채널 부호화된 워터마크 신호에 기반한 MPEG-2 비디오의 전송 오류 검출과 저작권 보호

배창석,Bae, Chang-Seok,Yuk, Ying-Chung 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지B Vol.12 No.7

본 논문에서는 채널 부호화를 통해 MPEG-2 비디오의 전송 오류를 검출하고 저작권을 보호하는데 사용할 수 있는 정보은닉 방법을 제안한다 비디오 데이터의 저작권 정보를 길쌈 부호기로 부호화하여 워터마크 신호를 구하며, 입력 비디오 신호를 MPEG-2 비디오 스트림으로 부호화하는 동안 모든 프레임의 매크로 블록에 워터마크 신호를 은닉한다 복호기에서는 모든 프레임의 매크로 블록으로부터 은닉된 신호를 검출하고 검출한 신호를 이용하여 입력 비디오 스트림에서의 전송 오류의 위치를 판정한다. 동시에 검출한 신호를 저작권 정보로 재구성함으로써 비디오 데이터의 저작권을 주장하는 데 사용할 수 있다. 이 과정에서 채널 복호기는 검출된 워터마크 신호에서의 에러를 정정한다. 제안한 MPEG-2 비디오 코덱을 이용하여 300개의 프레임으로 구성되는 3개의 시퀀스를 대상으로 실험한 결과 제안한 방법이 복호 과정에서 비디오 스트림에서의 전송 오류를 검출할 수 있으며 저작권 정보를 보다 정확히 재구성한다는 것을 보여준다. This paper proposes an information hiding algorithm using channel coding technique which can be used to detect transmission errors and to protect copyright for MPEG-2 video The watermark signal is generated by applying copyright information of video data to a convolutional encoder, and the signal is embedded into macro blocks in every frame while encoding to MPEG-2 video stream In the decoder, the embedded signal is detected from macro blocks in every frame, and the detected signal is used to localize transmission errors in the video stream. The detected signal can also be used to claim ownership of the video data by decoding it to the copyright Information. In this stage, errors in the detected watermark signal can be corrected by channel decoder. The 3 video sequences which consist of 300 frames each are applied to the proposed MPEG-2 codec. Experimental results show that the proposed method can detect transmission errors in the video stream while decoding and it can also reconstruct copyright information more correctly than the conventional method.

채널 코딩 기법을 이용한 디지털 워터마킹

배창석,최재훈,서동완,최윤식,Bae, Chang-Seok,Choi, Jae-Hoon,Seo, Dong-Wan,Choe, Yoon-Sik 한국정보처리학회 2000 정보처리논문지 Vol.7 No.10

멀티미디어 데이터의 저작권 보호를 위해 데이터의 조작에 강인한 특성을 가져야 하는 디지털 워터마크는 잡음 환경에서 최대한 오류를 줄이면서 데이터를 전달하고자 하는 채널 코딩 기법과 유사한 개념을 가진다. 본 논문에서는 정지영상을 대상으로 이러한 채널 코딩 알고리즘을 이용하여 각종 데이터의 조작에 강인한 디지털 워터마킹 기법을 제안한다. 저작권 정보는 길쌈 부호(convolutional code)를 사용하여 부호화되며, 데이터의 연속적인 손실을 방지하기 위하여 블록 인터리빙(block interleaving) 기법이 적용된다. 부호화된 저작권 정보는 데이터의 조작에 강인한 특성을 갖는 대역 확산 기법에 의해 영상 데이터에 은닉된다. 저작권 정보의 복원을 위해 워터마크된 영상과 은닉 과정에서 사용된 가상 랜덤 잡음 시퀀스(pseudo random noise sequence)와의 공분산(covariance)에 의해 워터마크 신호가 검출되며, 이 신호를 디인터리빙(de-interleaving)하고 복호화(decoding)하여 은닉된 저작권 정보를 복구한다. 실험 결과 일반적인 대역 확산 기법보다 채널 코딩과 블록 인터리빙을 활용한 기법이 동일한 PSNR에서 가우시안(Gaussian) 잡음 추가, 필터링 및 JPEG 압축 등의 공격에 대해 보다 정확하게 은닉된 저작권 정보를 검출할 수 있다는 것을 확인하였다. Digital watermarking has similar concepts with channel coding thechnique for transferring data with minimizing error in noise environment, since it should be robust to various kinds of data manipulation for protecting copyrights of multimedia data. This paper proposes a digital watermarking technique which is robust to various kinds of data manipulation. Intellectual property rights information is encoded using a convolutional code, and block-interleaving technique is applied to prevent successive loss of encoded data. Encoded intelloctual property rithts informationis embedded using spread spectrum technique which is robust to cata manipulation. In order to reconstruct intellectual property rights information, watermark signalis detected by covariance between watermarked image and pseudo rando noise sequence which is used to einbed watermark. Embedded intellectual property rights information is obtaned by de-interleaving and cecoding previously detected wtermark signal. Experimental results show that block interleaving watermarking technique can detect embedded intellectial property right informationmore correctly against to attacks like Gaussian noise additon, filtering, and JPEG compression than general spread spectrum technique in the same PSNR.

