합성체를 이용한 유한체의 역원 계산 알고리즘 구현

노진수,이강현 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.43 No.3

Recently, Finite field is applied the cryptography in the modern multimedia communication. Especially, block codes such as Elliptic Curve Cryptosystem and Reed-Solomon code among the error correcting codes are defined with finite field. Also, finite field algorithm is conducting the research actively because many kind of application parts need the real time operating ability therefore the exclusive hardware have been implementing. In this paper, we proposed the inverse finite field algorithm over GF(28) using finite composite field and implemented in a hardware, and then compare this hardware with the currently used 'Itoh and Tsujii' hardware in respect to structure, area and computation time. Furthermore, this hardware was inserted into the AES SubBytes block and implemented on FPGA emulator board to confirm that the superiority of the proposed algorithm through the performance evaluation. 최근 멀티미디어 통신 시스템에서 유한체는 암호화 알고리즘에 적용되어지고 있으며. 특히 타원곡선 알고리즘 및 리드 솔로몬 등의 에러정정 코드는 유한체 상에서 정의 되어진다. 또한 많은 응용분야에서 유한체 연산의 실시간 처리를 요하므로 유한체 연산을 위한 전용 하드웨어 설계가 필요하게 되었고 이에 대한 많은 연구가 수행되어지고 있다. 본 논문에서는 합성체(Composite Field)를 이용하여 GF(28)의 유한체의 역원을 계산할 수 있는 알고리즘을 제시하고 이를 하드웨어로 구현하여 현재 사용되어 있는 'Itoh and Tsujii' 하드웨어 구조와 면적 및 계산 속도의 성능을 비교 하였다. 또한 AES의 SubBytes 블록에 이를 삽입하여 FPGA 에뮬레이터 보드 상에서 구현하여 성능평가를 통하여 제시된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

멀티미디어 통신을 위한 다채널 UWB 데이터 전송 시스템

노진수,이강현,Noh, Jin-Soo,Rhee, Kang-Hyeon 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.42 No.6

본 논문에서는 UWB 멀티미디어 통신 시스템을 위한 새로운 펄스 생성과 검출 알고리즘을 제안한다. 현재 가우시안 펄스를 사용하고 있는 UWB 시스템은 주파수 대역의 한계와 주파수 시프트 등의 문제점을 가지고 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 중심 주파수와 주파수대역을 제어할 수 있는 변조 방법을 적용하여 전송 신호의 검출 성능을 향상 시켰다. 그리고, 웨이블렛 합성 필터를 사용하여 여러개의 전송 채널을 합성시켜 1개의 전송 채널로 전송 시킬 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 웨이블렛 필터의 perfect reconstruction 특성 때문에 접속자의 수에 따라 비트에러율(BER)이 변화하지 않고 채널의 전송 특성에 따라 전송 데이터의 BER 특성이 변화한다. 본 논문에서 AWGN 채널 상에서 2dB부터 8dB까지 2dB씩 변화시켜 가며 실험한 결과, AWGN 채널의 SNR이 4dB일 때 BER는 $3.9063{\times}10-4$ 을 가짐을 확인할 수 있었다. In this paper, we proposed a new algorithm of pulse generation and detection for the UWB multimedia communication system. The existing UWB systems using Gaussian pulse have some difficulties to cope with bandwidth limitation and frequency transition. In this paper, we introduce a new pulse generation method, which is able to control the bandwidth and center frequency that applies to the frequency modulation method, thus the proposed algorithm could improve the detection performance of receiving. And we proposed the multi channel transmission algorithm which transmits 1 channel synthesized at same time using the wavelet synthesis filter. Because of wavelet filter's perfect reconstruction property, the BER(Bit Error Rate) of transmission data is not changed by the number of accessed user. BER is changed only the property of channel transmission. By the results of simulation, when shift SNR from 2dB to 8dB on AWGN channel, we confirmed that the proposed algerian has $3.9063{\times}10^{-4}$ BER at 4dB SNR(AWGN channel).

