대역폭 감소를 적용한 MPEG-4 미디어 전송시의 암호화 기법 연구

신동규,신동일,박세영,Shin, Dong-Kyoo,Shin, Dong-Il,Park, Se-Young 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지B Vol.15 No.6

According to the network condition, the communication network overload could be occurred when media transmitting. Many researches are being carried out to lessen the network overload, such as the filtering, load distributing, frame dropping and many other methods. Among these methods, one of effective method is frame dropping that reduces specified video frames for bandwidth diminution. B frames are dropped and then I, P frames are dropped according to dependency among the frames in frame dropping. This paper proposes a scheme for protecting copyrights by encryption, when we apply frame dropping to reduce bandwidth of media following MPEG-4 file format. We designed two kinds of frame dropping: first one stores and then sends the dropped files and the other drops frames in real-time when transmitting. We designed three kinds of encryption methods in which DES algorithm is used 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 right management solution for MPEG-4 data streaming. We compared the results of dropping, encryption, decryption and quality of video sequences to select an optimal method, and there is no noticeable difference between the video sequences recovered after frame dropping and the ones recovered without frame dropping. The best performance in encryption and decryption of frames was obtained when we apply the macro block and motion vector encryption in I, P-VOP. 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.

SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language) 전용 저작도구의 설계 및 구현

신동규,신동일,김세영,Shin, Dong-Kyoo,Shin, Dong-Il,Kim, Se-Young 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지B Vol.10 No.1

SMIL is a declarative markup language based on XML, which enables users to make effective multimedia presentations on the web by synchronizing media objects. In this paper, we design and implement a SMIL authoring tool which support Intuitive creation of web multimedia documents and diverse practical use of created information. Besides, creation, management and authoring module of SMIL document, it offers template interface depending on network bandwidth selection for general users to create multimedia presentation a convenient way. In addition, we implement SMIL document management facility for a large number of users, by connecting SMIL contents database sever. SMIL은 XML을 기반으로 한 선언적 마크업 언어로서, 멀티미디어 개체들의 상호 유기적인 동기화로 워 상에서 효과적인 멀티미디어 표현을 가능하게 한다. 본 논문에서는 멀티미디어 통한 언어인 SMIL을 이용하여, 웹 멀티미디어 문서를 직관적으로 작성하고, 생성된 정보를 다양하게 활용 가능하게 하는 SMIL전용 저작도구를 설계 및 구현하였다. 문서의 생성, 관리, 저작 모듈뿐만 아니라, 일반 사용자에게 손쉬운 멀티미디어 표현(Presentation)의 저작을 제공하기 위하여 인터넷 망이 대역폭에 따른 템플릿 인터페이스를 제공하였고, SMIL 컨텐츠 데이터베이스 서버와의 연동으로 다수사용자를 위한 SMIL문서 관리 기능을 구현하였다.

“국방 정보기술 연구개발 동향”특집을 내면서

신동규(Dong-Kyoo Shin),최동훈 한국정보과학회 2008 정보과학회지 Vol.26 No.1

유비쿼터스 홈 네트워크 시스템에서 은닉 마르코프 모델을 이용한 사용자 행동 상태 분석 및 예측 알고리즘

신동규 ( Dong-kyoo Shin ),신동일 ( Dong-il Shin ),황구연 ( Gu-youn Hwang ),최진욱 ( Jin-wook Choi ) 한국인터넷정보학회 2011 인터넷정보학회논문지 Vol.12 No.2

