformation(such as rotation, cropping, etc.) because the geometric transformation changes the matrix size. In this case, the watermark sequence cannot be extracted. To compensate for the above weaknesses, a method which uses the triplet for embedding a barcode image watermark in the middle of frequency band is proposed. In order to generate the barcode image watermark, the pattern of the watermark sequence embedded in a LL3 band is used. According to this method, the watermark information can be extracted from attacked images.

패턴 탐색 기법을 사용한 Multiplierless 리프팅 기반의 웨이블릿 변환의 설계 (Design of Multiplierless Lifting-based Wavelet Transform using Pattern Search Methods)

  • 손창훈;박성모;김영민
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.943-949
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    • 2010
  • 본 논문은 하드웨어 곱셈 연산을 최적화하여 리프팅 기반의 9/7 웨이블릿 필터의 개선된 VLSI의 구조를 제안한다. 제안한 구조는 범용 곱셈기를 사용하는 기존의 리프팅 기반의 웨이블릿 필터와 비교하여 화질의 열화 없이 보다 적은 로직과 전력소모를 갖는다. 본 논문은 Pattern search 기반의 Lefevre 알고리즘을 이용하여 하드웨어 구조를 개선한다. 제안한 구조는 범용의 곱셈기를 단순한 shift-add 연산으로 대체하여 하드웨어 구현을 단순하게 하고 계산 속도를 빠르게 한다. 제안한 구조와 기존의 구조를 Verilog HDL을 이용하여 구현하고 비교 실험하였다. 두 구조는 0.18um 디지털 CMOS 공정의 스탠다드 셀을 이용하여 합성된다. 제안한 구조는 200MHz의 합성 타겟 클록 주파수에서 기존의 구조에 비해 면적, 전력소모와 최대 지연시간이 각각 약 51%, 43%와 30%로 감소하였다. 구현 결과를 통해 제안한 구조가 범용의 곱셈기 블록을 사용한 기존의 구조보다 스탠다드 셀을 이용한 ASIC 구현에 보다 적합하다는 것을 보여준다.

철조망 감시를 위한 무선 센서 네트워크에서 이산 웨이블릿 변환과 동적 시간 정합 알고리즘을 이용한 특징 추출 (Feature Extraction using Discrete Wavelet Transform and Dynamic Time-Warped Algorithms in Wireless Sensor Networks for Barbed Wire Entanglements Surveillance)

  • 이태영;차대현;홍진근;한군희;황찬식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1342-1347
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    • 2010
  • 무선 센서 네트워크의 다양한 연구 분야 중에서 철조망에서의 표적의 침입 탐지 및 식별에 관한 연구는 산업시설, 보안지역, 교도소, 군사지역, 공항 등 다양한 분야에서 사용된다. 현재 철조망 감시는 대부분 유선 센서 노드를 통한 유선 센서 네트워크 환경에서 이루어지고 있다. 기존의 유선 센서 네트워크는 100bps 이상의 높은 데이터 전송률을 통해 수신되는 높은 샘플링 신호를 이용하여 고속 푸리에 변환에 의한 신호의 주파수 분석 기법을 사용해 왔다. 하지만, 유선 센서 네트워크의 높은 데이터 전송률과 비교하여 무선 센서 네트워크의 센서 노드는 유선 센서 네트워크에 비해 매우 낮은 데이터 전송률을 가진다. 따라서 무선 센서 네트워크에서 수신되는 신호의 샘플링이 매우 낮고, 유선 센서 네트워크에서 사용된 고속 푸리에 변환에 의한 신호의 주파수 분석에 따른 주파수별 특징 추출을 할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 철조망 감시를 위한 높은 데이터 전송률을 보장하는 유선 센서 네트워크에 비해 제한된 통신자원과 센서 노드의 낮은 데이터 전송률로 인해 수신되는 한정적인 신호의 정보를 이용한 무선 센서 네트워크에서 철조망의 표적 침입 탐지 및 식별을 위한 특징 추출 알고리즘을 제안한다.

100% 하드웨어 효율을 갖는 블록기반의 이차원 이산 웨이블렛 변환 필터 설계 (Design of a Block-Based 2D Discrete Wavelet Transform Filter with 100% Hardware Efficiency)

  • 김주영;박태근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권12호
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    • pp.39-47
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    • 2010
  • 본 논문에서는 하드웨어 효율이 100%가 되는 2차원 이산 웨이블렛 변환 필터 구조를 제안한다. 전체 구조는 두 채널 QMF PR Lattice 필터로 구성된 1차원 DWT 필터 4개로 구성되었다. 1 레벨부터 J 레벨까지 순차적으로 수행함으로써 메모리 사용을 최소화 하면서도 하드웨어 효율이 100%가 되도록 설계하였으며 필터 입력 데이터를 구성해주는 DFC구조와 DCU구조를 제안하였다. 인접한 4개의 데이터를 동시에 입력 받아 처리함으로써 동시에 행방향과 열방향 DWT를 수행하므로 $N{\times}N$ 이미지를 처리하는데 $N^2(1-2^{-2J})/3$ 사이클이 소요되며 이 때 필요한 저장공간은 약 2MN-3N이다. 기존의 2D DWT 구조와 비교해 보았을 때 하드웨어 효율과 동작 속도가 향상되었으며 두 개의 1D DWT를 직렬로 연결하므로 임계경로를 감소시키기 위해서 최대 4 단까지 파이프라인을 적용하여 임계경로를 향상시킬 수 있다. 제안된 구조는 VerilogHDL로 모델링되고 동부아남 $0.18{\mu}m$ 표준셀로 합성되어 검증되었다.

다중 웨이브렛을 이용한 음성신호 데이터 압축에 관한 연구 (A Study on the Data Compression of the Voice Signal using Multi Wavelet)

  • 김태형;박재우;윤동한;노석호;조익현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.625-629
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    • 2005
  • 급변하는 정보 및 통신기술의 발달에 따라 멀티미디어 데이터의 효율적인 압축 기술에 관한 심층적 연구 필요성이 더욱 커지고 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 신호 중 음성 및 음향 신호 데이터 압축과 관련하여 웨이브렛 기반의 압축 알고리즘 구조를 설계하였다. 2-band 구조와 웨이브렛 packet 구조에서의 압축의 효율성에 대하여 조사하고, 각 구조에서 웨이브렛 기저함수로 Daubechies 웨이브렛 계수와 Coiflet 계수를 사용하여 구조에서의 효율성 및 재생오차를 조사하였다. 최종 압축은 Huffman code를 사용하여 압축율(CR) 및 재생오차(PRD)를 기존의 DCT와 비교분석하였다.

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