KR100356201B1 - Watermarking method for copyright protection and Authentication using HSI color space - Google Patents

Watermarking method for copyright protection and Authentication using HSI color space Download PDF

Info

Publication number
KR100356201B1
KR100356201B1 KR1020000033857A KR20000033857A KR100356201B1 KR 100356201 B1 KR100356201 B1 KR 100356201B1 KR 1020000033857 A KR1020000033857 A KR 1020000033857A KR 20000033857 A KR20000033857 A KR 20000033857A KR 100356201 B1 KR100356201 B1 KR 100356201B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
authentication
watermark
color space
frame
threshold
Prior art date
Application number
KR1020000033857A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20000072004A (en
Inventor
원치선
김주현
임재혁
김대진
김현태
Original Assignee
주식회사 실트로닉 테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 실트로닉 테크놀로지 filed Critical 주식회사 실트로닉 테크놀로지
Priority to KR1020000033857A priority Critical patent/KR100356201B1/en
Publication of KR20000072004A publication Critical patent/KR20000072004A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100356201B1 publication Critical patent/KR100356201B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
    • G06T1/0021Image watermarking
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/80Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/80Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • H04N21/85Assembly of content; Generation of multimedia applications
    • H04N21/854Content authoring
    • H04N21/8549Creating video summaries, e.g. movie trailer

Abstract

본 발명은 디지털 컬러 동영상에 대해 에치에스아이 컬러 공간을 이용한 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법과 영상데이터에 대해 허가 받은 소비자의 인증을 위한 워터마킹 기법에 관한 것이다.The present invention relates to a watermarking technique for copyright protection using an ETS color space for a digital color video and a watermarking technique for authentication of an authorized consumer of image data.

에치에스아이 컬러 공간을 이용한 워터마킹 기법은 디지털 컬러 동영상의 각각의 프레임을 HSI 컬러 공간으로 변형하고 각 프레임에 해당하는 I(Intensity)성분을 주파수 공간으로 변환하여 저작권 보호를 위한 워터마크를 삽입하고 H(Hue) 성분에 인증을 위한 비트맵을 사용하여 인증 코드를 발생한다. 이때 발생된 인증 코드는 허가 받은 소비자에게 전송되어 인증을 위한 워터마크를 확인할 때 사용된다. 저작권 보호를 위한 워터마크는 원 영상 없이 추출하여 원 영상이 공개될 위험이 없다. 또한 HSI 컬러 공간을 이용하여 RGB 컬러 공간보다 인간 시각 시스템에 적응적임을 특징으로 한다.The watermarking technique using ETS color space transforms each frame of digital color video into HSI color space and converts I (Intensity) component into frequency space to insert watermark for copyright protection. An authentication code is generated using a bitmap for authentication in the H (Hue) component. The generated authentication code is transmitted to the authorized consumer and used when checking the watermark for authentication. The watermark for copyright protection is extracted without the original image, and there is no risk of the original image being disclosed. In addition, the HSI color space is used to adapt to the human visual system rather than the RGB color space.

Description

에치에스아이 컬러 공간에서 저작권 보호를 위한 워터마킹 및 인증 기법과 인증 기법이 적용된 컬러 동영상에서 디지털 워터마크를 추출하는 추출방법{Watermarking method for copyright protection and Authentication using HSI color space}Extraction method for extracting digital watermark from color video with watermarking and authentication technique for copyright protection and authentication technique in H.S eye color space {Watermarking method for copyright protection and Authentication using HSI color space}

본 발명은 에치에스아이 컬러 공간에서 저작권 보호를 위한 워터마킹 및 인증 기법과 인증 기법이 적용된 컬러 동영상에서 디지털 워터마크를 추출하는 추출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 컬러 동영상에 대해 에치에스아이 컬러 공간을 이용한 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법과, 합법적으로 영상을 구입한 소비자가 자신이 구입한 영상이 제3자에 의해 조작 및 변형되었는지의 여부를 판단하기 위한 인증기법이 적용된 컬러 동영상에서 디지털 워터마크를 추출하는 추출방법 포함되는 에치에스아이 컬러 공간에서 저작권 보호를 위한 워터마킹 및 인증기법과 인증 기법이 적용된 컬러 동영상에서 디지털 워터마크를 추출하는 추출방법에 관한 것이다.The present invention relates to a watermarking and authentication method for copyright protection and an extraction method for extracting a digital watermark from a color video to which an authentication method is applied, in more detail. Watermarking technique for copyright protection using color space and digital video in color video with authentication technique for judging whether or not the image purchased by the user has been manipulated and modified by a third party. Extraction method for extracting a watermark The present invention relates to an extraction method for extracting a digital watermark from a color video to which a watermarking and authentication technique and an authentication technique for copyright protection are applied in an included ETS eye color space.

