KR100499471B1 - Method for Picture Watermarking - Google Patents

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KR100499471B1 KR10-2000-0052459A KR20000052459A KR100499471B1 KR 100499471 B1 KR100499471 B1 KR 100499471B1 KR 20000052459 A KR20000052459 A KR 20000052459A KR 100499471 B1 KR100499471 B1 KR 100499471B1
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Abstract

본 발명은 영상 워터 마킹에 관한 것으로, 특히 워터 마크 삽입 후에도 화질저하를 방지하기 위한 영상 워터 마킹 방법에 관한 것이다. 이와 같은 영상 워터 마킹 방법은, 특정 영상 단위로부터 분할된 영상 블록 각각의 이산 코사인 변환(DCT;Discrete Cosine Transform)계수를 구하는 단계와, 상기 분할된 영상 블록 각각의 콘트라스트 감도와 상기 분할된 영상 블록을 둘러싼 적어도 하나의 이웃 화소의 표준편차를 이용해 워터 마킹 계수의 최대 범위를 구하는 단계와, 상기 워터 마킹 계수의 최대 범위와 한계 정규 분포에서 구한 난수를 이용하여 워터 마킹이 추가된 영상을 생성하는 단계, 및 상기 워터 마킹이 추가된 영상 블록을 역이산 코사인 변환하여 워터 마킹이 추가된 영상을 생성하는 단계를 포함하여 이루어진다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to video watermarking, and more particularly, to a video watermarking method for preventing image quality degradation even after a watermark is inserted. The image watermarking method may include obtaining a discrete cosine transform (DCT) coefficient of each of the divided image blocks from a specific image unit, and contrast contrast of each of the divided image blocks and the divided image block. Obtaining a maximum range of watermarking coefficients using standard deviations of at least one neighboring pixel, and generating an image with watermarking added using random numbers obtained from the maximum range of the watermarking coefficients and a limit normal distribution; And generating an image to which the water marking is added by inverse discrete cosine transforming the image block to which the water marking is added.

Description

영상 워터마킹 방법{Method for Picture Watermarking}Method for Picture Watermarking}

본 발명은 영상 워터마킹에 관한 것으로서, 특히 워터마크 삽입 후에도 화질저하를 방지하기 위한 영상 워터마킹 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to image watermarking, and more particularly, to an image watermarking method for preventing image quality deterioration even after a watermark is inserted.

최근 멀티미디어의 제작과 공급이 늘게 되고 인터넷과 네트워크를 통한 분배가 이루어지면서 디지털 데이터의 저작권보호(copyright protection)를 위한 방법이 강구되고 있으며, 저작권 보호를 위해 현재까지 알려진 유일한 대안은 정지 영상이나 동화상 내의 사람이 인식하기 어려운 곳에 워터마킹 계수를 첨가하는 것이고, 이를 위해 제시된 것이 디지털 워터마킹(digital watermarking)이다. 이는 데이터 내부에 지각(知覺)적으로 인식되지 않는 신호(watermark)를 삽입하여 저작권을 보호하는 방법이다. Recently, as the production and supply of multimedia increases and distribution through the Internet and networks, a method for copyright protection of digital data has been devised, and the only alternative known to protect copyright is to use still images or moving images. The addition of watermarking coefficients in places that are difficult for humans to recognize is what is proposed for this. This is a method of protecting copyright by inserting a watermark that is not perceptually recognized inside the data.

영상에서의 워터마킹은 영상 자체에 워터마킹 계수를 첨가하는 방법과, 영상을 변환 후 변환 계수에 워터마킹 계수를 첨가한 후, 다시 역변환하는 방법이 알려져 있다. 그리고, 영상을 변환하는 방법은 다시 전체 영상을 대상으로 변환을 수행하는 방법과, 영상을 각 블록으로 나눈 후, 블록 변환을 이용하는 방법이 제시되어 있다.As for watermarking in an image, a method of adding a watermarking coefficient to an image itself and a method of adding a watermarking coefficient to a transform coefficient after transforming the image and then inversely transforming the image are known. In addition, as a method of transforming an image, a method of converting an entire image into a target object and a method of dividing an image into blocks and using block transformation are presented.

