전송 오류를 은닉하기 위한 옵티컬 플로우 기반의 움직임 벡터 복원

서재원,호요성,Suh, Jae-Won,Ho, Yo-Sung 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.6

동영상 압축 비트열은 전송 오류에 매우 민감하다. 만일 전송열 패킷이 손실되거나 손상되어 수신되면, 현재 복호하는 화면 뿐만 아니라, 연속적으로 복호될 화면들에도 화질 저하를 초래한다. 오류은닉 기술은 오류가 없이 수신된 영상 정보를 이용하여 손상된 부분을 은폐하여 화질 저하를 최소화시키는 기법이다. 한가지 방법은 손상된 매크로블록의 움직임 벡터를 추정하고 추정된 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상함으로써 손상된 부분을 은닉시키는 방법이 있다. 본 논문에서는 매크로블록의 왜곡 모델을 제시하여 손상된 매크로블록의 추정된 움직임 벡터로 움직임 보상하여 은폐하는 방법이 타당함을 증명한다. 오류은닉의 성능을 향상시키기위해 옵티컬 플로우 기반의 움직임 벡터 추정 방법을 제안하고 다른 움직임 벡터 복원에 의한 오류은닉 방법들과 성능을 비교한다. 또한 제안된 방법은 기존의 방법들보다 계산량이 적은 장점이있다. The compressed video bitstream is very sensitive to transmission errors. If we lost packet or received with errors during the transmission, not only the current frame will be corrupted, but also errors will propagate to succeeding frames. Error concealment is a data recovery technique that enables the decoder to conceal effects of transmission errors by predicting the lost or corrupted video data from the previously reconstructed error free information. Motion vection recovery and motion compensation with the estimated motion vector is a good approach to conceal the corrupted macroblock data. In this paper, we prove that it is reasonable to use the estimated motion vector to conceal the lost macroblock by providing macroblock distortion models. After we propose a new motion vector recovery algorithm based on optical flow fields, we compare its performance to those of conventional error concealment methods. The proposed algorithm has smaller computational complexity than those of conventional algorithms.

홍국Monascus purpureus에서 진균 PKS-NRPS 하이브리드 유전자의 발현 유도를 통한 미지 polyene 화합물의 생성

서재원 ( Jae-won Suh ),발라크리슈난비지누 ( Bijinu Balakrishnan ),임윤지 ( Yoon Ji Lim ),이도원 ( Doh Won Lee ),최정주 ( Jeong Ju Choi ),박시형 ( Si-hyung Park ),권형진 ( Hyung-jin Kwon ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2018 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.61 No.1

박테리아와 진균의 유전체 정보 탐색을 통하여 이차대사 생합성을 지정하는 다수의 잠재 유전자군을 찾을 수 있으며, 유전체 정보를 기반으로 특정 유전자의 발현을 활성화하여 잠재 유전자군의 생성물을 추론하고, 해당 물질의 생물학적 기능을 연구하는 것이 가능하다. 동아시아 지역에서 잘 알려진 식용 사상진균 홍국에 대하여 몇 몇 유전체 정보가 공개되어있으며, 본 연구에서는 Monascus purpureus ΔMpPKS5 균주에서 polyketide synthase-nonribosomal peptide synthase 유전자 Mpfus1 상단에 Aspergillus gpdA 프로모터를 삽입하는 방식으로 이 유전자의 발현을 활성화하였다. Mpfus1 유전자군은 2-pyrrolidone/conjugated polyene 구조를 갖는 물질의 생합성 유전자군들과 높은 유사성을 보이며, 이들 화합물 그룹에서 진균 독소인 fusarin이 잘 알려져 있다. ΔMpPKS5 균주는 홍국 azaphilone 색소 생산 능력이 소실된 균주이며 색소 및 자외선 흡수 특성을 보이는 화합물들의 동정에 적절한 균주이다. Mpfus1 활성화는 균사체가 노란색을 띠도록 유도하며, 균사체의 methanol 추출액은 365 nm에서 최대 흡광도를 보임을 확인할 수 있었다. 해당 추출액의 HPLC 분석을 통하여 다수의 화합물들이 포함되어 있음을 확인 할 수 있었으며 이를 통하여 MpFus1 효소의 생성물이 대사적, 화학적으로 불안정함을 추론할 수 있다. Mpfus1 활성화 균주추출물을 LC-MS로 분석하여 MpFus1 생성물의 구조를 유추하여 Mpfus1 유전자군이 fusarin의 탈메틸 유사체 생합성을 지정하는 것으로 제안할 수 있었다. 본 연구는 홍국 균주에서 유전체 기반-미지 화합물 발굴 연구의 예를 제시하고 홍국 균주에서 새로운 생리활성의 동정 가능성을 시사하여 준다. Advances in bacterial and fungal genome mining uncover a plethora of cryptic secondary metabolite biosynthetic gene clusters. Guided by the genome information, targeted transcriptional derepression could be employed to determine the product of a cryptic gene cluster and to explore its biological role. Monascus spp. are food grade filamentous fungi popular in eastern Asia and several genome data belong to them are now available. We achieved transcription activation of a cryptic fungal polyketide synthase-nonribosomal peptide synthase gene Mpfus1 in Monascus purpureus ΔMpPKS5 by inserting Aspergillus gpdA promoter at the upstream of Mpfus1 through double crossover gene replacement. The gene cluster with Mpfus1 show a high similarity to those for the biosynthesis of conjugated polyene derivatives with 2-pyrrolidone ring and the mycotoxin fusarin is the representative member of this group. The ΔMpPKS5 is incapable of producing azaphilone pigment, providing an excellent background to identify chromogenic and UV-absorbing compounds. Activation of Mpfus1 resulted in a yellow hue on mycelia and its methanol extract exhibit a maximum absorption at 365 nm. HPLC analysis of the organic extracts indicated the presence of a variety of yellow compounds in the extract. This implies that the product of MpFus1 is metabolically or chemically unstable. LC-MS analysis guided us to predict the MpFus1 product and to propose that the Mpfus1-containing gene cluster encode the biosynthesis of a desmethyl analogue of fusarin. This study showcases the genome mining in Monascus and the possibility to unveil new biological activities embedded in it.

