KR100319451B1 - 가변크기 블록 기반 워터마킹 방법 - Google Patents

가변크기 블록 기반 워터마킹 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상의 저작권 보호를 위한 디지털 워터마킹 기법에 관한 것이다. 저작권 보호를 위해 사용되는 워터마킹 기술은 비인식성, 견고성, 비모호성 등의 요구조건을 만족해야 하는데, 비인식성과 견고성은 상호 상반된 성질이 있다. 즉, 영상에 워터마크를 많이 삽입하면 견고성은 높아지나 비인식성은 낮아지고, 영상에 워터마크를 적게 삽입하면 비인식성은 높아지나 견고성은 낮아진다. 본 발명에서는 이러한 요구 조건을 모두 만족시키기 위하여, 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나누고, 복잡도가 낮은 블록에는 적은 양의 워터마크를 삽입하고 복잡도가 높은 블록에는 많은 양의 워터마크를 삽입함으로써, 견고성과 비인식성을 모두 높일 수 있도록 한다. 또한, 워터마크를 삽입하기 위하여 각 블록들을 이산코사인변환하고 각 변환영역에서 저주파 성분에 워터마크를 삽입함으로써, 견고성을 더욱 높이도록 한다. 실험을 통하여 본 발명에 의해 제안된 가변크기 블록 기반 워터마킹 기법은 기존의 고정크기 블록 기반 워터마킹 기법보다 견고성이나 비인식성 측면에서 좋은 성능을 나타냄을 알 수 있다.

Description

가변크기 블록 기반 워터마킹 방법 { Digital Watermarking Using Variable Size of Blocks }
본 발명은 디지털 영상의 저작권 보호 혹은 데이터 복제를 방지하기 위한 워터미킹 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 영상을 그 복잡도에 따라서서로 다른 크기의 블록들로 분할하고 분할된 블록들에 워터마크를 삽입하는 가변크기 블록 기반 워터마킹 방법에 관한 것이다.
디지털 워터마킹이란, 영상에 사람이 인지할 수 없는 저작자의 신호를 삽입하고, 추후에 영상에 삽입된 워터마크를 추출함으로써, 저작권 문제를 해결하는 저작권 보호기술의 일종이다. 워터마크(Watermark)는 사람이 볼 수 있는 로고 형태로 삽입될 수도 있으나, 워터마크의 삭제의 용이성과 영상 품질의 훼손 등으로 인하여 최근에는 사람이 볼 수 없는 형태로 워터마크를 삽입하는 방법이 많이 연구, 이용되고 있다.
이와 같이 보이지 않은 워터마크를 삽입할 경우 몇 가지 요구 조건이 존재한다. 첫째, 삽입된 워터마크는 사람의 눈으로 판별할 수 없는 비인식성을 가져야 한다. 즉, 워터마크의 삽입으로 인해 발생하는 원 영상의 화질 저하가 발생하지 않아야 하며, 발생하더라도 거의 발생하지 않아야 한다. 둘째, 워터마크는 견고성을 가져야 한다. 즉, 삽입된 워터마크는 여러 가지 영상 처리나, 워터마크를 삭제하려는 타인의 고의적인 공격을 받더라도 삭제되지 않아야 한다. 삽입된 워터마크를 삭제할 수 있는 영상처리에는 여러 가지가 있는 데, JPEG과 같은 손실 압축 기법, 영상의 블러링(Blurring), 샤프닝(Sharpening), 아날로그/디지털 변환, 디지털/아날로그 변환 등 다양한 방법이 있다. 삽입된 워터마크는 이러한 여러 가지 공격에 견고해야만 한다. 셋째, 워터마크는 비 모호성을 가져야 한다. 비 모호성이란, 삽입된 워터마크가 누구의 것인지 정확히 밝힐 수 있어야 하는 성질을 말한다. 즉, 삽입되지 않은 워터마크를 삽입되었다고 판별하거나, 삽입된 워터마크를 타인의 워터마크로 오인하는 등의 문제가 없어야만 한다.