여기서 영상을 각 블록으로 나눈 후 블록 변환을 이용하는 방법은 워터마킹방법으로 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform : DCT)을 사용하며, 이는 현재 정지 영상 압축의 표준으로 제시되어 있는 JPEG(Joint Photographic Expert Group)의 이산 코사인 변환(DCT)과 동일한 변환 영역에서 수행함으로써, 실제 운용환경에 적용하기 용이하다. Here, the method of using block transformation after dividing the image into each block uses a discrete cosine transform (DCT) as a watermarking method, which is a JPEG (Joint Photographic Expert Group) currently proposed as a standard for still image compression. By performing in the same transform domain as the discrete cosine transform (DCT) of, it is easy to apply to the actual operating environment.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래 영상 워터마킹 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a conventional watermarking method will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 영상 워터마킹 방법을 설명하기 위한 워터마킹 시스템을 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a watermarking system for explaining a conventional video watermarking method.

종래 영상 워터마킹 방법을 설명하기 위한 워터마킹 시스템은 입력되는 원 영상(orignal image I) 신호를 가로, 세로로 8 ×8의 크기를 가지는 블록으로 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform : 이하 DCT라 약칭 함)하여 8 ×8 DCT 계수를 출력하는 이산 코사인 변환부(1)와, 상기 64개의 DCT 변환 계수에 대하여 주파수 감도(F : frequency)와, 휘도 감도(L : luminance sensitivity)와, 콘트라스트 감도(C : contrast)를 이용하여 첨가할 수 있는 워터마킹 계수의 최대 범위를 설정하는 마스킹 설정부(3)와, 이산 코사인 변환된 영상에 첨가할 수 있는 최대 범위의 워터마킹 계수를 삽입하는 워터마크 삽입부(2)와, 워터마킹 계수가 삽입된 DCT 계수의 역변환을 수행하여 워터마킹이 삽입된 영상을 출력하는 역이산 코사인 변환부(4)로 구성된다.A watermarking system for explaining a conventional image watermarking method is a discrete cosine transform (hereinafter, abbreviated as DCT) into a block having an 8 × 8 horizontal and vertical size of an input original image signal. A discrete cosine transform unit 1 for outputting an 8 x 8 DCT coefficient, a frequency sensitivity (F), a luminance sensitivity (L), and a contrast sensitivity (C) for the 64 DCT transform coefficients. : Masking setting unit 3 for setting the maximum range of watermarking coefficients that can be added using contrast, and watermark inserting unit for inserting the maximum range of watermarking coefficients that can be added to the discrete cosine transformed image. (2) and an inverse discrete cosine transform unit 4 for performing inverse transformation of the DCT coefficient into which the watermarking coefficient is inserted and outputting the watermarked inserted image.

이와 같은 종래 영상 워터마킹 시스템에서는 워터마킹을 첨가하고 싶은 원 영상(orignal image I) 신호가 이산 코사인 변환부(1)에 입력되면, 영상은 가로 8, 세로 8의 크기를 가지는 블록으로 분할되고, 각 블록들은 이산 코사인 변환부(1)에서 8 ×8 DCT 변환 계수로 바뀌고, 8 ×8의 64개의 DCT 계수인 Xu,v,b들은 각각 마스킹 설정부(3) 및 워터마크 삽입부(2)로 출력된다.In such a conventional image watermarking system, when an original image (Iignal image I) signal to which watermarking is added is input to the discrete cosine converter 1, the image is divided into blocks having a size of 8 horizontal and 8 vertical, Each block is converted into an 8 x 8 DCT transform coefficient in the discrete cosine transform unit 1, and 64 x DC, 8 x 8 coefficients Xu, v and b are respectively set in the masking setting unit 3 and the watermark inserting unit 2 Is output.

마스킹 설정부(3)에서는 코사인 변환부(1)에서 출력된 64개의 DCT 계수에 대하여 워터마킹 계수의 최대 수를 결정하게 되는데, 마스킹 설정부(3)는 주파수 감도(F : frequency)와, 휘도 감도(L : luminance sensitivity)과, 콘트라스트 감도(C : contrast)를 이용하여, 최종 콘트라스트 마스킹(contrast masking) C를 결정하게 되고, 콘트라스트 마스킹 C는 해당 DCT 계수에 대해 첨가할 수 있는 워터마킹 계수의 최대 범위인 V u,v,b가 되어 워터마크 삽입부(2)로 출력된다.The masking setting unit 3 determines the maximum number of watermarking coefficients for the 64 DCT coefficients output from the cosine transform unit 1. The masking setting unit 3 has a frequency sensitivity (F) and a luminance. Luminance sensitivity (L) and contrast sensitivity (C) are used to determine the final contrast masking C, which is the number of watermarking coefficients that can be added to the corresponding DCT coefficients. The maximum range is V u, v, b and is output to the watermark embedding unit 2.