[프로젝트 리포트] 망원동 단단집

서재원(Suh, Jae Won),이의행(Lee, Eui Haing) 대한건축학회 2019 建築 Vol.64 No.1

모바일 화상통신을 위한 오류강인 부호화 기법

서재원(Jae-Won Suh) 한국콘텐츠학회 2007 한국콘텐츠학회논문지 Vol.7 No.12

영상을 통신망에서 실시간 전송하려면 압축된 비디오 비트열이 필요하다. 비디오 압축 알고리즘은 시간적, 공간적, 확률적 중복성을 제거하기 때문에 부호화된 비트열은 전송과정 중에 발생하는 전송에러에 매우 민감한 특성을 보인다. 본 논문에서는 저 전송률 비디오 코딩에서 에러의 확산을 막기 위한 에러 복원 코딩 방식을 제안한다. 이런 에러 복원 코딩 기술의 성능은 전송에러를 얼마나 정확하게 탐지해 내느냐에 달려 있는데, 전송 에러를 검출하기위해 데이터 숨김이라는 방식을 제안한다. 그리고 에러가 발생한 매크로블록을 복원하기 위해 인트라 매크로블록 갱신 기술과, 움직임 벡터 예측을 이용한 움직임 보상 기술을 적용하여 성능을 비교 및 평가한다. 이 방식은 WCDMA와 같이 에러가 발생할 확률이 있는 비디오 전송망에서 사용할 경우 매우 효과적이다. Compressed video bitstreams are intended for real-time transmission over communication networks. Because video compression algorithms eliminate the temporal, spatial, and statistical redundancies, the coded video bitstreams are very sensitive to transmission errors. We propose an error resilient video coding technique to limit the effect of error propagation in low bit-rate video coding. The success of error resilient coding techniques relies on how accurately the transmission errors can be detected. To detect the transmission error, we propose a very simple error detection technique based on data hiding. Next, we conceal the corrupted MB data using intra MB refresh and motion compensation with the estimated motion vector and compare the simulation results. This method will be useful in video communication in error prone environment such as WCDMA networks.

디지털 TV 화질 개선을 위한 전송 오류 은폐 기법

서재원(Jae-Won Suh),호요성(Yo-Sung Ho) 한국방송·미디어공학회 2000 방송공학회논문지 Vol.5 No.2

양방향 가중치를 이용한 x선 영상 잡음 제거 알고리즘

신수연,서재원,Shin, Soo-Yeon,Suh, Jae-Won 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.1

