• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.163-174
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• 2008

H.264/AVC는 최신의 비디오 코딩 표준으로, MPEG-2나 MPEG-4에 비해 50% 정도의 높은 압축 효율을 가지고 있다. H.264/AVC에 포함된 여러 기술 중에서 다양한 모드를 이용한 부호화 기능은 높은 압축률이 가능한 기술이지만, 부호화 과정을 복잡하게 만드는 큰 요인이기도 하다. 이러한 단점을 개선하기 위해서 본 논문에서는 H.264/AVC에서 빠른 부호화를 위한 3단계 모드 선택 기법을 제안한다. 1단계에서는 시간적 공간적 상관성을 고려하여 SKIP 모드 또는 INTER 모드를 선택한다. 2단계에서는 1단계의 결과가 INTER일 경우 세부모드들을 2개의 그룹으로 나누어 그 중에서 하나의 그룹을 선택한다. 3단계에서는 2단계에서 선택된 그룹에 따라 오차 매크로블록의 픽셀 값 방향성 또는 주변 매크로블록의 모드를 고려하여 최종 모드를 선택한다. 제안한 기법의 성능을 실험한 결과, 기존의 JM10.2 표준과 비교했을 때, 적은 PSNR의 저하와 적은 비트율의 상승으로 평균 42%의 부호화 시간을 단축하였다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제39권3호
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• pp.21-27
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• 2002

디지털 워터마킹 기술은 멀티미디어 데이터에 적용하여 소유물에 대한 불법 복제나 소유자의 저작권 보호 문제를 해결할 수 있는 방법 중의 하나이다. 그렇지만 디지털 영상, 비디오, 그리고 오디오와 같은 멀티미디어 보호 문제를 해결하기 위해서는 여전히 소유권 주장 방법에 대해서 극복해야할 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 저작물 소유자의 음성신호(Audio signal)를 음성로고(Audio Logo)의 워터마크로 변환하고, 원 영상 내 픽셀 농도 값의 비선형적 특성를 이용하여 음성로고를 공간 영역에서 삽입한다. 그리고 추출된 음성로고를 음성신호로 변환하여 청각적으로 소유자의 음성신호를 스피커로 출력하여 소유권을 주장하는 방법을 제안한다. 실험 결과를 통해, 본 논문에서 제시하는 알고리즘이 일반적인 영상 처리나, 특히 손실 JPEG 등과 같은 다양한 공격에 대해서 강인성을 유지시킬 수 있어 음성로고를 이용해 저작물 보호를 확인할 수 있음을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.39-44
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• 2009

통신 기술이 발달하면서 유무선을 통한 네트워크 접속이 빈번해지고 고화질의 비디오/오디오 압축 방식의 출현으로 데이터의 교류는 더욱 활발해지고 있다. 데이터 교류의 증가로 개인 정보와 비디오/오디오 콘텐츠 등의 사업적 이윤을 목적으로 하는 유료정보에 대한 접근권한과 보호가 중요한 요소로 인식되고 있다. 따라서 본 논문에서는 타원 곡선 암호화 알고리즘을 이용한 디지털 미디어 저작권 보호 기술을 제안한다. 제안된 방식에서는 H.264 영상신호의 핵심 파라미터만을 암호화하여 암호 및 복호에 따른 부담을 줄이고 해당 정보를 복호하지 못할 경우 영상 재생이 안 되거나 매우 열악한 화질의 영상이 재생되도록 한다. 이러한 시스템을 구현하기 위해서는 영상 재생 단말기에 암호 복호화 하드웨어가 필요하다. 제안된 시스템의 동작을 검증하기 위해 재구성 가능한 타원곡선 암호화 프로세서를 구현하고 H.264 영상 복호기에 적용하였다. 검증 결과 암호화된 데이터를 복호하지 못하는 경우 영상이 제대로 재생되지 않음을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권3호
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• pp.23-32
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• 2007