워터마크 삽입부(2)에서는 설정된 범위 내에서, 보안성을 높이기 위해 평균 0, 분산 1을 가지는 정규분포 N (0,1)에서 난수 W'를 구하여 워터마킹 계수의 최대 범위인 V u,v,b와 곱하면, 실제 워터마킹 계수인 X*u,v,b가 생성되어 역이산 코사인 변환부(4)에 입력된다.The watermark inserting unit 2 obtains a random number W 'from a normal distribution N (0,1) having an average of 0 and a variance 1 within a set range to increase security, and V u, v which is the maximum range of the watermarking coefficient. When multiplied by, b, X * u, v, b, which is the actual watermarking coefficient, is generated and input to the inverse discrete cosine transform unit 4.

역이산 코사인 변환부(4)에서는 워터마킹 첨가가 끝난 실제 워터마킹 계수인 X*u,v,b가 입력되면, 역 변환을 수행하여, 워터마킹이 추가된 영상을 만들어낸다.When the inverse discrete cosine transform unit 4 receives the input watermarking coefficients X * u, v, b, the inverse transform is performed to generate an image to which watermarking is added.

여기서, 주파수 감도(frequency sensitivity), 휘도 감도(luminance sensitivity) 및 콘트라스트 감도(contrast sensitivity)를 계산하기 위한 계산식은 각각 다음의 수학식과 같이 주어진다.Here, calculation formulas for calculating frequency sensitivity, luminance sensitivity, and contrast sensitivity are respectively given by the following equations.

위의 수식 중, 주파수 감도(frequency sensitivity)는 비 공개되어 있다. 그리고 X0,0,b는 8x8 DCT 블록의 평균값이며(여기서, DCT 계수의 DC 성분이 된다), X0,0은 전체 영상을 구성하는 각 블록들의 평균치로 계산한다. 여기서, α(Alpha) 값과 β(Beta) 값은 각각, 0.649와 0.7로 설정한다.In the above formula, frequency sensitivity is not disclosed. X0,0, b is an average value of 8x8 DCT blocks (where DC0 coefficients are DC components), and X0,0 is calculated as an average value of each block constituting the entire image. Here, alpha (alpha) and beta (beta) values are set to 0.649 and 0.7, respectively.

이와 같은 종래 정지 영상 워터마킹 시스템을 이용한 정지영상에 대한 워터마킹에 있어서는 화질 저하문제 때문에 전체 영상 중 적은 부분에만 작은 크기로 워터마킹 계수를 첨가시켜 보안성이 떨어지는 문제점이 있어 실제 운용 환경에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.In the watermarking of still images using the conventional still image watermarking system, there is a problem of inferior security by adding a watermarking coefficient with a small size to only a small portion of the entire image due to the problem of deterioration of image quality. There was a difficult problem.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 화질 저하 없이 영상에 워터마크를 삽입할 수 있는 영상 워터마킹 방법을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image watermarking method capable of embedding a watermark in an image without deterioration of image quality in view of the above-mentioned problems of the prior art.

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이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상 워터 마킹 방법의 구성의 특징은, 특정 영상 단위로부터 분할된 영상 블록 각각의 이산 코사인 변환(DCT ;Discrete Cosine Transform)계수를 구하는 단계와, 상기 분할된 영상 블록 각각의 콘트라스트 감도와 상기 분할된 영상 블록을 둘러싼 적어도 하나의 이웃 화소의 표준편차를 이용해 워터 마킹 계수의 최대 범위를 구하는 단계와, 상기 워터 마킹 계수의 최대 범위와 한계 정규 분포에서 구한 난수를 이용하여 워터 마킹이 추가된 영상을 생성하는 단계, 및 상기 워터 마킹이 추가된 영상 블록을 역이산 코사인 변환하여 워터 마킹이 추가된 영상을 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.A feature of the configuration of the image watermarking method according to the present invention for achieving the above object is the step of obtaining a discrete cosine transform (DCT) coefficient of each image block divided from a specific image unit, and the divided image Obtaining a maximum range of watermarking coefficients using the contrast sensitivity of each block and the standard deviation of at least one neighboring pixel surrounding the divided image block, and using a random number obtained from the maximum range and the limit normal distribution of the watermarking coefficients Generating an image to which the water marking has been added; and generating an image to which the water marking has been added by performing inverse discrete cosine conversion of the image block to which the water marking has been added. Configuration and operation according to the embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 정지 영상 워터마킹 방법을 설명하기 위한 워터마킹 시스템을 나타낸 블록 구성도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 정지 영상 워터마킹 방법에서 사용하기 위한 주파수 민감도를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a watermarking system for explaining a still image watermarking method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram for describing frequency sensitivity for use in the still image watermarking method shown in FIG. 2. .

