• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.73-86
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• 2004

본 논문에서는 컬러 영상을 위한 하이브리드(hybrid) 디지털 워터마킹 기법을 제안한다. 즉, 두 개의 워터마크가 주파수 영역과 공간 영역 상에 각각 삽입된다. 첫 번째 워터마크는 영상 데이터를 DW(discrete wavelet transform)를 사용하여 주파수 공간으로 변환한 후, 인간의 시각이 밝기에 민감하지 않다는 사실을 이용하여 컬러 영상의 밝기(luminance) 성분에 대역확산(spread-spectrum) 방법으로 워터마크를 삽입한다. 삽입되는 워터마크는 유사난수 패턴(pseudo-random pattern)을 사용하며 워터마크 검출시에는 상관도(correlation)를 이용하여 워터마크를 추출한다. 두 번째 워터마크는 첫 번째 워터마크가 클로핑(cropping)과 같은 기하학적 공격(geometrical of attack)에 취약한 점을 보완하기 위해 삽입한다. 영상의 공간 영역에서 블루 채널 상에 두 번째 워터마크가 삽입되며, 이때 영상의 특징점의 픽셀값을 입력 값으로 하여 해쉬함수의 출력값을 구한다. 따라서 두 번째 워터마크는 영상의 위 변조를 판별할 수 있는 tamper defection의 기능을 한다.

• 센서학회지
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• 제21권1호
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• pp.59-67
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• 2012

It was reported that the latest sensor technology allow an 65536 conductive polymer sensor array to be made with broad but overlapping selectivity to different families of chemicals emulating the characteristics found in biological olfaction. However, the supernumerary redundancy always accompanies great error and risk as well as an inordinate amount of computation time and local minima in signal processing, e.g. neural networks. In this paper, we propose a new method to reduce the number of sensor for analysis by reducing redundancy between sensors and by removing unstable sensors using the cosine similarity method and to decide on representative sensor using FCM(Fuzzy C-Means) algorithm. The representative sensors can be just used in analyzing. And, we introduce DWT(Discrete Wavelet Transform) for data compression in the time domain as preprocessing. Throughout experimental trials, we have done a comparative analysis between gas sensor data with and without reduced redundancy. The possibility and superiority of the proposed methods are confirmed through experiments.

• Wind and Structures
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• 제31권3호
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• pp.269-285
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• 2020

The statistical characteristics of typhoon wind speed records tend to have a considerable time-varying trend; thus, the stationary wind model may not be appropriate to estimate the wind characteristics of typhoon events. Several nonstationary wind speed models have been proposed by pioneers to characterize wind characteristics more accurately, but comparative studies on the applicability of the different wind models are still lacking. In this study, three landfall typhoons, Ampil, Jongdari, and Rumbia, recorded by ultrasonic anemometers atop the Shanghai World Financial Center (SWFC), are used for the comparative analysis of stationary and nonstationary wind characteristics. The time-varying mean is extracted with the discrete wavelet transform (DWT) method, and the time-varying standard deviation is calculated by the autoregressive moving average generalized autoregressive conditional heteroscedasticity (ARMA-GARCH) model. After extracting the time-varying trend, the longitudinal wind characteristics, e.g., the probability distribution, power spectral density (PSD), turbulence integral scale, turbulence intensity, gust factor, and peak factor, are comparatively analyzed based on the stationary wind speed model, time-varying mean wind speed model and time-varying standard deviation wind speed model. The comparative analysis of the different wind models emphasizes the significance of the nonstationary considerations in typhoon events. The time-varying standard deviation model can better identify the similarities among the different typhoons and appropriately describe the nonstationary wind characteristics of the typhoons.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권12C호
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• pp.1193-1200
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• 2005