x선 영상은 각종 의료 검진 분야와 보안검사에 널리 이용되고 있다. 하지만 대부분의 x선 영상은 잡음을 포함하고 있으며 이러한 잡음은 x선 영상분석에 방해가 되기 때문에 x선 영상의 잡음을 제거할 필요가 있다. 본 논문은 화소값 가중치와 화소 거리 가중치를 이용하여 x선 영상의 잡음을 제거하는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 먼저 양방향 필터를 이용하여 x선 영상의 노이즈를 1차적으로 제거하고 원본 x선 영상의 경계 영역을 추정한다. 그 후 현재 화소가 경계 영역에 속한다면 해당화소를 포함하는 $3{\times}3$ 영역의 화소들에 대한 원본화소와 노이즈제거 화소를 이용하여 가중치를 구하고 경계 화소값 결정을 위한 비용계산을 수행한다. 그 후 가장 작은 경계 화소값 결정 비용을 가지는 화소 값을 결과영상의 화소값으로 정한다. 제안하는 알고리즘은 PSNR 및 주관적 화질 비교에서 우수한 성능을 보였다. X-ray image is a widely used to medical examination, airport security and cargo inspection. However, X-ray images contain many visual noise, which interrupt image analysis. Consequently, it is primary importance to reduce noises of X-ray image. In this paper, we present a improved denoise technique for x-ray image using pixel value and range weights. First, we denoise a x-ray image using bilateral filter. Next, we detect a edge region of the original x-ray image. If a denoised pixel belongs to the edge region, we calculate weighting values of original x-ray image and denoised x-ray image in $3{\times}3$ neighboring pixels and compute the cost value to determine the boundary pixel value. Finally, the pixel value having minimum cost is determined as the pixel value of the denoised x-ray image. Simulation results show that the proposed algorithm achieves good performance in terns of PSNR comparison and subjective visual quality.

잔차 신경망과 팽창 합성곱 신경망을 이용한 라이트 필드 각 초해상도 기법

김동명,서재원,Kim, Dong-Myung,Suh, Jae-Won 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.12

Light field image captured by a microlens array-based camera has many limitations in practical use due to its low spatial resolution and angular resolution. High spatial resolution images can be easily acquired with a single image super-resolution technique that has been studied a lot recently. But there is a problem in that high angular resolution images are distorted in the process of using disparity information inherent among images, and thus it is difficult to obtain a high-quality angular resolution image. In this paper, we propose light field angular super-resolution that extracts an initial feature map using an dilated convolutional neural network in order to effectively extract the view difference information inherent among images and generates target image using a residual neural network. The proposed network showed superior performance in PSNR and subjective image quality compared to existing angular super-resolution networks. 마이크로렌즈 어레이 기반의 카메라로 촬영된 라이트필드 영상은 낮은 공간해상도 및 각해상도로 인하여 실제 사용하기에는 많은 제약이 따른다. 고해상도의 공간해상도 영상은 최근 많이 연구되고 있는 단일 영상 초해상도 기법으로 쉽게 얻을 수 있으나 고해상도의 각해상도 영상은 영상사이에 내재된 시점차 정보를 이용하는 과정에서 왜곡이 발생하여 좋은 품질의 각해상도 영상을 얻기 힘든 문제가 있다. 본 논문에서는 영상 사이에 내재된 시점차 정보를 효과적으로 추출하기 위해서 팽창 합성곱 신경망을 이용하여 초기 특징맵을 추출하고 잔차 신경망으로 새로운 시점 영상을 생성하는 라이트 필드 각 초해상도 영상 기법을 제안한다. 제안하는 네트워크는 기존의 각 초해상도 네트워크와 비교하여 PSNR 및 주관적 화질 비교에서 우수한 성능을 보였다.

OFDM 시스템에서 SPW(Sub-Block Phase Weighting) 기법을 이용한 개선된 PAPR 저감 기법

김선애,강영철,서재원,유흥균,Kim Sun-Ae,Kang Yeong-Cheol,Suh Jae-Won,Ryu Heung-Gyoon 한국전자파학회 2005 한국전자파학회논문지 Vol.16 No.11

본 논문에서는 PAPR 저감 기법인 SPW(Sub-block Phase Weighting) 기법에서 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 저감되도록 조절한 부가 정보를 처리하는 방법을 제안한다. SPW기법은 입력 데이터를 여러 개의 서브블록으로 나누고 위상 회전 벡터를 곱해주는 것으로 피크 전력을 줄여준다. SPW 기법은 부반송파 수와 변조방식, 서브 블록의 수가 PTS 기법과 같을 때 서로 유사한 점을 지니고 있지만, 오직 한 개의 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 사용한다는 점에서 기존의 PTS(Partial Transmit Sequence)나 SLM(Selected Mapping) 기법과는 다르다. SPW기법은 비록 PAPR을 효율적으로 줄일 수 있지만 계산 복잡도 문제는 여전히 존재한다. 본 논문에서는 위상 조절을 위 한 방법으로서 flipping 알고리즘과 full iteration 알고리즘을 사용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안 방식의 특성을 분석하고 성능을 검토하였다. In this paper, we propose an improved side information processing scheme which is important in the sub-block phase weighting(SPW) method for the peak-to-average power ratio(PAPR) reduction. SPW method is to divide the input OFDM subchannels into several subblocks and to multiply phase weighting with each subblocks, properly for the reduction of the peak power. SPW method is similar to the conventional PTS method when the number of sub-carriers, signal modulation format and the number of subblocks are the same. However, unlike the conventional PTS(Partial Transmit Sequence) and SLM(Selected Mapping) method using many stages of IFFT(Inverse Fast Fourier Transform), SPW method only needs one IFFT. Although PAPR can be reduced by SPW method, complex computation burden still remains. In this paper the flipping algorithm and the full iteration algorithm are used f3r the phase control method. Through the computer simulation, we analyze and discuss the properties and the performance of the suggested method.