이와 같이 원 저작자가 제작한 영상 내에 사람이 볼 수 없는 저작자의 고유한 워터마크를 삽입하면, 추후에 타인이 이 영상에 대해 저작권을 주장하거나 이 영상을 불법으로 사용하였을 때, 삽입된 원 저작자의 워터마크를 추출하여 저작권 문제를 해결할 수 있다. 또한 영상을 판매할 경우, 구매자의 워터마크를 영상에 삽입하여 판매하면, 추후에 구매자가 이 영상을 불법 유통시킬 때 유통되는 영상의 워터마크를 추출함으로써 영상을 불법 유통시킨 구매자를 판별해 낼 수 있다. 이렇듯이 워터마크는 디지털 영상의 저작권 보호와 데이터 복제 방지를 위하여 유용하게 사용될 수 있다.
이러한 워터마크 삽입 기술의 종래 방법으로는, 공간 영역에서의 워터마크 삽입 기법과 변환영역에서의 워터마크 삽입 기법으로 대별할 수 있는 바, 본 발명은 상기한 변환영역에서의 워터마크 삽입 기법을 개량한 발명이라고 할 수 있다. 변환영역에서의 워터마크 삽입 기법은 영상을 주파수 영역으로 변환한 후 워터마크를 삽입하는 방법으로 블록 기반 이산코사인변환 (Discrete Cosine Transform)을 이용한다. 기존 대부분의 블록 기반 이산코사인변환은 8x8 또는 16x16 등의 고정 크기의 블록을 이용한다. 그러나, 이같이 모든 블록의 크기를 일정하게 유지하고, 각 블록에서 일정한 워터마크를 삽입하는 방법은 영상내의 국부적인 특성을 잘 반영할 수 없는 문제점이 있다. 예를 들어 영상내의 복잡한 부분은 단순한 부분보다 더 많은 변화를 주어도 그 변화가 사람의 눈에는 잘 보이지 않는다. 따라서, 영상의 복잡한 부분에는 워터마크를 삽입할 때 좀 더 많은 변화를 줄 수 있고, 결과적으로 타인의 공격에 더욱 견고할 수 있다. 그러나, 종래와 같이 고정 블록 크기를 이용하면 이러한 특성을 이용할 수 없게 된다. 즉, 기존의 워터마크 삽입 기법은 사람이 변화를 알아내기 쉬운 단순한 부분이나 알아내기 어려운 복합한 부분에 동일한 기준으로 워터마크를 삽입하므로, 워터마크의 삽입으로 인한 화질 저하 측면이나 공격에 대한 견고성 면에서 비효율적인 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록으로 나누고, 복잡도에 따라 각 블록의 변화량을 조절함으로써, 워터마크의 삽입으로 인한 화질 저하를 최소화함과 아울러 공격에 견고한 워터마킹 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가변크기 블록 기반 워터마킹 삽입방법을 설명하기 위하여 도시한 동작 흐름도,
도 2는 복잡도에 따라 가변크기 블록으로 분할된 영상을 도시한 도면,
도 3은 블록내 워터마크 삽입위치를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법을 설명하기 위하여 도시한 동작 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 가변크기 블록 기반 워터마크 추출결과를 도시한 그래프도이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변크기 블록 기반 워터마킹 삽입방법은, 워터마크를 삽입하고자 하는 원 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나누는 제 1 단계와, 상기 각 블록들을 이산코사인변환하는 제 2 단계, 상기 이산코사인변환된 각 블록들에 이진 난수열의 워터마크를 삽입하는 제 3 단계, 및 상기 워터마크가 삽입된 블록을 역이산코사인변환하는 제 4 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
양호하게는, 상기 제 1 단계는 복잡도에 반비례하는 크기의 블록들로 분할하며, 상기 복잡도는 상기 블록의 밝기 분산값인 것을 특징으로 한다.