본 논문은 유비쿼터스 홈 네트워크 시스템에서 저장된 사용자 행동 프로파일 데이터에 은닉 마르코프 모델에 적용하여 사용자의 행동 상태를 예측하는 알고리즘을 제안한다. 은닉 마르코프 모델은, 순차 데이터를 갖는 패턴을 인식하기 위해서 데이터에 내포되어 있는 시간성을 적절히 표현하고, 그것으로부터 원하는 정보를 추론할 수 있는 대표적인 모델이다. 제안 알고리즘에서는 “행동 인지 시스템(Activity Recognition System)"에 의하여 저장된 행동 발생 횟수, 행동 지속시간, 행동이 발생된 위치 데이터를 학습 데이터로 이용하였다. 사용자의 행동에 가중치를 부여하여 사용자의 행동에 대한 흥미를 객관적으로 수식화 하는 방법을 제안하였으며 은닉 마르코프 모델을 이용하여 시간에 따른 가중치 변화를 구하여 사용자의 행동 상태 변화를 예측하였다. 제안 알고리즘은 현실적인 유비쿼터스 홈 네트워크 구축에 도움을 준다. This paper proposes an algorithm that predicts the state of user`s next actions, exploiting the HMM (Hidden Markov Model) on user profile data stored in the ubiquitous home network. The HMM, recognizes patterns of sequential data, adequately represents the temporal property implicated in the data, and is a typical model that can infer information from the sequential data. The proposed algorithm uses the number of the user`s action performed, the location and duration of the actions saved by "Activity Recognition System" as training data. An objective formulation for the user`s interest in his action is proposed by giving weight on his action, and change on the state of his next action is predicted by obtaining the change on the weight according to the flow of time using the HMM. The proposed algorithm, helps constructing realistic ubiquitous home networks.

치매환자를 위한 u-HealthCare 시스템 개발

신동민(Shin Dong Min),신동일(Shin Dong Il),신동규(Shin Dong Kyoo) 한국통신학회 2013 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.6

치매환자를 위한 u-Health Care 시스템 개발

신동민(Dong-Min Shin),신동일(Dong-Il Shin),신동규(Dong-Kyoo Shin) 한국통신학회 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.12(융합기술)

치매와 같은 노인성 정신질환 환자들에게 운동량과 일광량은 환자의 투약량과 조절과 진료에 있어 중요한 단서가 된다. 따라서 환자들의 안전과 건강한 삶을 위해 일상생활의 건강정보 모니터링이 필수적이다. 이러한 서비스를 제공하기 위해 환자에게는 휴대가 간편하고 항상 착용 가능한 센서 디바이스와 데이터를 모니터링할 서버의 구성이 필요하다. 본 논문에서는 치매환자의 건강정보를 실시간으로 모니터링하고 관리하기 위해 환자가 착욕하는 시계형 디바이스(스마트 시계)와 서버시스템을 개발했다. 본 논문에서 개발한 스마트시계는 GPS, 가속도센서, 조도센서를 포함하며 환자의 위치 추적, 운동량, 일광량을 측정해 환자의 실시간 건강정보를 취득 할 수 있다. 서버시스템은 스마트시계를 통해 취득한 센서 데이터를 통해 의사, 보호자가 모니터링 할 수 있는 웹 서버와 센서 데이터의 분석 알고리즘을 포함한다. 본 논문에서 제안한 데이터 분석 알고리즘은 가속도센서를 통해 취득한 환자의 움직임에서 걸음 수를 검출해 운동량 정보를 취득하며 이를 검증하기 위해 빠른 걸음, 느린 걸음, 보통 걸음에 해당하는 3가지 경우로 실험한 결과 96%의 정확도를 보였다. 본 논문을 통해 개발된 치매환자를 위한 u-Health Care 시스템을 적용한다면 치매환자들에게 더 질 높은 의료서비스를 제공할 수 있을 것이다. For patients who have senile mental disorder such as dementia, quantity of excercise and amount of sunlight are important clue for dose and the treatment. Therefore, monitoring health information of daily life is necessary for patients" safety and healthy life. Portable & wearable sensor device and server configuration monitoring data are needed to provide these services for patients. Watch-type device(smart watch) which patients wear and server system are developed in this paper. Smart watch developed includes GPS, accelerometer and illumination sensor, and can obtain real time health information by measuring the position of patients, quantity of exercise and amount of sunlight. Server system includes the sensor data analysis algorithm and web server that doctor and protector can monitor through sensor data acquired from smart watch. The proposed data analysis algorithm acquires quantity of exercise information and detects step count in patients" motion acquired from acceleration sensor and to verify this, the three cases with fast pace, slow pace, and walking pace show 96% of the experimental result. If developed u-Healthcare System for dementia patients is applied, more high-quality medical service can be provided to patients.