정보은닉을 이용한 동영상 데이터의 전송 오류 보정

배창석,최윤식,Bae, Chang-Seok,Choe, Yoon-Sik 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지B Vol.10 No.2

본 논문에서는 정보은닉을 이용하여 동영상 데이터의 전송오류를 보정하는 방법을 제안하고 있다. 수신단에서 전송오류가 발생한 위치를 구하기 위해 송신단에서는 동영상 데이터의 부호화 과정 동안 마크로 블록 별로 한 비트씩의 데이터를 은닉하여 전송한다. 수신단에서는 복호화 과정 동안 은닉된 정보를 검출하며, 이 정보와 원래 데이터와의 비교에 의해 오류가 발생된 위치를 구하고 이를 보정함으로써 복원된 영상의 화질을 개선하도록 한다. 또한, 은닉된 정보는 동영상 데이터에 대한 저작권 정보로도 활용될 수 있다. 각각 150 프레임씩으로 구성되는 3개의 QCIF 크기의 동영상 데이터에 대한 실험 결과 은닉된 정보가 부호화된 스트림에 미치는 화질의 저하는 미세하며, 수신단에서의 오류를 교정한 결과 잡음이 많은 채널에서는 복원된 영상의 화질을 5dB 가까이 개선할 수 있음을 확인하였다. 또한, 영상의 복원 과정에서 동영상에 대한 저작권 정보도 효과적으로 구할 수 있었다. This paper describes an error resilient video data transmission method using information hiding. In order to localize transmission errors in receiver, video encoder embeds one bit for a macro block during encoding process. Embedded information is detected during decoding process in the receiver, and the transmission errors can be localized by comparing the original embedding data. The localized transmission errors can be easily corrected, thus the degradation in a reconstructed image can be alleviated. Futhermore, the embedded information can be applied to protect intellectual property rights of the video data. Experimental results for 3 QCIF sized video sequenced composed of 150 frames respectively show that, while degradation in video streams in which the information is embedded is negligible, especially in a noisy channel, the average PSNR of reconstructed images can be improved about 5 dB by using embedded information. Also, intellectual property rights information can be effectively obtained from reconstructed images.

공학도면에서의 문자분리 및 원호와 원의 인식

배창석(Bae Chang-seok),민병우(Min Byung-woo),조영준(Cho Young-joon),김문현(Kim Moon-hyun) 한국정보과학회 1992 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.19 No.2

기존의 공학도면을 자동으로 CAD(Computer Aided Design) 데이타화 하여 도면을 재생시켜 주는 도면인식 시스템의 필요성이 점차 증대되고 있다. 도면을 인식하기 위해서는 도면영상을 입력받아 이를 처리하게 된다. 도면영상에는 문자, 선분, 기하학적 심볼 그리고 비기하학적 심볼등을 혼재되어 있으며, 이들을 분리 및 추출하는 기술은 매우 중요하다. 본 논문에서는 공학도면을 대상으로 문자열을 추출하고, 기하학적 심볼인 원호와 원을 추출, 인식하는 기법에 대해 연구하고 실험하였다. 문자열 추출에는 문자의 크기정보, 문자 간의 거리 정보 그리고 문자열을 기울기 등이 이용되었으며, 원호의 추출에는 이웃하는 선분 벡터의 길이정보와 각도가 이용되었다. 그리고, 구해진 원호들의 정보를 이용하여 이웃하는 원화 간의 반지름, 중심좌표에 의해 원을 추출 인식하였다. A4 크기의 기계도면, 설비도면, 전자회로도면 등 세 종류의 도면을 대상으로한 실험 결과 문자 분리율은 약 92%이고 원호 및 원의 인식율은 약 94%이다.

