동영상 복사본 검출을 위한 시공간 정호를 이용한 동영상 서명

조익환(Ik-Hwan Cho),오원근(Weon-Geun Oh),정동석(Dong-Seok Jeong) 한국HCI학회 2008 한국HCI학회 학술대회 Vol.2008 No.2

본 논문에서는 동영상 복사본 검출을 위해 시공간 정보를 이용한 새로운 동영상 서명 방법을 제안한다. 제안된 동영상 복사본 검출 방법은 각 키프레임에 대하여 동심원 구획 방법에 기반을 두고 있다. 우선 입력 동영상으로부터 일정한 간격으로 시간적 이중 선형 보간법을 이용하여 키프레임을 추출하고 각 프레임은 동심원 형태로 구획된다. 구획된 세부영역에 대하여 상대적인 관계를 이용하여 평균 픽셀값, 평균 픽셀값의 차분값, 대칭적 차분값, 원형 차분값 분포의 4 가지 특징 분포를 추출한다. 최종적으로 이 특징 분포들은 간단한 해시 함수를 이용하여 이진 수열 형태로 변형되고 순서대로 병합된다. 제안된 동영상 서명에 대한 유사도 거리는 간단한 해밍 거리를 이용하여 계산되고 따라서 매우 빠른 정합 속도를 보인다. 실험 결과로부터 제안된 방법이 다양한 변형에 대하여 평균 97.4%의 높은 검출 성공률을 보이는 것을 알 수 있다. 그러므로 제안된 방법이 동영상 복사본 검출분야에서 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. This paper proposes new video signature using spatio-temporal information for copy detection. The proposed video copy detection method is based on concentric circle partitioning method for each key frame. Firstly, key frames are extracted from whole video using temporal bilinear interpolation periodically and each frame is partitioned as a shape of concentric circle. For the partitioned sub-regions, 4 feature distributions of average intensity, its difference, symmetric difference and circular difference distributions are obtained by using the relation between the sub-regions. Finally these feature distributions are converted into binary signature by using simple hash function and merged together. For the proposed video signature, the similarity distance is calculated by simple Hamming distance so that its matching speed is very fast. From experiment results, the proposed method shows high detection success ratio of average 97.4% for various modifications. Therefore it is expected that the proposed method can be utilized for video copy detection widely.

Snake 모델에서의 개선된 Gradient Vector Flow: 캡쳐 영역의 확장과 요면으로의 빠른 진행

조익환(Ik-Hwan Cho),송인찬(In-Chan Song),오정수(Jung-Su Oh),엄경식(Kyong-Sik Om),김종효(Jong-Hyo Kim),정동석(Dong-Seok Jeong) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.33 No.1

Gradient vector flow(GVF) snake 또는 active contour 모델은 영상 분할에서 훌륭한 성능을 보여준다. 그러나 기존의 snake 모델에는 제한된 캡쳐 영역과 요면으로의 느린 진행과 같은 문제점들이 존재한다. 본 논문은 주변의 필드로부터 외부장(external force field)을 확장시키고 변형된 평탄화기법을 이용하여 확장된 필드를 정규화 함으로서 GVF snake 모델의 성능을 개선시키는 새로운 방법을 제시한다. 시뮬레이션을 위해 사용된 U자 모양 이미지에서의 결과는 제안된 방법이 좀 더 큰 캡쳐 영역을 갖고 기존의 GVF snake 모델에 비하여 요면으로 빠르게 진행하는 것이 가능함을 보여준다. The Gradient Vector Flow (GVF) snake or active contour model offers the best performance for image segmentation. However, there are problems in classical snake models such as the limited capture range and the slow progress into concavity. This paper presents a new method for enhancing the performance of the GVF snake model by extending the external force fields from the neighboring fields and using a modified smoothing method to regularize them. The results on a simulated U-shaped image showed that the proposed method has larger capture range and makes it possible for the contour to progress into concavity more quickly compared with the conventional GVF snake model.