인쇄전자기술 기반의 스마트 패키징

노진수,No, Jin-Su (사)한국포장협회 2015 包裝界 Vol.270 No.-

내용기반 영상검색을 위한 색상과 휘도 정보를 이용한 필터 구현

노진수,백창희,이강현 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.44 No.1

As the availability of an image information has been significantly increasing, necessity of system that can manage an image information is increasing. Accordingly, we proposed the content-based image retrieval(CBIR) method based on an efficient combination of a color feature and an image's shape and position information. As a color feature, a HSI color histogram is chosen which is known to measure spatial of colors well. Shape and position information are obtained using Hu invariant moments in the luminance of HSI model. For efficient similarity computation, the extracted features(Color histogram, Hu invariant moments) are combined and then measured precision. As a experiment result using DB that was supported by http://www.freefoto.com, the proposed image search engine has 93% precision and can apply successfully image retrieval applications. 영상 정보의 이용도가 증가함에 따라 영상을 효율적으로 관리할 수 있는 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 색채 특징과 영상의 형태와 위치 정보의 효율적인 결합에 근거한 내용기반 영상 검색 엔진을 제안한다. 색채 특징으로는 색채의 공간적인 상관관계를 잘 나타내는 HSI 색채 히스토그램을 선택하였고, 형태와 위치 특징들은 HSI의 휘도 성분에서 불변 모멘트를 이용하여 추출하였다. 효율적인 유사도 측정을 위해 추출된 특징(색채 히스토그램, Hu 모멘트)을 결합하여 정확도를 측정하였다. http://www.freefoto.com에서 제공하는 DB를 사용하여 실험한 결과, 제안된 검색엔진은 93%의 정확도를 가지며 성공적으로 영상 검색에 사용될 수 있음을 보였다.

유비쿼터스 센서 네트워크 환경을 위한 다중 생체인식 시스템

노진수,이강현 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.44 No.4

In this paper, we implement the speech & face recognition system to support various ubiquitous sensor network application services such as switch control, authentication, etc. using wireless audio and image interface. The proposed system is consist of the H/W with audio and image sensor and S/W such as speech recognition algorithm using psychoacoustic model, face recognition algorithm using PCA (Principal Components Analysis) and LDPC (Low Density Parity Check). The proposed speech and face recognition systems are inserted in a HOST PC to use the sensor energy effectively. And improve the accuracy of speech and face recognition, we implement a FEC (Forward Error Correction) system. Also, we optimized the simulation coefficient and test environment to effectively remove the wireless channel noises and correcting wireless channel errors. As a result, when the distance that between audio sensor and the source of voice is less then 1.5m, FAR and FRR are 0.126% and 7.5% respectively. The face recognition algorithm step is limited 2 times, GAR and FAR are 98.5% and 0.036%. 본 논문에서는 무선 오디오와 영상 인터페이스를 이용한 스위치 제어 및 인식 등의 다양한 유비쿼터스 센서 네트워크 응용서비스를 지원하기 위한 음성과 얼굴인식 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템은 하드웨어 부분으로 무선 오디오 및 이미지 센서, 심리응용모델을 이용한 음성인식과 주성분 분석법(PCA: Principal Components Analysis)을 이용한 얼굴인식 알고리즘, 그리고 LDPC(Low Density Parity Check)로 구성되어 있다. 제안된 음성과 얼굴인식 시스템은 센서의 효율적인 에너지 사용을 위하여 HOST PC에 삽입된다. 그리고 인식 시스템의 정확도를 개선하기 위하여 전방향 에러 정정 시스템을 구현하였다. 또한, 무선 채널 잡음의 효과적인 제거와 정정을 위하여 테스트환경과 시뮬레이션 계수를 최적화 하였다. 결과적으로 사람 음성과 음성센서의 거리가 1.5m 이하일 경우에 FAR과 FRR을 각각 0.126%, 7.5%를 얻었고, 얼굴인식 알고리즘을 2회로 제한하였을 경우, GAR과 FAR을 각각 98.5%와 0.036%를 획득하였다.