티샷 스윙에서의 자세교정을 위한 특징 프레임의 분석

배창석(Bae Chang Seok),윤호섭(Yoon Ho Sub),민병우(Min Byung Woo) 한국정보과학회 1996 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.2 No.1

티샷 스윙시 골퍼의 자세를 교정하기 위한 중요한 정보에는 스윙 과정 동안의 9개 특징 프레임에서의 클립의 위치 및 각도가 포함된다. 본 논문에서는 골프 티샷 스윙에서의 9개 특징 프레임을 분석하여 각 특징 프레임에서 클럽의 위치 및 각도등 골퍼의 자세교정에 도움을 줄 수 있는 정보를 구하는 방법을 제안한다. 어드레스와 백스위 1 프레임에서의 에지 영상과 이들 특징 프레임 간의 차영상을 구한 후 이 차영상의 수평 및 수직 프로젝션에 의한 히스로그램을 분석함으로써 골퍼의 영역을 분리한다. 분리된 골퍼의 영역과 사전지식을 기초로 하여 각 특징 프레임에서 클립이 존재할 수 있는 영역에 대해 Hough 변환을 적용하여 클럽의 위치와 각도를 구한다. 각 특징 프레임에서 구해진 클럽의 위치와 각도를 이용하여 시간에 따른 클럽 헤드의 궤적과 같은 골퍼의 자세를 교정하기 위한 정보를 구한다. 실험결과에서는 제안된 방법이 골퍼의 티샷 스윙시 자세 교정에 도움을 줄 수 있다는 것을 보여준다. The important information for correcting posture of golfers includes positions and angles of the club in 9 feature frames sampled at tee shot swing. This paper describes a method to obtain information that can aid golfers to correct their postures, such as the position and angle of the club in each feature frame, by analyzing the feature frames. Edge images of address and back swing 1 frames and the difference image of these edge images are obtained, and a golfer region can be separated by analyzing horizontal and vertical projection histograms of this difference image. On the basis of the separated golfer region and a priori knowledge, Hough transform is applied to the region where the club is likely to exist in each frame, and the club position and angle can be extracted. In each frame, information for correcting posture of a golfer such as the trajectory of the club head, is obtained by using the club position and angle. Experimental results show that the proposed method is effective for correcting posture of golfers at tee shot swing.

손영역 추출 및 이동궤적 분석에 의한 윈도우 관리기의 제어

배창석(Bae Chang Seok),전병태(Chun Byung Tae),민병우(Min Byung Woo) 한국정보과학회 1997 정보과학회논문지(B) Vol.24 No.11

본 논문에서는 손영역의 추출에 의해 제스쳐를 인식하고 그 결과를 이용하여 윈도우 관리기를 제어하는 방법을 논의한다. 손영역의 추출을 위해서는 피부 색상의 모델을 이용하는 컬러 영상 처리와 라벨링 기법을 이용한다. 연속적인 입력 영상의 각 프레임에서 추출되는 손영역의 위치를 연결함으로써 생성되는 손의 이동 궤적을 분석하여 제스쳐를 인식한다. 상하좌우 등 4 가지 방향의 제스쳐를 방향성 정규화와 구문론적 방법을 사용하여 인식한다. 윈도우 관리기에서는 제스쳐 인식기법을 이용하여 윈도우 관리 규칙에 따라 메뉴의 표시, 선택 및 실행을 제어한다. 하나의 프레임에 대한 처리 시간을 200 msec 이하로 줄임으로써 초당 5 프레임 이상을 처리하는 실시간 온라인 제스쳐 인식 시스템을 구현하였다. 이러한 결과는 차세대 지능형 사용자 인터페이스의 구현을 위한 기반이 될 수 있으리라 판단된다. This paper describes a method to recognize gestures by extracting hand regions and to control window manager from these recognition results. Color image processing using a skin color model and labeling techniques are used to extract hand regions. The trajectory of the hand is obtained by connecting hand regions extracted from each frame in an input image sequence. This trajectory is analyzed to recognize a gesture. Four kinds of gestures such as up, down, left and right can be recognized by direction property normalization and a syntactic method. According to the predefined window management rule, the window manager uses the gesture recognition technique to control the display, tracking and execution of a menu A real-time online gesture recognition system that can process more than five frames per second is constructed by reducing the processing time required to process one frame below 200 msec. This result can be a basjs for implementing a next generation intelligent user interface.