GOP 기반의 적응적 인터 예측을 이용한 다시점 비디오의 효율적인 H.264/AVC 부호화

이정호,조익환,이웅호,정동석,Lee, Jung-Ho,Cho, Ik-Hwan,Lee, Woong-Ho,Jeong, Dong-Seok 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.12C

본 논문에서는 H.264/AVC의 다시점 비디오 부호화의 고속화 방법을 제안한다. 다시점 비디오는 부호화해야 할 데이터의 양이 일반 비디오보다 더 많으며, 전형적인 비디오 부호화 방법에서 사용하는 인터-움직임 예측에 덧붙여 인터-부등 예측을 이용하기 때문에 예측해야할 정보가 막대하게 커진다. 실험을 통해 비디오 부호화에서 사용되는 각 예측의 효율이 인트라, 인터-부돈, 인터-움직임 그리고 인터-skip 순으로 점점 좋아진다는 점에 착안하여 각 GOP 단위로 적응적인 문턱값을 계산하여 인터-부등 및 인트라 예측을 조기 종료하는 고속화 알고리즘을 제안하였다. 실험 결과 제안하는 방법은 여러 실험 비디오에 대해서 기존의 방법에 비해 약 32%가량 개선된 연산 속도를 보였으며, 비트량 및 왜곡의 증가는 상대적으로 적었다. This paper proposes a fast encoding algorithm of H.264/AVC multi-view video coding. The amount of data to be encoded for a multi-view video is much more than normal video's data, and the amount of information to be predicted is enormous because of the multi-view video coding uses inter-disparity prediction in addition to inter-motion prediction in conventional video coding. We noticed through an experiment that the efficiency of prediction is getting better in order of intra, inter-disparity, inter-motion, and inter-skip, and proposes a early termination algorithm by means of estimate the adaptive threshold within a GOP unit. In the experiments, the proposed algorithm shows improved processing speed about 32% compared to existing method, and increased amount of bits and distortions are relatively disregardable.

H.264/AVC의 고속 인트라 모드 결정을 위한 효과적인 인트라 모드

이웅호,이정호,조익환,정동석,Lee Woong-ho,Lee Jung-ho,Cho Ik-Hwan,Jeong Dong-Seok 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.12C

인트라 예측 코딩은 H.264/AVC에 제시된 여러 가지 효율적인 코딩 도구 중 하나이지만 그 결정과정에서 많은 계산량을 요구하는 단점이 있다. 이러한 과도란 계산량을 줄이기 위하여 인트라 예측 모드 결정을 위한 많은 고속화 알고리즘이 제안되었다. 이전 대부분의 연구가 모드 결정 과정에 집중된 반면 본 논문에서는 비트율-왜곡 최적화를 통한 인트라모드의 결정시 연산 수행 대상의 인트라 예측 모드 중 여러 개의 인트라 예측 모드를 한두 개의 효율적인 인트라 예측 모드로 대체하여 고속화를 이루었다. 추 논문에서 제안한 알고리즘을 참조소프트웨어로 구현한 실험결과 눈에 띄는 화질의 저하 없이 전체 부호화에 약 $49\%$의 계산량을 줄이는 효과를 보였다. Intra prediction coding is one of the many coding-efficiency oriented tools of H.264/AVC, but it requires high computational complexity. Many fast intra coding algorithms have been proposed to reduce the computational complexity of intra prediction. While most of them have been focused on the mode decision methods themselves, we propose a fast algorithm in which new intra modes are substituted for the conventional intra modes so that the number of intra modes can be reduced. The simulation results show that the proposed method could reduce the encoding time of the overall sequence by $49\%$ without any noticeable degradation of the coding efficiency.

다중 참조 영상의 적응적 선택 및 선택적 인트라 모드를 이용한 H.264/AVC의 고속 모드 결정 방법

이웅호,이정호,조익환,정동석,Lee Woong-Ho,Lee Jung-Ho,Cho Ik-Hwan,Jeong Dong-Seok 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.3C

비트율-왜곡 최적화 기법은 H.264/AVC(Advance Video Coding)의 부호화 효율을 높이기 위한 방법이긴 하나 모드 결정 과정 중 부호화기의 복잡도를 높아지는 단점이 있다. 많은 고속화 모드결정 연구들이 모드결정의 복잡도를 줄이기 위하여 제안되어져 왔었다. 본 논문에서는 H.264/AVC의 모드결정의 전체적인 복잡도를 줄이기 위하여 다중 참조 영상 선택 고속화 알고리즘과 선택적인 인트라 모드 선택 알고리즘의 두 가지 고속화 알고리즘을 제안한다. 참조영상 선택 고속화 알고리즘은 인터 모드 결정에 효과적이며, 선택적인 인트라 모드 선해 알고리즘은 과도한 인트라 모드 결정의 계산량을 효율적으로 감소시켰다. 제안된 알고리즘을 실험한 결과로 평균 44.63%의 부호화 시간 감소비를 보이면서 영상의 열화와 같은 부호화 효율 감소는 거의 눈에 띄지 않았다. Rate-constrained coding is one of the many coding-efficiency oriented tools of H.264/AVC, but mode decision process of RDO(Rate distortion optimization) requires high computational complexity. Many fast mode decision algorithms have been proposed to reduce the computational complexity of mode decision. In this paper, we propose two algorithms for reduction of mode decision in H.264/AVC, which are the fast reference frame selection and selective intra prediction mode decision. Fast reference frame selection is efficient for inter predication and selective intra prediction mode decision can effectively reduce excessive calculation load of intra prediction mode decision. The simulation results showed that the proposed methods could reduce the encoding time of the overall sequences by 44.63% on average without any noticeable degradation of the coding efficiency.