양호하게는, 상기 제 3 단계는, 상기 이산코사인변환된 블록에서 워터마크를 삽입할 이산코사인변환 계수들을 선정하는 제 1 소단계와, 상기 선정된 이산코사인변환 계수들을 블록의 복잡도와 워터마크 신호값에 따라 변환하는 제 2 소단계로 이루어지며, 상기 워터마크를 삽입할 이산코사인변환 계수들은 상기 이산코사인변환된 블록의 저주파 계수 평균값보다 큰 값을 가지는 저주파 계수들로 선정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 상술한 바와 같은 가변크기 블록 기반 워터마킹 삽입방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.
또한, 본 발명에 따른 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입 영상의 워터마크 추출방법은, 워터마크 삽입 영상과 원 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나누는 제 1 단계와, 상기 각 블록들을 이산코사인변환하는 제 2 단계, 상기 원 영상과 워터마크 삽입 영상의 동일한 위치 블록의 이산코사인변환 계수들을 상호 비교하여 워터마크를 추출하는 제 3 단계, 및 상기 추출된 워터마크와 원 삽입된 워터마크를 비교하는 제 4 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
양호하게는, 상기 제 1 단계는 복잡도에 반비례하는 크기의 블록들로 분할하며, 상기 복잡도는 상기 블록의 밝기 분산값인 것을 특징으로 한다.
양호하게는, 상기 제 3 단계는 상기 이산코사인변환된 블록에서 워터마크가삽입된 이산코사인변환 계수들을 선정하는 제 1 소단계와, 상기 원 영상의 이산코사인변환 계수를 블록의 복잡도에 따라 변환한 후 상기 워터마크 삽입 영상의 이산코사인변환 계수와 비교함으로써 삽입된 워터마크 신호값을 추출하는 제 2 소단계로 이루어지며, 상기 워터마크가 삽입된 이산코사인변환 계수들은 상기 이산코사인변환된 블록의 저주파 계수 평균값보다 큰 값을 가지는 저주파 계수들로 선정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 상술한 바와 같은 가변크기 블록 기반 워터마킹 추출방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체가 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 한 실시예에 따른 '가변크기 블록 기반 워터마킹 방법'을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가변크기 블록 기반 워터마킹 과정을 도시한 도면인 바, 그 과정은 다음과 같은 4가지 단계로 이루어진다.
첫 번째 단계는 워터마크를 삽입하고자 하는 원 영상(11)이 입력되면, 이 원 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록으로 나누는 단계(12)이다. 이때, 복잡도가 큰 부분은 작은 블록으로 나누고, 단순하여 복잡도가 작은 부분은 큰 블록으로 나누는데, 영상의 복잡도는 영상 밝기 값의 분산을 이용한다. 이렇게 하여 분할된 영상을 얻는다(13).
두 번째 단계는 나뉘어진 각 블록을 이산코사인변환을 통하여 변환하는 단계(14)이다. 세 번째 단계는 변환된 블록에 워터마크를 삽입하는 단계(15)이다.이때, 워터마크는 변환 블록 내의 계수들을 변화시킴으로써 삽입되고, 워터마크로는 0 혹은 1 값을 가지는 이진 난수열을 사용한다.
네 번째 단계는 워터마크가 삽입된 블록을 역이산코사인변환을 이용하여 재 변환하는 단계(16)이다. 이렇게 함으로써, 워터마크가 삽입된 영상(17)이 얻어진다.
이하에서는, 워터마크 삽입 기법의 각 단계를 보다 상세하게 설명하기로 한다. 워터마크를 삽입하기 위하여 영상은 영상내의 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나뉘어진다. 복잡한 부분은 작은 블록으로 구분되어 많은 변화가 이루어지고, 단순한 부분은 큰 블록으로 구분되어 적은 변화가 이루어진다. 영상을 분할하기 위하여 지역 분할 알고리즘(Region Split Algorithm)을 이용하며, 지역 분할 알고리즘을 이용하여 영상을 분할하는 과정은 다음과 같다.
