위그너-빌 분포 함수 기반의 고유치 분해를 이용한 수중 천이 신호 식별

배건성,황찬식,이형욱,임태균,Bae, Keun-Sung,Hwang, Chan-Sik,Lee, Hyeong-Uk,Lim, Tae-Gyun 한국음향학회 2007 韓國音響學會誌 Vol.26 No.3

본 논문에서는 수중 천이 신호에 대한 식별 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 해양의 배경잡음은 스펙트럼 특성 및 에너지 변화가 적은 정재성을 갖는 반면에 천이 신호는 스펙트럼 및 에너지 변화가 큰 비정재성을 가진다. 따라서 수중 천이 신호 식별을 위하여 선행되어져야 하는 수중 천이 신호 탐지에서는 프레임 단위로 스펙트럼 변이와 에너지 변화를 이용한다. 제안한 수중 천이 신호 식별 알고리즘에서는 특징 벡터를 추출하기 위하여 위그너-빌 분포 함수를 기반으로 고유치 분해를 이용한다. 추출된 특징 벡터를 기반으로 탐지된 수중 천이 신호의 특징 벡터와 식별하고자 하는 데이터베이스에 있는 기준 신호의 특징 벡터와의 상관 값을 프레임 단위로 계산하고, 각 클래스별로 프레임 사상도를 산출하여 최대 값을 갖는 기준 신호로 탐지된 수중 천이 신호를 식별한다. This Paper Presents new transient signal classification algorithms for underwater transient signals. In general. the ambient noise has small spectral deviation and energy variation. while a transient signal has large fluctuation. Hence to detect the transient signal, we use the spectral deviation and power variation. To classify the detected transient signal. the feature Parameters are obtained by using the Wigner-Ville distribution based eigenvalue decomposition. The correlation is then calculated between the feature vector of the detected signal and all the feature vectors of the reference templates frame-by-frame basis, and the detected transient signal is classified by the frame mapping rate among the class database.

이미지 필터와 제한조건을 이용한 문서영상 구조분석

장대근,황찬식,Jang, Dae-Geun,Hwang, Chan-Sik 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지B Vol.9 No.3

문서영상 구조분석은 문서영상을 세부 영역으로 분할하는 과정과 분할된 영역을 문자, 그림, 표 등으로 분류하는 과정을 포함한다. 이 중 영역분류 과정에서 영역의 크기, 흑화소 밀도, 화소 분포의 복잡도는 영역을 분류하는 기준이 된다. 그러나 그림의 경우 이러한 기준들의 범위가 넓어 경계를 정하기 어려우므로 다른 형태에 비해 상대적으로 오분류의 비율이 높다. 본 논문에서는 그림과 문자를 분류하는 과정에서 영역의 크기, 흑화소 밀도, 화소 분포의 복잡도에 의한 영향을 줄이기 위하여 메디안 필터를 이용하고, 영역확장 필터(region expanding filter)와 제한 조건들을 이용하여 영역분류에서의 오분류를 수정함으로써 상용제품을 포함한 기존 방법에 비해 그림과 문자의 분류가 우수한 문서영상 구조 분석 방법을 제안한다. Document image layout analysis contains the process to segment document image into detailed regions and the process to classify the segmented regions into text, picture, table or etc. In the region classification process, the size of a region, the density of black pixels, and the complexity of pixel distribution are the bases of region classification. But in case of picture, the ranges of these bases are so wide that it's difficult to decide the classification threshold between picture and others. As a result, the picture has a higher region classification error than others. In this paper, we propose document image layout analysis method which has a better performance for the picture and text region classification than that of previous methods including commercial softwares. In the picture and text region classification, median filter is used in order to reduce the influence of the size of a region, the density of black pixels, and the complexity of pixel distribution. Futhermore the classification error is corrected by the use of region expanding filter and constrained conditions.

MFCC 특징 벡터를 이용한 수중 천이 신호 식별

임태균,황찬식,이형욱,배건성,Lim, Tae-Gyun,Hwang, Chan-Sik,Lee, Hyeong-Uk,Bae, Keun-Sung 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.8c