비젼 카메라와 다중 객체 추적 방법을 이용한 실시간 수질 감시 시스템

양원근,이정호,조익환,진주경,정동석,Yang, Won-Keun,Lee, Jung-Ho,Cho, Ik-Hwan,Jin, Ju-Kyong,Jeong, Dong-Seok 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.4C

본 논문에서는 비젼 카메라와 다중 객체 추적 방법을 이용한 실시간 수질 감시 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 기존의 센서 방식의 감시 시스템과 달리 비젼 카메라를 이용해 객체를 개별적으로 분석한다. 비젼 카메라를 이용한 시스템은 영상에서 개별 객체를 분리해 내는 방법과, 연속하는 두 프레임간의 상관관계에 의해서 다수의 객체를 추적하는 방법으로 구성된다. 실시간 처리를 위해 비모수 예측을 사용하여 배경 영상을 생성하고 이를 이용해 객체를 추출한다. 비모수 예측을 이용하면 연산량을 줄이는 동시에 비교적 정확하게 객체를 추출 할 수 있다. 다중 객체 추적 방법은 개별 객체가 움직이는 방향, 속도 및 가속도를 이용해 다음 움직임을 예측하고 이를 기반으로 추적을 수행하였다. 또한 추적 성공률을 향상시키기 위해 예외처리 알고리즘을 적용하였다. 다양한 환경에서 실험한 결과 제안한 시스템은 처리 시간이 짧고 정확하게 다중 객체를 추적할 수 있어 실시간 수질 감시 시스템에 사용이 가능함을 확인하였다. In this paper, we propose water quality monitoring system using vision camera and multiple objects tracking method. The proposed system analyzes object individually using vision camera unlike monitoring system using sensor method. The system using vision camera consists of individual object segmentation part and objects tracking part based on interrelation between successive frames. For real-time processing, we make background image using non-parametric estimation and extract objects using background image. If we use non-parametric estimation, objects extraction method can reduce large amount of computation complexity, as well as extract objects more effectively. Multiple objects tracking method predicts next motion using moving direction, velocity and acceleration of individual object then carries out tracking based on the predicted motion. And we apply exception handling algorithms to improve tracking performance. From experiment results under various conditions, it shows that the proposed system can be available for real-time water quality monitoring system since it has very short processing time and correct multiple objects tracking.

Comparison of Biofilm Formed on Stainless Steel and Copper Pipe Through the Each Process of Water Treatment Plant

김근수,민병대,박수정,오정환,조익환,장석재,김지혜,박상민,박주현,정현미,안태영,정원화,Kim, Geun-Su,Min, Byung-Dae,Park, Su-Jeong,Oh, Jung-Hwan,Cho, Ik-Hwan,Jang, Seok-Jea,Kim, Ji-Hae,Park, Sang-Min,Park, Ju-Hyun,Chung, Hyen-Mi,Ahn, Tae-Yo The Microbiological Society of Korea 2013 미생물학회지 Vol.49 No.4