본 논문에서는 JPEG2000 표준에서 주파수 변환기법으로 채택된 이산 웨이블릿 변환과 선형양자화 방법을 사용하여 영상 전체가 아닌 영상의 부분 데이터만을 암호화하여 계산양을 줄이는 부분 암호화 방법을 제안하고 하드웨어로 구현하였다. 또한 계산양이 많은 암호화 알고리즘 대신 비교적 계산양이 적은 카오스 시스템을 이용함으로써 계산양을 더욱 감소시킨다. 영상 데이터의 변환 방법은 암호화할 부대역을 선택하여 영상데이터를 일정한 블록으로 만든 후 무작위로 좌/우 쉬프트 하는 방법과 두 가지 양자화 할당 방식(하향식-코드 할당방식/반향-코드 할당방식)에 따라 데이터를 교환하는 방식을 사용한다. 제안한 암호화 방법을 소프트웨어로 구현하여 약 500개의 영상을 대상으로 실험한 결과 원 영상 데이터를 부분적으로 암호화함으로써 원 영상을 인식할 수 없을 정도의 암호화효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 구현한 하드웨어 암호화 시스템은 삼성 $0.35{\mu}m$ 팬텀-셀 라이브러리를 사용하여 합성함으로써 게이트 수준 회로를 구성하였고 타이밍 시뮬레이션을 수행한 결과 100MHz 이상의 동작 주파수에서 안정적으로 동작함을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.437-451
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• 2003

With the rapid growth of internet technologies and wide availability of multimedia computing facilities, the enforcement of multimedia copyright protection becomes an important issue. Digital watermarking is viewed as an effective way to deter content users from illegal distributions. In recent years, digital watermarking has been intensively studied to achieve this goal. However, when the watermarked media is transmitted over the channels modeled as the additive white Gaussian noise (AWGN) channel, the watermark information is often interfered by the channel noise and produces a large number of errors. So many error-correcting codes have been applied in the digital watermarking system to protect the embedded message from the disturbance of the noise, such as BCH codes, Reef-Solomon (RS) codes and Turbo codes. Recently, low-density parity-check (LDPC) codes were demonstrated as good error correcting codes achieving near Shannon limit performance and outperforming turbo codes nth low decoding complexity. In this paper, in order to mitigate the channel conditions and improve the quality of watermark, we proposed the application of LDPC codes on implementing a fairly robust digital image watermarking system. The implemented watermarking system operates in the spectrum domain where a subset of the discrete wavelet transform (DWT) coefficients is modified by the watermark without using original image during watermark extraction. The quality of watermark is evaluated by taking Into account the trade-off between the chip-rate and the rate of LDPC codes. Many simulation results are presented in this paper, these results indicate that the quality of the watermark is improved greatly and the proposed system based on LDPC codes is very robust to attacks.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권6C호
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• pp.648-658
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• 2003

영상/비디오 컨텐츠의 사용이 급증함에 따라 유료 및 비밀유지를 필요로 하는 영상데이터에 대한 보안문제가 크게 대두되고 있다. 본 논문에서는 영상데이터를 숨기기 위한 영상 암호화 방식을 제안하였다. 이 방법은 웨이블릿 영역에서 양자화과정을 마친 영상 데이터를 대상으로 한다. 본 논문은 영상의 전체데이터가 아닌 부분데이터를 암호화하는 방식을 사용하는데, 세 가지 형태의 부분데이터 추출방식을 사용하였다. 먼저, 웨이블릿 변환이 원영상을 주파수 대역으로 재편성함을 이용하여 영상정보 중 특정 주파수를 숨김으로서 전체 영상을 인식할 수 없도록 하였다. 각 화소를 나타내는 데이터에서도 모든 데이터를 사용하지 않고 MSB만을 선택하여 암호화 대상에 포함시켰다. 마지막으로 특정 부대역의 화소들을 무작위로 선택하였으며, 이 때 선형귀환 시프트 레지스터(Linear Feedback Shift Register, LFSR)를 사용하였다. LFSR의 초기값과 출력비트의 선택에 있어서 암호화키의 일부분을 사용함으로써 암호화 강도를 더욱 높였다. 제안한 방법을 소프트웨어로 구현하여 약 500개의 영상을 대상으로 실험한 결과 원영상 데이터의 약 1/1000의 데이터 양을 암호화함으로써 원영상을 인식할 수 없을 정도의 암호화효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 제안한 방법은 작은 양의 암호화로 효과적으로 영상을 숨기는 방법임을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 부대역의 선택과 LFSR 출력 중 사용비트의 양에 따른 여러 방식을 제안하였으며, 이들의 암호화 수행시간과 암호화효과 사이에 상보적인 관계가 있음을 보여, 적용분야에 따라 선택적으로 사용할 수 있음을 보였다. 또한 본 논문의 방식들은 응용계층에서 수행되는 것으로, 현재 유·무선 통합 네트워크의 중요한 문제로 대두되고 있는 끝과 끝 (end-to-end)의 보안에 대한 좋은 해결방법으로 사용될 수 있으리라 기대된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제2권8호
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• pp.579-588
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• 2013