일반적으로 천이 신호의 식별은 지진학이나 상태 모니터링 분야, 특히 수중 음향 신호 처리 분야에서 활발한 연구가 이루어지고 있다. 수중 환경에서 발생하는 천이 신호로는 돌고래와 같은 해양 생물이 내는 천이 신호와 선박, 잠수함 등에서 발생하는 인위적인 천이 신호 등이 있으며, 수중 감시 체계에서 이러한 수중 천이 신호를 식별하는 문제는 매우 중요한 연구 주제이다. 본 논문에서는 음성 인식 분야에서 우수한 인식 성능을 보이는 MFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient)를 기반으로, 천이 신호로 탐지된 입력 신호에 대하여 분석 프레임 단위로 MFCC 특징 벡터를 추출하고, 식별하고자 하는 데이터베이스에 있는 모든 참조 신호들의 MFCC 특징 벡터와의 유클리디언 거리(euclidean distance)를 계산한 후, 가장 작은 값을 갖는 참조 신호로 입력 프레임들을 사상(mapping)시킴으로써 사상이 가장 많이 된 참조 신호로 탐지된 수중 천이신호를 식별하는 프레임 기반의 식별 알고리즘을 제안한다. This paper presents a new method for classification of underwater transient signals, which employs frame-based decision with Mel Frequency Cepstral Coefficients(MFCC). The MFCC feature vector is extracted frame-by-frame basis for an input signal that is detected as a transient signal, and Euclidean distances are calculated between this and all MFCC feature. vectors in the reference database. Then each frame of the detected input signal is mapped to the class having minimum Euclidean distance in the reference database. Finally the input signal is classified as the class that has maximum mapping rate in the reference database. Experimental results demonstrate that the proposed method is very promising for classification of underwater transient signals.

에러 심볼 검출기를 이용한 주파수 도약용 비트 동기방식

김정섭,황찬식,Kim, Jung-Sup,Hwang, Chan-Sik 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.7

본 논문에서는 주파수 도약 방식 시스템에 적합한 비트 동기 방식을 제안한다. 제안한 비트 동기 방식은 에러 심볼 검출기를 고안하여 이를 기존의 디지털 루프 필터와 결합한 ADPLL 방식이다. 제안된 비트 동기방식은 홉류트 잡음과 임펄스 잡음 등과 같은 잡음 구간에서는 비트 추적을 억제함으로써 디지털 루프 필터의 성능을 향상시키고, 주파수 도약 시스템에서의 동기 확률을 개선시켰다. 모의 실험 결과, 제안한 비트 동기 방식이 기존의 방식에 비해서 더욱 개선된 성능을 보여줌을 입증하였다. In this paper, we propose a bit synchronizer which is suitable for frequency hopping systems. The proposed bit synchronizer is an ADPLL in which the digital loop filter is combined with an error symbol detecting circuit. Suppressing the tracking process, when hop mute and impulse noises are detected, improves the performance of the digital loop filter and enhances the probability of the frequency hopping system. Simulation results demonstrate an improved performance of the proposed bit synchronizer compared with existing ones.

다각형 정합 알고리듬을 이용한 affine 변환 움직임 보상

박효석,황찬식,Park, Hyo-Seok,Hwang, Chan-Sik 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.1

초저속 동영상 부호화에서 블록화 현상을 해결하기 위해 affine 변환을 이용한 움직임 보상 방법이 제안되었고 움직임 추정에서 정밀한 움직임 추정하기 위해 육각형 정합 알고리듬이 제안되었다. Affine 변환에서 영상을 삼각형 조각들로 나눌 때 삼각형 형태와 물체가 불일치할수록 보상 영상의 예측 에러가 증가하고 일그러짐 현상이 나타난다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 영상의 윤곽 정보에 따라 다른 형태의 삼각형 조각들로 나누고, 또한 윤곽 정보가 복잡한 부분은 삼각형을 세분화하는 알고리듬을 제안한다. 제안한 방법에서 정밀한 움직밍 벡터를 추정할 때 이웃하는 삼각형 조각 형태 차이로 인하여 다각형 정합 알고리듬을 제안하고 H.263과 성능르 비교한다. Motion compensation by affine transform has been proposed as a solution to the artifact problems in very low bit rate video coding and a HMA(Hexagoanl Matching Algorithm) has been proposed for refine motions estimation. When dividing images with an affine transform, as image objects do not necessarily conform to triangle patterns. In this paper we propose a method that first divides an image into triangular patches according to its edge information and then further divides the image into more detailed triangular patches where more complicated edge information occurs. We image propose a PMA(Polygona Matching Algorithm) for refine motion estimation because of the different triangle pattern types of neighboring blocks and its performance is compared with H.263.

F-변환을 이용한 Quadtree 기반의 무손실 영상압축

김능식(Neung-Sik Kim),윤정오(Jeong-Oh Yoon),박영호(Young-Ho Park),황찬식(Chan-Sik Hwang) 한국산업정보학회 2003 한국산업정보학회논문지 Vol.8 No.1

실시간 처리를 위한 쿼드트리 기반 무손실 영상압축 및 암호화

윤정오,성우석,황찬식,Yoon, Jeong-Oh,Sung, Woo-Seok,Hwang, Chan-Sik 한국정보처리학회 2001 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.8 No.5