본 발명은 보다 많은 디지털 영상 부분에, 보다 큰 크기의 영상 워터마크를 시각적인 화질 저하 없이 추가하고자 하는 것으로 평균 0, 분산 1의 정규분포를 사용함으로써 발생하는 화질 저하를 줄이기 위해, 평균 0, 분산 1의 한계 정규분포 (Bounded Normal Distribution : [0..1] 외의 값을 생성하지 않는 정규분포)를 이용하며, 콘트라스트 마스킹(contrast masking)에 이산 코사인 변환 계수의 복수개의 이웃 화소의 표준편차를 더하여, 엔트로피 마스킹 모델 (entropy masking)에서 모델링되는 V를 추가한 점이다. 여기서 엔트로피를 간략히 설명하면, 엔트로피는 정보 이론에 있어서, 상호 배타적이면서 각각이 모두 특정한 발생 확률을 갖는 어떤 유한개의 사상(event) 가운데서, 임의의 하나의 사상이 발생함으로써 전달되는 정보 측도의 평균치로써 수학적으로는 확률 p(x1)···p(xn)을 갖는 사상의 집합(x1···xn)의 엔트로피 H(x)는 개개 사상의 정보량 I(x I)의 수학적 기대치 또는 평균치와 동등하다.The present invention is intended to add a larger image watermark to a larger portion of the digital image without visual deterioration. In order to reduce image degradation caused by using a normal distribution of average 0 and variance 1, the average 0 and variance Bounded Normal Distribution (1), which uses a normal distribution that produces no value other than [0..1], adds contrast masking to the standard deviation of a plurality of neighboring pixels of discrete cosine transform coefficients. In addition, V is added in the entropy masking model. Here, entropy is briefly described, which in mathematical theory is an average of information measures conveyed by the occurrence of any one event among any finite events that are mutually exclusive and each have a certain probability of occurrence. The entropy H (x) of the set of events (x1 ... xn) with probability p (x1) ... p (xn) is equal to the mathematical expectation or average of the information quantity I (x I) of the individual events. .

이와 같은 본 발명 정지 영상 워터마킹 방법을 설명하기 위한 워터마킹 시스템은 입력되는 원 영상(orignal image I) 신호를 가로, 세로로 8 ×8의 크기를 가지는 블록으로 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform : 이하 DCT라 약칭 함)하여 8 ×8 DCT 계수를 출력하는 이산 코사인 변환부(11)와, 상기 64개의 DCT 변환 계수에 대하여 주파수 감도(frequency sensitivity) F와, 휘도 감도(luminance sensitivity) L과, 콘트라스트 감도(contrast sensitivity) C를 구한 후에, 상기 콘트라스트 감도 C에 이산 코사인 변환 계수에서 구한 복수개의 이웃 화소의 표준편차 값( σ)을 더하여 래터럴 억제 마스킹(entropy masking) 모델에서 모델링되는 워터마킹 계수의 최대 범위 V를 설정하는 마스킹 설정부(13)와, 이산 코사인 변환된 영상에 첨가할 수 있는 최대 범위의 워터마킹 계수를 삽입하는 워터마크 삽입부(12)와, 워터마킹 계수가 삽입된 DCT 계수의 역변환을 수행하여 워터마킹이 삽입된 영상을 출력하는 역이산 코사인 변환부(14)로 구성된다. Such a watermarking system for explaining the still image watermarking method of the present invention is a discrete cosine transform of a block having an size of 8 × 8 horizontally and vertically to an input original image signal. Discrete cosine transform unit 11 for abbreviating DCT to output 8 x 8 DCT coefficients, frequency sensitivity F, luminance sensitivity L, and contrast for the 64 DCT transform coefficients. After obtaining the contrast sensitivity C, the contrast sensitivity C is added to the standard deviation values (sigma) of a plurality of neighboring pixels obtained from the discrete cosine transform coefficients to maximize the watermarking coefficients modeled in the lateral suppression masking model. Masking setting section 13 for setting the range V and a watermark inserter for inserting the maximum range of watermarking coefficients that can be added to the discrete cosine transformed image It consists of a part 12, an inverse discrete cosine transform unit 14 for outputting the watermark is embedded image by performing inverse transformation of the watermarked coefficient is inserted DCT coefficients.