워크플로우 관리 시스템의 설계 및 구현

신동일(Dong Il Shin),신동규(Dong Kyoo Shin) 한국정보처리학회 2000 정보처리학회논문지 Vol.7 No.5

Workflow means the automation of a business process, in which documents, information or tasks are transferred among participants for business action according to a set of procedural rules, and workflow management system is a system which defines, creates and manages the execution of workflow running one or more workflow engines. In this research, necessity of standardizing current workflow systems is recognized, and problems such as interoperability of current systems, dynamic adaptation to changing business environment and lacking of assessment, management and auditing of business processes are analyzed so that the design and implementation of a workflow system is focused on to offer a solution to the problems. The system is designed and implemented to change dynamically on Run-Time the processes definition defined on Build-Time, and interoperability is enabled by developing workflow engine and related modules based on the WfMC specifications and APIs.

치매환자의 건강정보 모니터링 시스템 개발

신동민(Dong-Min Shin),신동일(Dong-il Shin),신동규(Dong-Kyoo Shin) 한국HCI학회 2014 한국HCI학회 학술대회 Vol.2014 No.2

치매 환자들은 안전한 생활과 건강한 삶을 위해 행동 정보에 대한 모니터링이 필요하다. 이러한 서비스를 위해 환자는 휴대가 간편하고 항상 착용 가능한 모니터링 도구가 필요하며 그것은 기억과 인지장애로 인한 배회 활동과 넘어짐과 같은 응급상황에 빠르게 대처하기 위한 다양한 센서기술의 적용이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 치매환자를 위한 시계 형 디바이스(스마트 시계)와 서버시스템을 개발하고 3축 가속도 센서를 이용한 환자의 걸음 수 검출 알고리즘을 개발했다. 제안한 걸음 수 검출 알고리즘은 일반적인 걸음 수를 96%의 정확도로 검출함을 확인했다. Monitoring information on the behavior of dementia patients could improve their health and safety, and thus quality of life. To monitor daily activi-ties, dementia patients require portable and wearable monitoring device. Vari-ous sensor technologies are currently used to monitor emergency situations such as falling down and wandering activities as a result of memory and cogni-tive impairment. Therefore, in this research paper, a watch-type device (Smart Watch), server system, and step detection algorithm utilizing a 3-axis accelera-tion sensor are developed. The suggested step detection algorithm showed an accuracy of 96% in verifying normal steps.

치매환자를 위한 스마트 시계 및 모니터링 시스템 개발

신동민 ( Dong-min Shin ),신동일 ( Dong-il Shin ),신동규 ( Dong-kyoo Shin ) 한국정보처리학회 2013 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.20 No.1

치매 환자들은 안전한 생활과 건강한 삶을 위해 행동 정보에 대한 모니터링이 필요하다. 이러한 서비스를 위해 휴대가 간편하면서 항상 착용 가능한 모니터링 도구가 필요하며, 기억과 인지장애로 인한 배회 활동과 넘어짐과 같은 응급상황에 빠르게 대처하기 위한 다양한 센서기술의 적용이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 현재 개발 중인 치매환자를 위한 시계형 장치(스마트 시계)와 서버시스템의 구조 및 기능에 대해서 서술하면서, 3 축 가속도 센서 기반의 개선된 걸음 수 검출 알고리즘을 제안한다. 개선된 걸음 수 검출 알고리즘은 일반적인 걸음 수를 96%의 정확도로 검출함을 확인했다.

사용자 의도인지를 위한 Brain-Computer Interface 시스템 설계

신재완(Jaewan Shin),신동규(Shin Dong Kyoo),신동일(Shin Dong Il) 한국통신학회 2013 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.6