H.264 영상 부호화 표준은 인트라 예측에서 압축 효율을 향상시키기 위해 율-왜곡 최적화(RDO : Rate Distortion Optimization) 방법을 사용한다. 이러한 방법을 사용함으로써 현재 블록에 대한 최적의 부호화 모드의 선택이 가능해졌지만 복잡도와 연산은 이전대비 더욱 증가하였다. 본 논문은 우세한 에지 방향(DED : Dominant Edge Direction)의 예측을 통한 고속인트라 모드 결정 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 이 알고리즘은 이산 코사인 변환(DCT : Discrete Cosine Transform) 계수를 근사화하여 이용한다. DED를 예측함으로써 $4{\times}4$ 휘도 블록의 경우 최적 모드 결정을 위한 율-왜곡 최적화 계산에 9개 모드 중 3개 모드가 선택된다. $16{\times}16$ 휘도 블록과 $8{\times}8$ 색상 블록의 경우 4개 모드 대신에 2개 모드가 최적 모드 결정을 위해 율-왜곡 최적화 계산을 수행한다. 이러한 방법을 이용한 실험 결과 인트라 전체 검색 방법대비 약 72%의 연산시간이 감소하는 결과를 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권11호
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• pp.77-82
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• 2008

H.264는 ITU-T와 ISO/IEC의 최신 동영상 압축 코덱 규격으로 MPEG-2보다 2배 이상의 압축률과 고화질로 최근 그 적용 영역을 급격히 넓혀 가고 있다. H.264는 QVGA급의 작은 영상부터 HD 크기의 넓은 영상까지 다양하게 적용되므로 응용 분야에 따라 그 구조가 달라진다. 본 논문에서는 H.264 복호기의 인트라 예측기에 대해 응용 분야에 따라 구조를 쉽게 확장할 수 있는 스케일러블(scalable) 구조를 제안하고 이 구조에 따라 인트라 예측기를 설계하여 동작과 성능을 검증하였다. 제안된 구조는 인트라 예측기 내부의 연산기 수를 $1{\sim}4$개까지 변화시키면서 성능을 4배까지 향상시킬 수 있다. 또한 효율적인 버퍼 관리를 통해 메모리 접근을 최소화 하여 전력 소모를 줄였다 제안된 인트라 예측기는 Verilog-HDL을 이용하여 설계하고 FPGA상에서 동작을 검증하였다. 이를 바탕으로 연산기 수에 따른 인트라 예측기의 성능을 분석하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.349-356
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• 2016

본 논문에서는 HEVC 부호화기에서의 주어진 Group of picture(GOP) 구조에 맞추어 양자화 파라미터(Quantization parameter, QP)를 효율적으로 할당하는 방법을 제안한다. HEVC에서는 주어진 GOP 설정에 따라 각 비디오 프레임에 다른 QP값들을 할당할 수 있다. 특히, 낮은 QP값은 중요한 프레임에 할당시키고, 높은 QP값은 덜 중요한 프레임들에 할당하는 QP 변화 전략을 통해 압축률 증가를 꾀할 수 있다. 그러나 지금까지 효율적으로 QP를 할당하는 방법에 대한 정밀한 분석은 철저히 이루어진 바가 없다. HEVC 참조소프트웨어 부호화기에서도 단지 단조로운 QP 할당 방식만을 사용하고 있을 뿐이다. 본 제안기술은 QP할당을 각 GOP마다 적응적으로 하는 방식으로써, 그 기반은 GOP간의 시간적인 동적 활동 특성들을 활용한다는 것에 있다. 실험 결과, 저지연 부호화 환경설정에서 제안기술은 HEVC 테스트 모델(HM)과 비교하여 BD-rate의 관점으로 7.3%의 압축률을 더 이루었으며, 타 QP 할당방식 연구보다도 평균적으로 압축성능이 우월함을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.345-354
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• 2005

실시간 동영상에서의 프레임간의 상관관계를 이용하여 움직임 추정과 움직임 보상기법을 수행한다. 이 방법은 동영상에 존재하는 중복된 데이터를 제거하기 때문에 실시간 영상에서 중요한 역할을 하지만 실시간 응용 및 고해상도 응용에 적용하기에는 많은 계산량을 필요로 한다. 따라서 움직임 벡터를 결정하기 전에 블록 내부의 움직임을 예측한다면, 이를 바탕으로 탐색 영역에서 초기 탐색점 위치와 탐색 패턴을 결정할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 차영상을 통해 움직임의 검출되었을 때, 이 움직임의 물체의 반복적인 영상인지, 아니면 침입자가 발생한 영상인지를 구분하였으며 움직임 검출 영역 간 픽셀 값의 분포도를 나타낸다. 제안된 알고리즘은 움직임 보상 예측된 화질 및 계산량의 감소에 있어서 높은 성능 향상을 보였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권12호
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• pp.3885-3895
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• 2000