본 논문에서는 화재 비디오 영상의 저작권 보호를 위해 효과적인 워터마킹 기법을 제안한다. 제안하는 워터마킹 기법은 명암도 동시발생 행렬과 퍼지 클러스터링 알고리즘을 이용하여 화재의 색상과 텍스처의 특징을 효율적으로 이용한다. 명암도 동시발생 행렬은 각 후보 화재 영상의 블록에 대한 에너지와 동질성을 계산하여 텍스처 데이터 셋을 만드는데 사용하며, 퍼지 클러스터링은 화재 비디오 영상의 색상 분할과 워터마커 삽입을 위한 텍스처 블록을 결정하기 위해 사용된다. 선택된 텍스처 블록은 이산 웨이블릿 변환을 통해 네 가지 서브밴드 (LL, LH, HL, HH)를 가지는 1차 레벨 웨이블릿 구조로 분해되고, 워터마커는 사람의 시각에 영향을 주지 않는 LH 영역에 삽입된다. 모의실험결과, 제안한 워터마킹 기법은 약 48 데시벨의 높은 첨부 신호 대 잡음 비와 1.6-2.0의 낮은 M-특이치 분해 값을 보였다. 또한, 제안한 워터마킹 기법은 노이즈 첨가, 필터링, 크로핑, JPEG 압축과 같은 영상처리 공격에서도 기존 이미지 워터마킹 알고리즘보다 정규화된 상관 값에서 높은 성능을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권4호
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• pp.9-21
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• 2004

본 논문에서는 JPEG2000 표준에서 주파수 변환기법으로 채택된 이산 웨이블릿 변환과 선형양자화 방법을 채택하여 영상 전체가 아닌 영상의 부분 데이터만을 암호화하여 암호화를 위한 계산양을 줄이는 방법을 제안하였다. 또한 계산양이 많은 암호화 알고리즘 대신 비교적 계산양이 적은 카오스 시스템을 이용함으로써 계산양을 더욱 감소시켰다. 이 방법은 영상의 압축비를 유지하기 위해서 양자화와 엔트로피 코딩 사이에서 암호화를 수행하며, 부대역의 선택과 카오스 시스템을 이용한 무작위 변환방법을 사용한다. 영상에 대한 실험방법은 우선 암호화할 부대역을 선택한 후 영상데이터를 일정한 블록으로 만든 후 랜덤하게 좌/우로 시프트 하는 방법과 두 가지 양자화 할당 방식(Top-down/Reflection code)을 사용하여 암호화한 데이터를 압축 시 데이터양의 변화를 최소화하였다 또한, JPEG2000의 점진적 전송(Progressive transmission)에 적합한 암호화 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 소프트웨어로 구현하여 약 500개의 영상을 대상으로 실험한 결과 원 영상 데이터를 부분적으로 암호화함으로써 원 영상을 인식할 수 없을 정도의 암호화효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 제안한 방법은 작은 양의 암호화로 효과적으로 영상을 숨기는 방법임을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 여러 방식을 제안하였으며, 이들의 암호화 수행시간과 암호화효과 사이에 상보적인 관계가 있음을 보여, 적용분야에 따라 선택적으로 사용할 수 있음을 보였다. 또한 본 논문의 방식들은 응용계층에서 수행되는 것으로, 현재 유 무선 통합 네트워크의 중요한 문제로 대두되고 있는 끝과 끝(end-to-end)의 보안에 대한 좋은 해결방법으로 사용될 수 있으리라 기대된다.