먼저, 전체 영상의 밝기값의 분산을 이용하여 전체 영상의 복잡도를 구한다. 이 전체 영상의 복잡도가 정해진 임계값보다 크면 블록을 같은 크기의 4개의 부블록들로 분할한다. 다음, 분할된 각 블록들에 대해 밝기값의 분산을 이용하여 각 블록들의 복잡도를 구한다. 해당 블록의 크기가 정해진 최소 크기보다 크고, 블록의 복잡도가 정해진 임계값보다 크면 블록을 다시 같은 크기의 4개의 블록으로 나누는 블록 분할단계를 수행한다. 그러나, 해당 블록의 크기가 최소 크기이거나 블록의 복잡도가 임계값보다 크지 않으면 그 블록은 더 이상 분할하지 않는다.
다음, 위의 단계에서 블록 분할된 각 블록들에 대해 블록 분할단계를 반복함으로써, 나누어진 각 블록에 대하여 블록 분할을 계속한다.
도 2는 위의 과정을 통해 분할된 영상의 일 예를 도시한 도면이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 복잡하고 변화가 심한 부분은 작은 블록으로 분할되고, 단순하고 변화가 적은 부분은 큰 블록으로 분할된다.
위와 같이 영상을 분할한 후 각 블록에 워터마크를 삽입한다. 워터마크는 이산코사인변환을 거친 변환 영역에서 삽입된다. 삽입되는 워터마크로는 0과 1의 두 가지 값을 가지는 이진 난수열을 이용한다. 워터마크의 삽입은 이산코사인변환 계수의 변환으로써 이루어지는데, 주어진 블록에서 워터마크가 삽입될 계수들을 선택하고, 선택된 계수를 워터마크 신호(0 또는 1)에 따라 변화시킨다. 보통 사람의 눈은 고주파 성분의 변화보다 저주파 성분의 변화에 민감하다. 따라서, 사람의 눈에 보이지 않도록 영상을 변화시키려면, 고주파 성분을 변화시키는 것이 바람직하다. 그러나, 고주파 성분은 JPEG 과 같은 손실 압축이나, 필터링 등 여러 가지 영상 처리에 대하여 견고하지 못하다. 즉, 손실 압축이나 여러 영상처리들은 영상내의 고주파 성분을 많이 변화시키게 되므로, 고주파 성분에 워터마크를 삽입하는 것은 시각적 측면에서 보면 바람직하나, 견고성 측면에서 보면 그리 효율적인 방법이 아니다.
따라서, 본 발명에서는 워터마크를 도 3에 도시된 바와 같이 각 블록의 저주파 성분에 삽입하는 방법을 사용한다. 즉, 각 블록의 저주파 계수를 변화시키되 해당 블록의 복잡도에 따라, 계수의 변화량을 조절한다. 또한, 워터마크를 삽입하기 위한 계수로서 저주파 성분의 모든 계수를 사용하지 않고, 해당 블록내의 저주파 계수들의 평균값보다 값이 큰 계수들을 선정하여 변화시킨다. 선정된 계수는아래의 수학식 1과 수학식 2에 따라 변화시키는데, 삽입하고자 하는 워터마크 신호가 1이면 수학식 1을 이용하여 계수를 변화시키고 삽입하고자 하는 워터마크 신호가 0 이면 수학식 2를 이용하여 계수를 변화시킨다.
[수학식 1]
Coeff'=Coeff+α×Coeff×logA
[수학식 2]
Coeff'=Coeff-α×Coeff×logA
위의 두 식에서,Coeff는 워터마크 삽입전의 계수값을 나타내고,Coeff'는 삽입후의 계수값을 각각 나타낸다.α는 워터마크의 삽입 강도로서,α값이 크면 계수의 변화량이 많아져 공격에 더욱 견고해지지만 화질의 저하가 심해지고,α값이 작으면 공격에는 약하나 화질의 저하가 적어 좋은 화질을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에서는 워터마크의 삽입량을 블록의 복잡도에 따라 변화시키는데, 블록의 복잡도는 블록의 분산을 이용한다. 위의 두 식에서A가 블록의 분산으로써, 분산이 크면 클수록 계수의 변화량이 많아지는 바, 워터마크 삽입으로 인한 화질 저하를 최소화하면서 견고성을 증가시킬 수 있다.