디지털 이미지 기법과 디지털 네트웍의 출현으로 예술적 작품의 복사가 더욱 쉬워지고 있다. 이러한 창작품을 보호하기 위해 데이터 안에 저작권을 표시할 수 있는 표식이나 인식 가능한 데이터를 삽입하는 기술이 필요해지고 있고 지난 몇 년간 디지털 이미지나 오디오, 비디오 등의 멀티미디어 데이터에 저작권을 표시하기 위한 데이터나 기타 다른 정보를 삽입할 수 있는 많은 기법들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 이미지의 주파수 영역에 인식 가능한 패턴을 삽입하고 추출하는 워트마킹 기법을 제안한다. 또한 삽입된 워터마크를 원본이미지의 정보 없이 추출할 수 있도록 하여 임의의 사람이 워터마크 된 이미지로부터 가짜원본을 생성하는 것이 어렵도록 한다. 원본정보 없이 워터마크를 추출하기 위해서 화소의 원래 값을 예측하는 방법을 사용한다. 예측기법은 구하고자 하는 화소의 주위값을 평균한다는 것을 의미한다. 부가적으로 워터마크를 이미지 주파수 영역에 삽입함으로써 JPEG같은 손실압축바업에도 견딜 수 있도록 한다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권5호
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• pp.383-390
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• 2008

블록 기반의 변환 부호화 방식은 영상 압축 표준에 널리 사용되고 있다. 이러한 방식에서 발생하는 여러 종류의 화질 열화 현상 중 블록의 경계에서 나타나는 블록화 현상은 화질을 떨어뜨리는 대표적인 요인이다. 블록화 현상에 의한 화질 열화는 기존의 PSNR 같은 화질 측정값과 부합하지 않아 새로운 평가 기법의 개발이 필요하다. 본 논문은 블록 기반 변환 부호화 방식으로 압축된 영상에서 블록화 현상이 발생한 정도를 측정하여 화질을 평가하는 새로운 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 기법은, 블록화 현상이 블록 경계에서 발생하면 경계면에서 양쪽 화소의 밝기값의 차이가 나며, 대개 그 길이가 블록의 경계 길이 만큼 이어지는 특징을 이용하여 블록화 현상을 찾아낸다. 본 논문에서 제안하는 방법은 원본 영상이 필요치 않고, 블록 경계에서 동작하며, 블록화 현상의 발생 정도를 수치화 한다. 다양한 압축 영상에 본 기법을 적용한 결과, 제안하는 블록화 현상 평가 수치는 인간의 시각 특성에 기반한 주관적 화질 평가와 부합하는 것을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.53-56
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• 2009

최근 HD 방송의 실현과 함께 HDTV가 빠르게 상용화되면서 고화질 비디오를 더 효율적으로 압축하기 위한 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다. 최신 표준 비디오 압축 방식인 H.264/AVC에서는 고정 6탭 필터를 사용하여 참조 영상을 보간하고 움직임 예측을 수행하는데, 이의 압축 효율을 향상시키기 위하여 고정 필터를 개선한 비분리 적응형 보간 필터가 개발되었다. 하지만 비분리 적응형 보간 필터는 압축률뿐만 아니라 계산량도 증가하는 단점이 있기 때문에 2차원 필터를 1차원 필터의 연결로 모델링 한 분리 적응형 보간 필터가 개발되었고, 그 결과 압축률은 비슷하게 유지하면서 계산량을 훨씬 줄일 수 있게 되었다. 분리 적응형 보간 필터는 1차원 필터 모델링을 할 때, 수평방향의 필터링 수행 후 수직방향 필터링을 하기 때문에 이를 통해 만들어진 보간 영상은 원 영상의 수평방향에 대한 특성을 더 많이 반영하게 된다. 따라서 수직방향으로 더 높은 주파수 특성을 갖는 영상의 경우에는 효율이 떨어지게 된다. 이를 고려하여 본 논문에서는 영상의 수직방향 주파수 특성을 더 많이 반영할 수 있는 보간 필터를 추가함으로써 영상의 주파수 특성에 따라 보간 필터를 적응적으로 선택하는 향상된 분리 적응형 보간 필터를 제안한다. 제안한 알고리즘을 이용할 경우 기존의 분리 적응형 보간 필터에 비해 움직임 예측 및 보상이 더 정확하게 이뤄질 수 있으며, 부호화 효율이 향상됨을 확인할 수 있다.