정수처리 시설에서 급 배수관으로 많이 사용되는 스테인리스관과 동관에 형성되는 생물막의 특성에 대해 16주 동안 조사하였다. 생물막 반응기는 실제 배급수관의 구조와 유사하게 설계하였으며, 정수처리장으로 유입되는 상수원수와 약품혼화 응집수, 침전수, 여과수, 처리수를 사용하였다. 평균 종속영양세균수는 $1.6{\times}10^4CFU/ml$, $5.8{\times}10^3CFU/ml$, $1.8{\times}10^3CFU/ml$, $1.3{\times}10^2CFU/ml$, 1 CFU/ml로 각 처리 과정을 거치면서 감소하였다. 스테인리스관과 동관에 형성된 생물막 세균수는 원수, 응집수, 침전수에서 2주만에 $2.9{\times}10^3CFU/cm^2$ 이상으로 증가하였고, 동관보다 스테인리스관에서 생물막 세균수가 높게 검출되었다. 여과수(평균 잔류염소 0.44 mg/L)에서는 두 관 재질에 따른 생물막 세균수의 명확한 차이는 없었으며, 5주 이후부터 두 관재질 모두 $18CFU/cm^2$ 이하의 생물막 세균이 검출되었다. 정수(평균 잔류염소 0.88 mg/L)에서는 두 관 재질 모두 생물막 세균이 검출되지 않았다. DGGE 분석결과, 원수, 응집수, 침전수에서 스테인리스관은 Sphingomonadaceae가 우점이였고, 동관에서는 Bradyrhizobiaceae와 함께 Sphingomonadaceae도 우점이였다. 여과수의경우, 5주차 이후 스테인리스관과 동관에 형성된 생물막에서 Propionibacterium sp., Sphingomonas sp., Escherichia sp. 등과 유사한 16S rRNA 유전자 서열을 가지는 밴드들이 검출되었다. 종 풍부도 및 다양성은 동관에 비해 스테인리스관이 더 높게 나타났다. Biofilm formed on stainless and copper in water treatment plant was investigated for sixteen weeks. Biofilm reactor was specially designed for this study. It was similar to that of a real distribution pipe. Raw water, coagulated, settled, filtered and treated water were used in this study. The average number of heterotrophic bacteria counts was $1.6{\times}10^4CFU/ml$, $5.8{\times}10^3CFU/ml$, $1.8{\times}10^3CFU/ml$, $1.3{\times}10^2CFU/ml$, 1 CFU/ml, respectively. Density of biofilm bacteria formed on stainless and copper pipes in raw, coagulated and settled water increased above $2.9{\times}10^3CFU/cm^2$ within second weeks while more biofilm bacteria counts were found on the stainless pipe than on the copper pipe. In case of filtered water (free residue chlorine 0.44 mg/L), there was no significant difference in the number of biofilm bacteria on both pipes and biofilm bacteria below $18CFU/cm^2$ were detected on both pipe materials after fifth weeks. Biofilm bacteria were not detected on both pipe materials in treated water (free residue chlorine 0.88 mg/L). According to the results of DGGE analysis, Sphingomonadacae was a dominant species of biofilm bacteria formed on the stainless pipe while the copper pipe had Bradyrhizobiaceae and Sphingomonadaceae as dominant bands. In case of filtered water, a few bands (similar to Propionibacterium sp., Sphingomonas sp., Escherichia sp., and etc.) that have 16S rRNA sequences were detected in biofilm bacteria formed on both pipes after fifth weeks. Stainless pipe had higher species richness and diversity than the copper pipe.

Identifier which is Robust to Non-geometric Image Modification Using Fast Matching

조아영(A-Young Cho),조익환(Ik-Hwan Cho),이준우(Jun-Woo Lee),오원근(Weon-Geun Oh),정동석(Dong-Seok Jeong) 한국멀티미디어학회 2006 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2006 No.2

Image matching and detection is fundamental work in computer vision. Because almost people are using internet and computer they easily share digital image. In addition, people want to have good quality images through image modification. In this paper, we propose identifier that is robust to non-geometric image modification using fast simple matching. In experimental result, we show over average 88% detection rate of original image and modified versions of original in large data.

국부 최대값과 정렬을 이용한 영상 변형에 강인한 해리스 특징점 선택 방법

이준우(Jun-Woo Lee),조익환(Ik-Hwan Cho),조아영(A-Young Cho),이기선(Ki-Sun Lee),정동석(Dong-seok Jeong) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.7

다양한 디지털 컨텐츠를 검색하기 위해 다양한 디스크립터(Descriptor)가 제안되어 왔다. 그 중 특징점을 기반으로 하는 디스크립터를 이용 하여 원본 영상과 기하학적 변형을 포함하는 다양한 변형 영상을 서로 정확하게 정합시키기 위해서는 각 영상에서 각 영상에서 동일한 위치에 동일한 개수의 특징점이 추출 되는 것이 유리하다. 본 논문에서는 널리 사용되고 있는 해리스(Harris) 특징점 추출 방법을 기반으로 국부 최대값과 정렬을 이용하여 원하는 개수의 특징점을 선택하는 방법을 제안한다.

제주지경에서 구경크기에 따른 식용 Canna의 생육특성 및 수량에 미치는 영향

조남기(Nam-Ki Cho),송창길(Chang-Khil Song),조익환(Ik-Hwan Jo),강봉균(Bong-Kyoon Kang),조영일(Young-Il Cho),고미라(Mi-Ra Ko),박성준(Sung-Jun Park) 한국초지조사료학회 2004 한국초지조사료학회지 Vol.24 No.2