이와 같이 위의 두 수학식을 통해 모든 블록의 계수를 변화시키고, 역이산코사인변환을 이용하여 각 블록을 역 변환하면, 워터마크 삽입이 끝나게 된다.
이하에서는 워터마크 추출과정에 대해 설명한다. 워터마크 추출은 도 4에 도시된 바와 같이 원 영상과 워터마크 삽입 영상을 비교함으로써 이루어진다.
워터마크를 추출하기 위하여, 먼저 워터마크가 삽입되기 전의 원영상과 워터마크 삽입 영상을 영상의 복잡도에 따라 다중 크기 블록으로 나누는데, 나뉘어진 각 블록의 이산코사인변환 계수들을 비교함으로써 워터마크를 추출한다. 각 블록에서 워터마크를 추출하기 위하여, 워터마크가 삽입되어있는 계수를 선정한다. 계수를 선정하는 방법은 워터마크가 삽입될 때와 마찬가지로, 저주파 계수들 중 값이 저주파 계수들의 평균값 이상이 되는 계수들로 선정한다. 그리고, 원 영상과 워터마크 삽입영상의 동일한 위치의 계수들을 비교하여 워터마크를 추출하는데, 이때 수학식 3과 수학식 4를 이용한다.
[수학식 3]
｜Coeff'｜ > ｜Coeff｜+β×｜Coeff｜×logA
[수학식 4]
｜Coeff'｜ < ｜Coeff｜-β×｜Coeff｜×logA
위의 두 식에서Coeff는 원 영상의 계수를 나타내고,Coeff'는 워터마크가 삽입된 영상의 계수를 나타낸다.A는 해당 블록의 분산이고,β는 추출 상수로써잡음이나 공격으로 인한 영상의 왜곡에 대비하여α보다 작은 값을 사용한다. 원 영상과 워터마크 삽입 영상에서 대응되는 두 계수를 비교하여, 수학식 3을 만족하면 그 계수에는 신호 1 이 삽입되어 있는 것으로 판정하고, 수학식 4를 만족하면 0이 삽입되어 있는 것으로 판정한다.
위의 비교식을 통하여 추출된 워터마크를 삽입된 원래의 워터마크와 비교하여 주어진 영상에 워터마크가 삽입되었는지 여부를 판별한다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 영상의 지역적인 특성에 따라 블록의 크기를 가변하여 워터마크를 삽입함으로써, 영상의 복잡도에 따라 워터마크의 삽입량을 조절할 수 있기 때문에 워터마크의 삽입으로 인한 영상 훼손을 최소화하면서 보다 많은 변경을 할 수 있는 잇점이 있다.
아래의 표 1은 종래의 고정 크기 블록 기반 워터마킹 기법과 본 발명에 따른 가변 크기 블록 기반 워터마킹 기법을 비교한 표이다.
삽입강도(Strength) 모드 공격의 종류 PSNR
Noise Sharpening Blurring JPEG
1 고정크기 0.63 0.76 0.57 0.68 38.68
가변크기 0.71 0.78 0.62 0.78 39.70
2 고정크기 0.70 0.85 0.62 0.73 33.87
가변크기 0.82 0.90 0.70 0.86 33.85
3 고정크기 0.73 0.89 0.66 0.78 30.40
가변크기 0.84 0.93 0.73 0.89 31.94
즉, 워터마크를 삽입한 후 가우시안 잡음을 첨가한 경우(Noise)와, JPEG 손실압축을 가한 경우, Blurring을 가한 경우, Sharpening을 가한 경우에 따라 각각 워터마크의 검출 능력을 비교하였다. 표에서 알 수 있듯이 워터마크 삽입으로 인한 화질 손실이 비슷할 때, 워터마크의 검출 능력은 본 발명에서 제안한 방법이 더 높다.