선택적 가중치를 이용한 깊이 영상 업샘플링 알고리즘

신수연,김동명,서재원,Shin, Soo-Yeon,Kim, Dong-Myung,Suh, Jae-Won 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.7

본 논문은 양방향 가중치를 이용하는 기존의 업샘플링 방법들에서 나타난 색상 텍스쳐 복사(color texture copy) 문제를 방지하기 위해 선택적 양방향 가중치와 라플라시안 함수를 이용한 색상 가중치를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 먼저 3차 회선 보간법(bicubic interpolation)을 통해 높은 해상도의 깊이영상을 생성한다. 그 후 색상영상과 깊이영상의 주변 화소값 차이를 이용하여 색상 텍스쳐 영역을 추정한다. 만일 보간 된 화소가 색상 텍스쳐 영역에 속한다면 해당화소를 포함하는 $3{\times}3$ 영역의 화소들에 대한 거리정보와 깊이정보의 가중치를 구하고 경계 화소값 결정을 위한 비용계산을 수행한다. 반면에 색상 텍스쳐 영역에 포함되지 않는 화소는 깊이정보 가중치 대신 색상정보 가중치를 구하여 비용계산을 수행한다. 아홉 개의 화소에 대한 비용계산이 끝나면 가장 작은 경계 화소값 결정 비용을 가지는 화소 값을 결과영상의 화소값으로 정한다. 제안하는 알고리즘은 PSNR 및 주관적 화질 비교에서 우수한 성능을 보였다. In this paper, we present an upsampling technique for depth map image using selective bilateral weights and a color weight using laplacian function. These techniques prevent color texture copy problem, which problem appears in existing upsamplers uses bilateral weight. First, we construct a high-resolution image using the bicubic interpolation technique. Next, we detect a color texture region using pixel value differences of depth and color image. If an interpolated pixel belongs to the color texture edge region, we calculate weighting values of spatial and depth in $3{\times}3$ neighboring pixels and compute the cost value to determine the boundary pixel value. Otherwise we use color weight instead of depth weight. Finally, the pixel value having minimum cost is determined as the pixel value of the high-resolution depth image. Simulation results show that the proposed algorithm achieves good performance in terns of PSNR comparison and subjective visual quality.

한국 육군 일개 사단에서 군 복무 부적응자들의 정신의학적 평가 : 그린캠프 참가자들을 중심으로

김주현,강석훈,예병석,황현국,서재원,채공주,이환배,김찬형,Kim, Ju-Hyun,Kang, Suk-Hoon,Ye, Byoung-Seok,Hwang, Hyun-Kuk,Suh, Jae-Won,Chai, Gong-Ju,Lee, Hwan-Bae,Kim, Chan-Hyung 대한불안의학회 2010 대한불안의학회지 Vol.6 No.2

Objectives : In this study, we aimed to elucidate the demographic and psychological characteristics of maladaptive soldiers in the Republic of Korean Army. Methods : Study participants included 110 male conscripts who had participated in the Green camp, which was a form of group psychosocial treatment program for maladaptive soldiers. All participants were interviewed and diagnosed by a psychiatrist, and classified into two groups according to whether they left or rejoined the army. We analyzed the differences between these two groups in terms of demographic features, psychiatric diagnosis and the Minnesota Multiphasic Personality Inventory (MMPI) subscores. Results : Compared with soldiers who rejoined their units, those who left military service exhibited significantly lower educational level (p=0.041) and a higher rate in psychiatric treatment prior to enlistment (p=0.011). Among the 106 subjects, 63 (59.4%) and 23 (21.7%) were diagnosed with personality disorder and adjustment disorder, respectively. Further, those who left military service were diagnosed more frequently with mood disorder (p=0.001) and schizophrenia (p=0.014) than those who rejoined their units. Additionally, the MMPI scores of soldiers who left military service were significantly higher on the psychasthenia (p=0.028) and schizophrenia (p=0.039) scales than those of soldiers who rejoined their units. Conclusion : Most of the maladaptive soldiers were diagnosed with mental disorders. The results of this study suggest that systematic, consistent psychiatric evaluation and intervention for maladaptive male conscripts is crucial in the Republic of Korean army.