3차원 비디오 시스템을 위한 가상시점 영상 합성 및 다시점 비디오 부호화 방법

오관정,호요성 에스케이텔레콤 (주) 2011 Telecommunications Review Vol.21 No.3

3차원 비디오는 차세대 영상 기술로써 시청자가 원하는 임의 시점에 대해 입체감 있는 영상을 제공할 수 있다. 다시점 비디오 시스템은 대표적인 3차원 비디오 시스템으로 MPEG(Moving Picture Experts Group)에서는 다시점 비디오 부호화 기술에 대한 국제 표준화 작업을 진행하였다. 그러나 다시점 비디오 시스템은 재현이 가능한 시점의 수가획득된 시점의 수에 한정되는 문제가 있어서 자연스러운 3차원 영상 재현에 한계점을 갖고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다시점 비디오와 깊이 영상을 함께 이용하는 새로운 3차원 비디오 시스템이 고안되었다. 다시점 비디오와깊이 영상을 함께 이용하는 3차원 비디오 시스템의 경우 획득되는 시점의 수는 다시점 비디오 시스템과 마찬가지로 제한적이나 깊이 영상과 다시점 비디오 영상을 이용하여 가상시점에 대한 영상의 생성이 가능하다. 따라서 이를 이용하여 가상시점의 영상 재현이 가능해진다. 본 논문에서는 다시점 영상과 깊이 영상을 기반으로 한 3차원 비디오 시스템의 핵심 기술인 가상시점 영상 생성 방법을 제안하고 이를 이용한 다시점 비디오 부호화 방법을 제안한다. 실험을 통해 제안하는 가상시점 영상 생성 방법이 기존의 방법에 비해 우수함을 증명했고 합성된 영상이 다시점 비디오 부호화에도 효율적임을 확인했다

디지털 홀로그램 압축 기술 및 표준화 동향

오관정,박중기,Oh, K.J.,Park, J. 한국전자통신연구원 2019 전자통신동향분석 Vol.34 No.6

Holography is a technique that can acquire and reproduce 3D objects nearly perfectly by representing both the amplitude and phase of light. Recently, digital holography has received considerable attention because it is simpler than analog holography from acquisition to reproduction. The data size of the digital hologram increases tremendously as the quality of digital holograms depends on their pixel pitch and resolution. Hence, efficient compression is necessary to realize holographic imaging services. In this report, we introduce recent digital hologram compression techniques and JPEG Pleno holography, which is the first international standardization activity for digital hologram compression. Furthermore, we discuss the future of this field.

디지털 홀로그래픽 비디오 시스템: 현재와 미래

오관정,김진웅,추현곤,문경애 에스케이텔레콤 (주) 2015 Telecommunications Review Vol.25 No.5

홀로그래피는 3D 영상을 실체와 같게 표현할 수 있는 가장 궁극적인 3D 이미징 기술이다. 홀로그래피는 빛의 세기와 위상을 모두 표현할 수 있어, 마치 실물을 보는듯한 영상 재현이 가능하다. 본 논문에서는 디지털 홀로그래픽 비디오 시스템의 현재와 미래라는 주제로 홀로그래피에 대한 일반적인 지식과 역사뿐만 아니라 디지털 홀로그래픽 비디오 서비스를 위해 필요한 요소 기술에 대해 소개한다. 그리고 미래에 디지털 홀로그래픽 비디오 서비스를 위해 구현 가능한 형태의 홀로그래픽 비디오 시스템을 소개하고, 이를 위해 해결되어야 할 문제점들에 대해 논의한다.

JPEG Pleno 홀로그래피 표준화 기술 동향

오관정 한국방송·미디어공학회 2019 방송과 미디어 Vol.24 No.2

국제 표준화 기구 ISO/IEC JCT1/SC29/WG1 JPEG(Joint Photographic Experts Group)에서는 지난 30여년간 JPEG, JPEG 2000, JPEG XR, JPEG XT, JPEG XS 등 다양한 2D 이미지 압축 관련 표준을 제정해왔다. 지난 2014년 10월에는 JPEG Pleno라는 이름으로 2D 이미지가 아닌 3차원 영상 정보 압축을 위한 새로운 표준화 과제를 시작했다. JPEG Pleno에서 다루는 3차원 영상 정보는 라이트 필드, 포인트 클라우드, 홀로그램이다. 본 원고에서는 현재 JPEG Pleno 홀로그래피에서 다뤄지는 디지털 홀로그램 영상 압축에 대한 국제 표준화 현황을 소개하고, 향후 나아갈 방향을 전망해 본다.

A new objective quality metric for phase hologram processing

오관정,김진웅,김휘용 한국전자통신연구원 2022 ETRI Journal Vol.44 No.1

Because of its convenience and compatibility with various image processing techniques, digital image representation of holograms is generally used in digital holography, and thus, quality assessment of digital holograms is an essential issue. This study proposes a new objective quality metric for digital phase hologram image processing. The proposed metric is based on a newly defined phase distortion created by taking the 2π periodicity of phase information into account. The experimental results show that the proposed metric correlates with reconstruction image quality better than the existing metric under random distortions and also works well with JPEG 2000 compression. It is expected to be broadly used in phase image processing and compression applications including phase holograms.