그리고, 도면의 이해를 돕기 위해 각 문자들을 정리하면 다음과 같다.And, in order to help the understanding of the drawings are summarized as follows.

I는 워터마킹을 첨가하고 싶은 정지 영상이고, X는 정지영상의 8x8 블록에 대한 DCT 변환 블록 중의 해당 수평/수직 주파수에 해당하는 변환 계수이며, V는 앞에서 설명한 X로 주어진 DCT 변환 계수에 첨가할 수 있는, 워터마킹 계수의 최대 범위이고, W'는 정규분포에서 얻어지는 [0..1] 사이의 정규분포를 갖는 난수이며, X*은 DCT 변환 계수 X에 워터마킹 계수를 첨가하여 수정된 DCT 변환 계수이고, I*는 수정된 변환 계수 X*을 역 변환하여 만들어지는 워터마킹이 추가된 영상이다.I is the still image to which watermarking is to be added, X is the transform coefficient corresponding to the corresponding horizontal / vertical frequency in the DCT transform block for the 8x8 block of the still image, and V is to be added to the DCT transform coefficient given by X described above. Is a maximum range of watermarking coefficients, where W 'is a random number with a normal distribution between [0..1] obtained from a normal distribution, and X * is a DCT modified by adding a watermarking coefficient to the DCT transform coefficient X I * is a transform coefficient, and I * is a watermarked image created by inversely transforming the modified transform coefficient X *.

이와 같은 본 발명 정지영상 워터마킹 시스템에서는 워터마킹을 첨가하고 싶은 원 영상(orignal image I) 신호가 이산 코사인 변환부(11)에 입력되면, 영상은 가로 8, 세로 8의 크기를 가지는 블록으로 분할되고, 각 블록들은 이산 코사인 변환부(11)에서 8 ×8 DCT 변환 계수로 바뀌고, 8 ×8의 64개의 DCT 계수인 Xu,v,b들은 각각 마스킹 설정부(13) 및 워터마크 삽입부(12)로 출력된다.In the still image watermarking system of the present invention, when an original image (orignal image I) signal to which watermarking is added is input to the discrete cosine transform unit 11, the image is divided into blocks having a size of 8 horizontally and 8 vertically. Each block is converted into an 8x8 DCT transform coefficient in the discrete cosine transform unit 11, and Xu, v, b, which are 64 DCT coefficients of 8x8, are respectively set in the masking setting unit 13 and the watermark inserting unit ( 12) is output.

마스킹 설정부(13)에서는 코사인 변환부(11)에서 출력된 64개의 DCT 계수에 대하여 워터마킹 계수의 최대 수를 결정하게 되는데, 마스킹 설정부(13)는 주파수 감도(F : frequency)와, 휘도 감도(L : luminance sensitivity)와, 콘트라스트 감도(C : contrast)를 이용하여, 최종 콘트라스트 마스킹(contrast masking) C를 결정하게 되고, 콘트라스트 마스킹 C에 이산 코사인 변환 계수에서 구한 복수개의 이웃 화소(바람직하게는 8개)의 표준편차 값( σ)을 더하여 래터럴 억제 마스킹(entropy masking) 모델에서 모델링되는 워터마킹 계수의 최대 범위 V를 결정하여 해당 DCT 계수에 대해 첨가할 수 있는 워터마킹 계수의 최대 범위인 Vu,v,b를 구하여 워터마크 삽입부(12)로 출력한다.The masking setting unit 13 determines the maximum number of watermarking coefficients for the 64 DCT coefficients output from the cosine transform unit 11. The masking setting unit 13 has a frequency sensitivity (F) and a luminance. The final contrast masking C is determined using the luminance sensitivity and the contrast sensitivity, and a plurality of neighboring pixels obtained by the discrete cosine transform coefficients in the contrast masking C (preferably Is the maximum range of watermarking coefficients that can be added to the corresponding DCT coefficients by determining the maximum range V of the watermarking coefficients modeled in the lateral suppression masking model by adding 8 standard deviation values (σ). Vu, v, b are obtained and output to the watermark embedding section 12.