도 5는 본 발명에 따른 워터마킹 기법의 비모호성을 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 즉, 임의의 영상에 워터마크를 삽입한 후 서로 다른 1000개의 워터마크를 이용하여 검출하였을 때, 각 워터마크에 대한 반응을 보인 도면이다. 워터마크를 삽입한 영상(a)과, 삽입영상에 Blurring을 취한 영상(b), Sharpening을 취한 영상(c)을 이용하여 워터마크를 검출하였는데, 그림에서 볼 수 있듯이, 삽입된 워터마크에만 강한 반응을 보이고, 나머지 다른 워터마크에 대해서는 높은 반응을 보이지 않았다. 즉, 워터마크가 삽입된 영상이 영상처리된 후에도 삽입된 워터마크를 정확하게 찾아낼 수 있다.

Claims (19)

  1. 워터마크를 삽입하고자 하는 원 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나누는 제 1 단계와,
    상기 각 블록들을 이산코사인변환하는 제 2 단계,
    상기 이산코사인변환된 각 블록들에 이진 난수열의 워터마크를 삽입하는 제 3 단계, 및
    상기 워터마크가 삽입된 블록을 역이산코사인변환하는 제 4 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 단계는 복잡도에 반비례하는 크기의 블록들로 분할하는 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    블록을 전체 영상으로 초기화하는 제 1 소단계와,
    상기 블록의 복잡도를 구하는 제 2 소단계와,
    상기 블록의 복잡도가 임계치보다 크고 상기 블록의 크기가 최소 크기보다 크면 상기 블록을 등분하여 다수개의 부블록들로 나누고, 상기 블록의 복잡도가 임계치보다 크지 않거나 상기 블록의 크기가 최소 크기이면 해당 블록에 대한 분할을 종료하는 제 3 소단계, 및
    상기 제 3 소단계에서 나누어진 각 부블록들을 블록으로 설정하여 상기 제 2 소단계와 제 3 소단계를 반복 수행하는 제 4 소단계를 포함한 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 복잡도는 상기 블록의 밝기 분산값인 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 이산코사인변환된 블록에서 워터마크를 삽입할 이산코사인변환 계수들을 선정하는 제 1 소단계와,
    상기 선정된 이산코사인변환 계수들을 블록의 복잡도와 워터마크 신호값에 따라 변환하는 제 2 소단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 소단계는, 상기 워터마크를 삽입할 이산코사인변환 계수들을 상기 이산코사인변환된 블록의 저주파 계수 평균값보다 큰 값을 가지는 저주파 계수들로 선정하는 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 소단계는, 워터마크 신호값이 1이면 상기 이산코사인변환 계수(Coeff)를 수식 1에 적용하여 변환하고, 워터마크 신호값이 0이면 상기 이산코사인변환 계수(Coeff)를 수식 2에 적용하여 변환하는 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입방법.
    [수식 1]
    Coeff'=Coeff+α×Coeff×logA
    [수식 2]
    Coeff'=Coeff-α×Coeff×logA
    여기서,Coeff'는 워터마크 삽입 후의 변환된 계수값,α는 워터마크의 삽입 강도,A는 블록의 복잡도를 나타내는 밝기 분산값이다.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 영상은 동영상 프레임인 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입방법.