JPEG Pleno Holography 표준화 현황

오관정,임용준,추현곤,K.-J. Oh,Y. Lim,H.-G. Choo 한국전자통신연구원 2023 전자통신동향분석 Vol.38 No.2

Holography is the most promising 3D imaging technology to faithfully record and reproduce light information. In addition, it is widely explored in metrology for applications such as microscopy and tomography because it can accurately measure 3D shapes. However, the data size of a digital hologram is very large, and the data characteristics are notably different from those of conventional 2D images. The Joint Photographic Experts Group (JPEG) is a group of experts from the International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission. This group develops and maintains standards for still image compression. In 2014, the JPEG released a new standard for 3D image compression called JPEG Pleno to represent light fields, point clouds, and holograms. Among them, JPEG Pleno Holography is the first international standard for hologram compression. We review recent advances in JPEG Pleno Holography standardization and discuss future directions of development.

산업용 계측 기술 동향

오관정,임용준,추현곤,Oh, K.J.,Lim, Y.,Choo, H.G. 한국전자통신연구원 2021 전자통신동향분석 Vol.36 No.4

Industrial measurement technologies are essential in the semiconductor and display fields, which are our flagship industries. These technologies are also critical to the future rechargeable battery industry and smart factories. Although existing industrial measurement technologies have been developed primarily for 2D measurement, the demand for 3D measurement technology is increasing gradually in the era of the Fourth Industrial Revolution. In this paper, to understand the trends in industrial measurement technologies, we introduce various industrial measurement fields and representative technologies.

정수 블록 변환을 이용한 디지털 이미지 워터마킹 알고리즘

오관정,호요성 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.43 No.5

Intellectual property rights are gathering strength theses days. Because digital contents are easily reproduced and distributed by advanced computers and networks. Digital watermarking is one of the best solutions for this problem. Generally, frequency-domain watermarking algorithms are preferred since they are more robust than spatial-domain algorithms. However, coefficients in the frequency domain are floating-point numbers. Thus, it is not easy to manipulate those floating-point coefficients and frequency-domain watermarking algorithms have some limitations in their applications. In order to overcome this difficulty, we employ an integer transform in this paper. In addition, our proposed algorithm can extract the watermark from both the spatial and frequency domains. We embed the watermark into a specific bit-plane of mid-frequency coefficients. This is equivalent to the differential energy watermarking (DEW) in the spatial domain. Our simulation results show that the proposed algorithm is imperceptible, good for the watermark payload, and robustness against various attacks. Moreover, it is more efficient than any other algorithm working in only one domain. 디지털 워터마킹(watermarking) 기법은 디지털 컨텐츠에 워터마크라고 하는 사용자 ID(identification)나 자신만의 정보를 삽입시킴으로써 불법적인 복제를 막고, 지적 재산권 및 저작권을 보호하며, 소유권을 주장할 수 있는 근거를 제시할 수 있도록 하는 기술이다. 일반적으로 주파수 영역에서 워터마크를 삽입하고 검출하는 주파수 영역 워터마킹 알고리즘이 선호된다. 그러나 주파수 영역으로 변환된 값은 정수 값이 아니므로 조작이 쉽지 않고 알고리즘도 현실적으로 많은 제약을 받는다. 본 논문에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 정수 블록 변환을 이용하고, 더불어 공간 영역과 변환 영역 모두에서 워터마크를 검출할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 블록 단위로 정수 DCT 변환한 후, 변환 영역 블록의 중간 주파수 대역 계수의 특정 비트 평면에 워터마크를 삽입한다. 이는 공간 영역에서는 DEW(differential energy watermarking)로 반영된다. 실험을 통해 제안한 알고리즘이 주파수 영역만을 이용한 방법에 비해 다양한 공격에 강인함을 확인했으며, 비가시성이나 워터마크 삽입 용량 면에서도 우수함을 알 수 있었다.

디지털 홀로그래픽 비디오 기술 동향

오관정,추현곤,김진웅 한국통신학회 2015 정보와 통신 Vol.32 No.3

최근 다양한 실감영상 기술의 발전과 함께 궁극적인 실감영상재현 기술인 홀로그래피에 대한 관심이 높아지고 있다. 본고에서는 디지털 홀로그래픽 비디오 서비스를 위하여 삼차원 영상 및 홀로그램 기반 디지털 홀로그래픽 비디오 시스템, 디지털 홀로그래픽 데이터 포맷, 디지털 홀로그래픽 데이터 특성에 대해 알아본다.

격자 피라미드 GOP 구조 기반의 다시점 비디오 부호화 방법

오관정(Kwan-Jung Oh),오한(Han Oh),호요성(Yo-Sung Ho),최병호(Byeong-ho Choi) 한국방송·미디어공학회 2005 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2005 No.-

디지털 멀티미디어 시대를 맞이하여 영상통신 기술이 급속히 발전함에 따라 보다 사실감과 몰입감을 줄 수 있는 3차원 입체 영상처리에 대한 관심이 커지고 있다. 최근 국내외 연구기관에서 다차원 멀티미디어 서비스 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, MPEG 표준화 그룹에서도 H.264/AVC 압축 방법을 이용한 다시점 비디오 부호화(multi-view video coding, MVC) 방법들이 제안되었다. 본 논문에서는 격자 피라미드 GOP 구조 기반의 다시점 비디오 부호화 방법에 대해 기술하였다. 이 방법은 현재 MPEG 표준화 그룹에서 권고된 ‘Anchor’ 방법에서 고려치 못한 인접 시점간의 공간적인 상관도를 효과적으로 활용하기 위해 격자 GOP 구조를 제안했고, 각 시점에 대한 효율적인 부호화를 위해 계층적 피라미드 GOP 구조를 이용하였다. 또한, 공간적인 예측의 경우에 시접간의 전체 변이 (global disparity)를 고려하여 가변적인 탐색 범위를 이용하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 현재 MPEG에서 성능 평가의 기준이 되는 ‘Anchor'’ 방법에 비해 동일 비트율에서 0.5~0.8 ㏈ 정도의 성능향상을 보였다.