워터마크 삽입부(12)에서는 설정된 범위 내에서, 보안성을 높이기 위해 평균 0, 분산 1을 가지는 한계 정규분포 BN(0,1)에서 난수를 생성하고, 워터마킹 계수의 최대 범위인 Vu,v,b와 곱하면 실제 워터마킹 계수인 X*u,v,b가 생성되어 역이산 코사인 변환부(14)에 입력된다.The watermark inserting unit 12 generates a random number in a limit normal distribution BN (0,1) having an average of 0 and a variance of 1 within a set range to increase security, and Vu, v which is the maximum range of the watermarking coefficient. When multiplied by, b, X * u, v, b, which is the actual watermarking coefficient, is generated and input to the inverse discrete cosine transform unit 14.

역이산 코사인 변환부(14)에서는 워터마킹 첨가가 끝난 실제 워터마킹 계수인 X*u,v,b가 입력되면 역 변환을 수행하여 워터마킹이 추가된 영상을 만들어낸다.The inverse discrete cosine transform unit 14 performs an inverse transform when X * u, v, b, which is the actual watermarking coefficient, to which watermarking has been added, generates an image to which watermarking is added.

여기서, 주파수 감도(frequency sensitivity), 휘도 감도(luminance sensitivity), 및 콘트라스트 감도(contrast sensitivity) 및 래터럴 억제 마스킹(Lateral inhibition masking)을 계산하기 위한 계산식은 각각 다음의 수학식과 같이 주어진다.Here, calculation formulas for calculating frequency sensitivity, luminance sensitivity, contrast sensitivity, and lateral inhibition masking are given by the following equations, respectively.

Vu,v,b=Cu,v,b + σ(Nu,v,b)Vu, v, b = Cu, v, b + σ (Nu, v, b)

위의 수학식 중, X0,0,b는 8x8 DCT 블록의 평균값이며(여기서, DCT 계수의 DC 성분이 된다), X0,0은 전체 영상을 구성하는 각 블록들의 평균치로 계산한다. 여기서, α(Alpha) 값과 β(Beta) 값은 각각, 0.649와 0.7로 설정한다.In the above equation, X0,0, b is an average value of the 8x8 DCT block (where DC is a DC component of the DCT coefficient), and X0,0 is calculated as an average value of each block constituting the entire image. Here, alpha (alpha) and beta (beta) values are set to 0.649 and 0.7, respectively.

그리고, σ(Nu,v,b)는 해당 DCT 계수의 8개의 이웃 화소 Nu,v,b이 표준편차 값으로 결정하며, Nu,v,b의 평균값이 Cu,v,b 보다 적은 경우는 0으로 설정한다.Σ (Nu, v, b) is determined by the standard deviation of eight neighboring pixels Nu, v, b of the corresponding DCT coefficient, and is 0 when the average value of Nu, v, b is less than Cu, v, b. Set to.

주파수 감도(frequency sensitivity)는 비 공개되어 있으므로, 본 발명에서는 도 3에 나타낸 바와 같은 JPEG(Joint Photographic Expert Group)의 양자화 테이블의 역함수를 이용한다.Since the frequency sensitivity is not disclosed, the present invention uses the inverse function of the quantization table of the Joint Photographic Expert Group (JPEG) as shown in FIG.

이상의 설명에서와 같은 본 발명 정지영상 워터마킹 방법에 있어서는 보다 많은 디지털 영상 부분에 보다 큰 크기의 영상 워터마크를 시각적인 화질 저하 없이 첨가할 수 있다. 또한 현재 정지 영상 압축의 표준으로 제시되어 있는 JPEG (Joint Photographic Expert Group)의 DCT와 동일한 변환 영역에서 수행함으로써, 실제 운용환경에 적용하기 용이하다. In the still image watermarking method of the present invention as described above, a larger size image watermark can be added to more digital image portions without visual quality deterioration. In addition, it is easy to apply in actual operation environment by performing in the same conversion area as DCT of JPEG (Joint Photographic Expert Group) which is currently proposed as the standard of still image compression.