USN 센싱 시스템에 기초한 다중 생체신호 분석 시스템

노진수,송병호,배상현,Noh, Jin-Soo,Song, Byoung-Go,Bae, Sang-Hyun 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.5

본 논문에서는 피실험자의 체온, 맥박, 호흡수, 혈압을 수집할 수 있는 무선 센서를 이용하여 수집된 생체 신호를 분석하는 시스템을 제안하였으며, 생체 신호를 분석하기 위하여 전문가 시스템을 사용하여 역전파 신경망을 설계 하였다. 제안된 시스템은 하드웨어 (UStar-2400 ISP, UStar-2400, Wireless sensors) 부분과 소프트웨어 부분 (Knowledge Base module, Inference Engine module, User Interface module)으로 구성되며 소프트웨어 부분은 HOST PC에 삽입된다. 그리고 시스템의 정확도를 개선하기 위하여 전방향 에러 정정 시스템(LDPC)을 구현하였다. 지식기반 모듈에서 100개의 데이터 집합을 사용하여 역전파 신경망을 훈련하였으며, 지식기반 모듈의 128개의 데이터 집합을 사용하여 실험한 결과 약 95%의 정확도를 가졌으며, 무선 센서를 사용하여 13명의 학생을 대상으로 실험한 결과 약 85%의 정확도를 획득하였다. In this paper, we proposed the biological signal (body heat, pulse, breathe rate, and blood pressure) analysis system using wireless sensor. In order to analyze, we designed a back-propagation neural network system using expert group system. The proposed system is consist of hardware patt such as UStar-2400 ISP and Wireless sensor and software part such as Knowledge Base module, Inference Engine module and User Interface module which is inserted in Host PC. To improve the accuracy of the system, we implement a FEC (Forward Error Correction) block. For conducting simulation, we chose 100 data sets from Knowledge Base module to train the neural network. As a result, we obtained about 95% accuracy using 128 data sets from Knowledge Base module and acquired about 85% accuracy which experiments 13 students using wireless sensor.

인간시각 시스템 기반의 그레이로고 & 컬러 이미지의 워터마킹

노진수,신광규,이강현,NOH Jin Soo,SHIN Kwang Gyu,RHEE Kang Hyeon 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.42 No.3

최근 인터넷의 광범위한 보급과 연결 응용 프로그램들의 개발에 따라 디지털 멀티미디어 자료(사진, 영화, 디지털오디오)의 보급 및 사용이 쉬워지고 있다. 그렇지만, 디지털 신호는 복제가 용이하고 복제된 데이터가 원 데이터와 동일한 품질을 가질 수 있다. 이러한 문제점의 해결방안으로써 연구되거나 사용되고 있는 저작권 보호방법은 크게 암호화(encipher)에 의한 방법과 워터마킹(watermarking) 기술을 사용한 방법이 있다. 디지털 워터마킹은 지적재산권의 보호와 올바른 멀티미디어 자료의 소유권자를 인증하기 위해 사용되어진다. 본 논문은 컬러 정지영상에 웨이블렛 변환을 사용하여 256 그레이 로고 이미지와 컬러 이미지를 워터마크 시킬 수 있는 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 웨이블렛 변환 영역(LL, LH, HL, HH) 중 LH 주파수 영역에 워터마크를 삽입시켰으며, 워터마크에 데이터 통신에 사용되는 인터리빙 알고리즘을 적용시켜 워터마크 데이터량이 증가하여 PSNR이 감소하나 압축, 필터링, crop 등의 외부공격에 강인성을 가지게 된다. Recently, The wide range of the Internet applications and the related technology developments enabled the ease use of the digital multimedia contents (fixed images, movies, digital audios). However, due to the replay ability which the contents may be easily duplicated and not only the duplicates are capable of providing the same original quality. There are mainly the encipher techniques and the watermarking techniques which are studied and used as solutions for the above problem in order to protect the license holders' rights. To the protection of the IP(Intellectual Property) rights of the owner, digital watermarking is the technique that authenticates the legal copyrighter. This paper proposed the watermarking algorithms to watermark the 256 gray logo image and the color image by applying the wavelet transformation to the color stand-still images. The proposed algorithms conducted the watermark insertion at the LH frequency region among the wavelet transformation regions (LL, LH, HL, HH). The interleaving algorithms which applied in data communication was applied to the watermark. the amount of watermark increased which consequently caused the PSNR to decrease but this might provide the perseverance against the external attacks such as extraction, filtering, and crop.