일반적으로 무손실 영상압축 및 암호화 방법에는 압축과 암호화 과정이 독립적으로 이루어진다. 압축 후 암호화를 수행하면 압축열이 암호에 대한 평문으로 사용되므로 압축에 따른 엔트로피가 감소하여 랜덤한 성질을 갖게된다. 그러나 압축열 전체에 대한 암호화는 수행시간이 길어져 실시간 처리를 저해하는 원인이 되기도 한다. 본 논문에서는 무손실 영상압축과 암호의 결합에서 전체 처리시간을 줄이는 방법을 제안한다. 이는 쿼드트리 압축 알고리즘으로 그레이 영상을 분해하여 구조부분만을 암호화하는 방법이다. 아울러 영상의 무상관성과 동질영역을 확보하기 위한 변환과정을 수행하여 무손실 압축성능을 개선하였고, 쿼드트리 분해시 암호화되지 않은 데이터를 레벨별로 재구성하여 안전성을 갖도록 하였다. 모의 실험을 통하여 제안한 방법이 영상 압축율의 개선과 암호화 방법의 안전성 확보 및 실시간 처리가 가능함을 확인하였다. Generally, compression and encryption procedures are performed independently in lossless image compression and encryption. When compression is followed by encryption, the compressed-stream should have the property of randomness because its entropy is decreased during the compression. However, when full data is compressed using image compression methods and then encrypted by encryption algorithms, real-time processing is unrealistic due to the time delay involved. In this paper, we propose to combine compression and encryption to reduce the overall processing time. It is method decomposing gray-scale image by means of quadtree compression algorithms and encrypting the structural part. Moreover, the lossless compression ratio can be increased using a transform that provides an decorrelated image and homogeneous region, and the encryption security can be improved using a reconstruction of the unencrypted quadtree data at each level. We confirmed the increased compression ratio, improved encryption security, and real-time processing by using computer simulations.

여러 부집단을 이용한 새로운 진화 프로그래밍 기법

임종화(Jong-Hwa Lim),황찬식(Chan-Sik Hwang),한대현(Dae-Hyun Han),최두현(Doo-Hyun Choi) 대한전자공학회 1998 대한전자공학회 학술대회 Vol.1998 No.6

MPEG으로 압축된 비디오에서 최소 복호화에 의한 빠른 장면전환검출 알고리듬

김강욱,이재승,김종훈,황찬식,Kim, Gang-Uk,Lee, Jae-Seung,Kim, Jong-Hun,Hwang, Chan-Sik 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지B Vol.9 No.3

비디오 데이터의 장면전환검출은 연속되는 두 개 샷(shot) 사이의 경계인 컷(cut)을 검출하는 것으로 비디오 검색과 색인에 있어서 매우 중요한 과정이다. 본 논문에서는 압축된 비디오에서 최소 복호화에 의한 빠르고 정확한 장면전환검출 알고리듬을 제안한다. 제안한 방법은 먼저 I-프레임간의 DC 영상을 비교해서 장면전환을 포함한 GOP(group of Picture)를 찾고 GOP 내에서 장면전환이 발생한 정확한 위치는 B-프레임에서 매크로블록의 부호화 형태에 관한 정보를 이용해서 찾는다. 실험결과 제안한 방법이 모든 DC 영상을 사용한 기존의 방법보다 Precision과 Recall 측면에서 더 좋은 성능을 나타내었다. 그리고 제안한 방법은 빠르고 정확하며 작은 저장공간을 필요로 한다는 장점을 가진다. A scene change detection which involves finding a cut between two consecutive shots is an important step for video indexing and retrieval. This paper proposes an algorithm for fast and accurate detection of abrupt scene changes in an MPEG compressed domain with minimal decoding requirements arid computational effort. The proposed method compares two successive DC images of I-frames for finding the GOP (group of picture) which contain a scene change and uses macroblock-coded type information contained in B-frames to detect the exact frame where the scene change occurred. The experiment results demonstrate that the proposed algorithm has better detection performance, such as precision and recall rate, than the existing method using all DC images. The algorithm has the advantage of speed, simplicity and accuracy. In addition, it requires less amount of storage.

무선LAN링크에서 스트림 암호시스템의 전송성능개선

홍진근(Jin-keun Hong),최은수(Eun-soo Choi),윤정오(Jeong-oh Yoon),황찬식(Chan-sik Hwang) 한국정보과학회 1999 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2Ⅲ

본 논문은 복사전력에 제한을 받고 많은 잡음 채널로 전송채널이 심한 영향을 받는 이동통신망이나 위성통신망과 같은 무선 전송채널에서 버스트 오류로 인해 발생하는 통신불능 현상을 해결하기 위해 암호문에 인터리빙 기법을 제안하고 이 기법을 통해 전송성능을 개선한다. 전송성능을 개선하기 위해서는 송신되는 암호문을 암호문의 구조에 적합하도록 인터리빙기법을 설계하여 전송함으로써 버스트 오류가 발생할 경우에 안전하게 암호문을 수신함으로써 robust한 암호통신을 가능하도록 하였다. 본 논문은 무선채널에서 적합한 스트림암호 체계를 설계하였고 스트림암호를 통해 전송시 발생되는 동기패턴, 세션키, 암호문을 인터리빙 기법을 통하여 전송함으로써 버스트오류로부터 암호문을 보호하고 전송성능을 개선하였다.