특히, 고주파수 성분이 많은 하이 콘트라스트(high contrast) 영상의 경우에, 종래의 노멀(Normal) 분포를 사용함으로써 생기는 화질 저하 부분(특히 영상의 edge에서의)의 문제점을 해결할 수 있다.In particular, in the case of a high contrast image having many high frequency components, it is possible to solve the problem of the image quality deterioration portion (especially at the edge of the image) caused by using a conventional normal distribution.

도 1은 종래 정지 영상 워터마킹 방법을 설명하기 위한 워터마킹 시스템을 나타낸 블록 구성도.1 is a block diagram illustrating a watermarking system for explaining a conventional still image watermarking method.

도 2는 본 발명에 따른 정지 영상 워터마킹 방법을 설명하기 위한 워터마킹 시스템을 나타낸 블록 구성도.Figure 2 is a block diagram showing a watermarking system for explaining a still image watermarking method according to the present invention.

도 3은 도 2에 나타낸 정지 영상 워터마킹 방법에서 사용하기 위한 주파수 민감도를 설명하기 위한 도면.FIG. 3 is a diagram for explaining frequency sensitivity for use in the still image watermarking method shown in FIG. 2; FIG.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings

11 : 이산 코사인 변환부 12 : 워터마크 삽입부11: discrete cosine conversion unit 12: watermark insertion unit

13 : 마스킹 설정부 14 : 역이산코사인 변환부13 masking setting unit 14 inverse discrete cosine conversion unit

Claims (4)

특정 영상 단위로부터 분할된 영상 블록 각각의 이산 코사인 변환(DCT ;Discrete Cosine Transform)계수를 구하는 단계; Obtaining a discrete cosine transform (DCT) coefficient of each image block divided from a specific image unit; 상기 분할된 영상 블록 각각의 콘트라스트 감도와, 상기 분할된 영상 블록을 둘러싼 적어도 하나의 이웃 화소의 표준편차를 이용해 워터 마킹 계수의 최대 범위를 구하는 단계; Obtaining a maximum range of water marking coefficients using contrast sensitivity of each of the divided image blocks and a standard deviation of at least one neighboring pixel surrounding the divided image blocks; 상기 워터 마킹 계수의 최대 범위와 한계 정규 분포에서 구한 난수를 이용하여 워터 마킹이 추가된 영상을 생성하는 단계; 및Generating an image to which watermarking is added using a random number obtained from the maximum range and the limit normal distribution of the watermarking coefficients; And 상기 워터 마킹이 추가된 영상 블록을 역이산 코사인 변환하여 워터 마킹이 추가된 영상을 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 영상 워터 마킹 방법.And performing an inverse discrete cosine transform on the image block to which the water marking has been added to generate an image to which water marking has been added. 제 1 항에 있어서, 상기 콘트라스트 감도는, 제이페그(JPEG)의 양자화 테이블의 역함수에 따른 주파수 감도를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 영상 워터 마킹 방법.The image watermarking method of claim 1, wherein the contrast sensitivity is calculated using a frequency sensitivity according to an inverse function of a quantization table of JEGEG. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 워터 마킹 계수의 최대 범위(V)는, The maximum range V of the watermarking coefficient according to claim 1 or 2, Vu,v,b = Cu,v,b + σ(Nu,v,b) 를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 영상 워터 마킹 방법(단, 상기 Cu,v,b는 콘트라스트 감도라 하고, Nu,v,b는 하나의 이산 코사인 변환 계수를 둘러싼 8개의 이웃 화소라 하며, σ(Nu,v,b)는 하나의 이산 코사인 변환 계수를 둘러싼 8개의 이웃 화소(Nu,v,b)의 표준편차라 한다.).Vu, v, b = Cu, v, b + sigma (Nu, v, b), characterized in that the image water marking method, wherein Cu, v, b is called contrast sensitivity, Nu, v, b is eight neighboring pixels surrounding one discrete cosine transform coefficient, and σ (Nu, v, b) is the standard deviation of eight neighboring pixels (Nu, v, b) surrounding one discrete cosine transform coefficient. Is called). 제 1 항에 있어서, 상기 역이산 코사인 변환은, 상기 워터 마킹 계수의 최대 범위와 한계 정규 분포에서 구한 난수를 곱한 값을 변환 계수로 하여 수행되는 것을 특징으로 하는 영상 워터 마킹 방법.The image watermarking method of claim 1, wherein the inverse discrete cosine transform is performed by using a product obtained by multiplying a maximum range of the watermarking coefficient and a random number obtained from a limit normal distribution as a transform coefficient.
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