심리음향 모델을 이용한 무선 음성인식 시스템

노진수,이강현 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.43 No.6

In this paper, we implement a speech recognition system to support ubiquitous sensor network application services such as switch control, authentication, etc. using wireless audio sensors. The proposed system is consist of the wireless audio sensor, the speech recognition algorithm using psychoacoustic model and LDPC(low density parity check) for correcting errors. The proposed speech recognition system is inserted in a HOST PC to use the sensor energy effectively and to improve the accuracy of speech recognition, a FEC(Forward Error Correction) system is used. Also, we optimized the simulation coefficient and test environment to effectively remove the wireless channel noises and correcting wireless channel errors. As a result, when the distance between sensor and the source of voice is less then 1.0m, FAR and FRR are 0.126% and 7.5% respectively. 본 논문에서는 무선 음성 센서를 사용하여 스위치 제어나 생체신호 인증과 같은 유비쿼터스 센서 네트워크 응용 서비스를 지원하기 위한 음성인식 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템은 무선 음성센서와 심리음향 모델을 이용한 음성인식 알고리즘과 에러정정을 위한 LDPC(Low Density Parity Check) 모듈로 구성된다. 제안된 음성인식 알고리즘은 센서의 소비 에너지를 효율적으로 사용하기 위하여 호스트 컴퓨터에 삽입되며, 음성인식의 정확도를 향상시키기 위하여 전방향 에러정정 알고리즘을 사용하였다. 또한, 효율적으로 무선채널의 잡음을 제거하고 무선채널 에러를 정정하기위하여 실험 환경과 실험 계수를 최적화하였다. 결과적으로, 센서와 음원 사이의 거리가 1.0m 이하 일 때 FAR 0.126%와 FRR 7.5%를 얻었다.

신경회로망에 의한 공모된 멀티미디어 핑거프린트의 검출

노진수,이강현 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.43 No.4

Recently, the distribution and using of the digital multimedia contents are easy by developing the internet application program and related technology. However, the digital signal is easily duplicated and the duplicates have the same quality compare with original digital signal. To solve this problem, there is the multimedia fingerprint which is studied for the protection of copyright. Fingerprinting scheme is a techniques which supports copyright protection to track redistributors of electronic information using cryptographic techniques. Only regular user can know the inserted fingerprint data in fingerprinting schemes differ from a symmetric/asymmetric scheme and the scheme guarantee an anonymous before recontributed data. In this paper, we present a new scheme which is the detection of colluded multimedia fingerprint by neural network. This proposed scheme is consists of the anti-collusion code generation and the neural network for the error correction. Anti-collusion code based on BIBD(Balanced Incomplete Block Design) was made 100% collusion code detection rate about the average linear collusion attack, and the hopfield neural network using (n,k)code designing for the error bits correction confirmed that can correct error within 2bits. 최근 인터넷 응용 프로그램과 관련 기술의 발전에 따라 디지털 멀티미디어 콘텐츠의 보급과 사용이 쉬워지고 있다. 디지털 신호는 복제가 용이하고 복제된 신호는 원신호와 동일한 품질을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하고 저작권 보호를 위해 멀티미디어 핑거프린트가 연구되어지고 있다. 핑거프린팅 기법은 암호학적인 기법들을 이용하여 디지털 데이타를 불법적으로 재배포한 사용자를 찾아냄으로써 디지털 데이타의 저작권을 보호한다. 핑거프린팅 기법은 대칭적이나 비대칭적인 기법과 달리 사용자만이 핑거프린트가 삽입된 데이타를 알 수 있고 데이타가 재배포되기 전에는 사용자의 익명성이 보장되는 기법이다. 본 논문에서는 신경회로망에 의한 공모된 멀티미디어 핑거프린트의 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 불법공모방지코드 생성과 에러정정을 위한 신경회로망으로 구성되어 있다. BIBD(Balanced Incomplete Block Design) 기반의 불법공모방지코드는 평균화 선형 공모공격에 대해 100% 공모코드 검출이 이루어졌으며, 에러비트 정정을 위해 (n,k)코드를 사용한 홉필드 신경회로망은 2비트 이내의 에러비트를 정정할 수 있음을 확인하였다.

합성체를 이용한 유한체의 역원 계산 알고리즘 구현

노진수,이강현 조선대학교 에너지.자원신기술연구소 2004 에너지·자원신기술연구소 논문지 Vol.26 No.2

Recently, Finite field is applied especially an important role of the moderndigital communication in the cryptography. In this paper, We proposed the inverse finite field algohthm over GF(256) using finite composite fields. An alternative representation of certain types of Galois Field is the composite field representation. Proposed inverse finite field that has the small cell area and similar computation time as serial finite field multiplier. At the results, we confirmed that collect operation and also get the effect that the hardware's size without time delay.