신체 운동 분석을 위한 특징 프레임 추출

배창석(Chang-Seok Bae),윤호섭(Ho-Sub Yoon),민병우(Byung-Woo Min) 한국정보과학회 1993 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.20 No.2

신체 운동의 모션 분석을 위해서는 연속적인 신체 운동 영상으로 부터 모션 분석에 필요한 특징 프레임을 추출하여야 한다. 본 논문에서는 스포츠 분야 중 골퍼의 티샷(Tee Shot) 장면을 정면에서 촬영한 신체 운동 영상을 저장한 후 이를 재생하면서 9 개의 특징 프레임을 추출하는 기법을 연구하였다. 골퍼의 스윙 모션 영상 정보를 피라미드 구조로 구축하고, 각 프레임 내에서 골프 클럽의 위치 탐색에 의해 골퍼의 모션 분석에 필요한 9 개의 특징 프레임을 찾는 방법을 제안한다. 실험에서 클럽이 존재할 수 있는 영역의 명도 특성을 이용한 클럽 위치 인식에 의해 특징 프레임이 효과적으로 추출된 결과를 보여준다.

마인드 어웨어 기반 시각 주의 시스템 모델 설계

박창현(Chang-Hyun Park),배창석(Chang-Seok Bae) 한국HCI학회 2011 한국HCI학회 학술대회 Vol.2011 No.1

Implementation of Development Environment for Intelligent Gadget System

정갑중,배창석,Jeong, Gab-Joong,Bae, Chang-Seok The Korea Institute of Information and Commucation 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.8

본 논문은 지능형 Gadget 시스템의 개발환경 구현에 관한 논문이다. 지능형 Gadget 시스템에서 사용된 임베디드시스템 응용 프로그램과 리눅스 커널의 구조 및 동작에 대해 논하고 지능형 Gadget 시스템에 필요한 기능 및 구성 요소에 대해 조사 및 분석을 통한 리눅스 커널과의 동작 및 기능 검증 구현을 보인다. 새로운 지능형 임베디드 시스템의 하나인 Gadget 시스템에 적용 가능하도록 요구되는 기능과 동작을 구현하고 새로운 소형 운영 체제를 위한 개발에 적용 가능하다. 그러한 소형 운영체제는 지능형 개인정보서비스를 위한 임베디드 Gadget 시스템으로써 지능형 정보화 기능을 지원하고 새로운 소형 운영 체제를 탑재한 시스템의 개발에 적용 가능하다. 본 논문에서는 그러한 지능형 임베디드 Gadget 시스템과 응용 개발을 위한 개발환경 구현에 대하여 기술한다. This paper describes the environment configuration for the development of an embedded gadget system and the architecture and operation of Linux kernel for embedded system applications, which is used for a gadget. It shows and analyzes the operations of Linux kernel to investigate the functions and components for new intelligent embedded gadget systems. The requested functions and operations adaptable for the new intelligent embedded system will be applicable to develop a new small size operating system that supports intelligent operations for the embedded gadget system used for intelligent personal information services. We configure the environment of development for an embedded gadget system and its application.

지능형 가젯의 공유 및 원격관리에 대한 연구

최은정 ( Eunjeong Choi ),배창석 ( Chang-seok Bae ),이전우 ( Jeonwoo Lee ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.2

본 논문에서는 웹 인터페이스를 이용해 웨어러블 로깅 장치를 설계하는데 있어 고려되어야 할 문제점들을 기술한다. 또한 사용자들간의 공유 가젯들의 사용자 인증과 관련된 문제점들을 도출하여 적합한 모델을 제시하고자 한다. 본 논문에서의 지능형 가젯은 일종의 아주 작은 착용형 컴퓨터로, 사용자가 지니고 다니는 물품에 부착시켜 사용자가 경험하는 정보를 저장한다. 개발된 가젯들은 너무 작아서 사용자들이 이용할 수 있는 형태의 사용자 인터페이스를 갖추지 못하기 때문에, 사용자들은 원격지에서 그들의 가젯을 관리한다. 또한 사용자들은 가젯을 구입하여 다른 사용자에게 빌려줄 수도 있다. 이러한 이유로, 사용자들이 어디서든 가젯에 접근하여 정보를 수정할 수 있도록 하기 위해서 인터넷을 통해 가젯을 관리하여야 한다. 본 논문에서는 사용자의 상황 정보를 기록하고 웹 인터페이스를 통해 접근 가능한 지능형 가젯을 위한 아키텍처를 설계하였다.