  9. 컴퓨터에,
    워터마크를 삽입하고자 하는 원 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나누는 제 1 단계와,
    상기 각 블록들을 이산코사인변환하는 제 2 단계,
    상기 이산코사인변환된 각 블록들에 이진 난수열의 워터마크를 삽입하는 제 3 단계, 및
    상기 워터마크가 삽입된 블록을 역이산코사인변환하는 제 4 단계를 포함한 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  10. 영상의 복잡도에 따른 가변크기 블록에 워터마크가 삽입된 워터마크 삽입 영상의 워터마크를 추출하는 방법에 있어서,
    상기 워터마크 삽입 영상과 원 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나누는 제 1 단계와,
    상기 각 블록들을 이산코사인변환하는 제 2 단계,
    상기 원 영상과 워터마크 삽입 영상의 동일한 위치 블록의 이산코사인변환 계수들을 상호 비교하여 워터마크를 추출하는 제 3 단계, 및
    상기 추출된 워터마크와 원 삽입된 워터마크를 비교하는 제 4 단계를 포함한것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 단계는 복잡도에 반비례하는 크기의 블록들로 분할하는 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 단계는,
    블록을 전체 영상으로 초기화하는 제 1 소단계와,
    상기 블록의 복잡도를 구하는 제 2 소단계와,
    상기 블록의 복잡도가 임계치보다 크고 상기 블록의 크기가 최소 크기보다 크면 상기 블록을 등분하여 다수개의 부블록들로 나누고, 상기 블록의 복잡도가 임계치보다 크지 않거나 상기 블록의 크기가 최소 크기이면 해당 블록에 대한 분할을 종료하는 제 3 소단계, 및
    상기 제 3 소단계에서 나누어진 각 부블록들을 블록으로 설정하여 상기 제 2 소단계와 제 3 소단계를 반복 수행하는 제 4 소단계를 포함한 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 복잡도는 상기 블록의 밝기 분산값인 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 이산코사인변환된 블록에서 워터마크가 삽입된 이산코사인변환 계수들을 선정하는 제 1 소단계와,
    상기 원 영상의 이산코사인변환 계수를 블록의 복잡도에 따라 변환한 후 상기 워터마크 삽입 영상의 이산코사인변환 계수와 비교함으로써 삽입된 워터마크 신호값을 추출하는 제 2 소단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 소단계는, 상기 워터마크가 삽입된 이산코사인변환 계수들을 상기 이산코사인변환된 블록의 저주파 계수 평균값보다 큰 값을 가지는 저주파 계수들로 선정하는 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서, 상기 제 2 소단계는, 상기 원 영상의 이산코사인변환 계수(Coeff)와 상기 워터마크 삽입 영상의 이산코사인변환계수(Coeff')가 아래의 수식 3을 만족하면 1의 워터마크 신호가 삽입된 것으로 판정하고, 아래의 수식 4를 만족하면 0의 워터마크 신호가 삽입된 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법.
    [수식 3]
    ｜Coeff'｜ > ｜Coeff｜+β×｜Coeff｜×logA
    [수식 4]
    ｜Coeff'｜ < ｜Coeff｜-β×｜Coeff｜×logA
    여기서,Coeff는 원 영상의 이산코사인변환 계수이고,Coeff'는 워터마크 삽입 영상의 이산코사인변환 계수이고,A는 블록의 복잡도를 나타내는 밝기 분산값이고,β는 추출 상수로써 삽입강도보다 작은 값이다.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 영상은 동영상 프레임인 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법.
  18. 컴퓨터에,
    워터마크 삽입 영상과 원 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나누는 제 1 단계와,
    상기 각 블록들을 이산코사인변환하는 제 2 단계,
    상기 원 영상과 워터마크 삽입 영상의 동일한 위치 블록의 이산코사인변환 계수들을 상호 비교하여 워터마크를 추출하는 제 3 단계, 및
    상기 추출된 워터마크와 원 삽입된 워터마크를 비교하는 제 4 단계를 포함한 가변크기 블록 기반 워터마크 추출방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  19. 워터마크를 삽입하고자 하는 원 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나누는 단계와, 상기 각 블록들을 이산코사인변환하는 단계, 상기 이산코사인변환된 각 블록들에 이진 난수열의 워터마크를 삽입하는 단계, 및 상기 워터마크가 삽입된 블록을 역이산코사인변환하는 단계를 포함하는 가변크기 블록 기반 워터마크 삽입과정과;
    상기 워터마크 삽입 영상과 원 영상을 복잡도에 따라 다양한 크기의 블록들로 나누는 단계와, 상기 각 블록들을 이산코사인변환하는 단계, 상기 원 영상과 워터마크 삽입 영상의 동일한 위치 블록의 이산코사인변환 계수들을 상호 비교하여 워터마크를 추출하는 단계, 및 상기 추출된 워터마크와 원 삽입된 워터마크를 비교하는 단계를 포함하는 가변크기 블록 기반 워터마크 추출과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변크기 블록 기반 워터마킹 방법.
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