기존의 아날로그 형태의 영상 컨텐츠가 디지털 형태의 영상 컨텐츠로 전환되어 복사될 때 원본과 구분될 수 없게 되어 불법적으로 복사된 영상 컨텐츠가 인터넷과 같은 네트워크를 통하여 대량 배포될 수 있는 문제가 발생할 수 있는바,When the existing analog video content is converted to digital video content and copied, it may be indistinguishable from the original, which may cause a problem that illegally copied video content may be distributed through a network such as the Internet. ,

이를 방지하기 위해 적용되었던 기존의 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법은 주로 정지영상에 적용되었는데,In order to prevent this, the existing watermarking technique for copyright protection is mainly applied to still images.

이는 초기에 영상에 픽셀 값을 변형하여 워터마크를 삽입하는 기법을 사용하였으나, 노이즈나 압축 등에 대한 영상처리에 강인하지 못한 단점이 있어 영상을 주파수 영역으로 변환하여 워터마크를 삽입하고 원 영상과 비교하여 워터마크를 추출하는 기법을 사용하여 JPEG과 같은 손실 압축에도 강인성을 갖도록 하였다.It used a technique of inserting a watermark by transforming pixel values into an image at first, but it is not robust to image processing such as noise or compression, so it converts an image into a frequency domain to insert a watermark and compares it with the original image. By using the technique of extracting watermark, it is robust to lossy compression such as JPEG.

그러나, 상기와 같은 종래 워터마킹 방법은 원 영상이 필요하다는 단점과 조작에 의하여 저작권 자체를 보호할 수 없게 된다는 단점을 갖는 것이며, 동영상에 대하여 워터마킹 기법을 적용할 때 대부분 흑백 영상에 적용하여 색차 성분을 고려하지 못하는 단점이 있었다.However, the conventional watermarking method has the disadvantage that the original image is not required and the copyright itself cannot be protected by the manipulation. When the watermarking technique is applied to a video, the color difference is applied to most black and white images. There was a drawback of not considering the ingredients.

마찬가지로 인증을 위한 워터마킹 기법에서도 기존의 기법에서는 색차 성분을 고려하지 못한 단점이 있다.Similarly, the watermarking technique for authentication has a disadvantage that the conventional method does not consider the color difference component.

따라서, 본 발명은 원 영상 없이 워터마크를 추출 할 수 있을뿐만 아니라 컬러 동영상에 대하여 적용할 수 있으며, 이와동시에 인증 기법을 적용하여 합법적 소비자를 보호하기 위하여 안출된 것으로서,Therefore, the present invention can be applied not only to extract a watermark without an original image but also to a color video, and at the same time, it is conceived to protect legitimate consumers by applying an authentication technique.

컬러 동영상의 컬러 정보를 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에 적용하여 I성분에 저작권 보호를 위한 워터마크를 삽입하고 H성분을 이용하여 인증 코드를 발생토록하므로서 소비자에게 이 코드를 전달하여 영상의 변형 여부를 확인 할 수 있도록함에 그 목적이 있다.By applying the color information of color video to HSI color space, insert watermark for copyright protection in I component and generate authentication code using H component, and transmit this code to consumers to transform the image. Its purpose is to be able to check whether or not.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;As a specific means of the present invention for achieving this object;

워터마크를 삽입할 해당 동영상에 대하여 각각의 프레임으로 나누는 추출 단계(S10)와; 상기 각각의 프레임을 워터마크 삽입을 위해 에치에스아이(HSI)컬러 공간으로 변환 단계(S20)와; 상기 변환된 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에서 소유권주장을 위한 워터마크를 적용하기 위해 프레임의 I(Intensity)성분을 추출 단계(S30)와; 상기 인접한 주파수 계수값의 평균값을 사용하여 임계치(Threshold)를 구하여 프레임의 I성분에 디지털 워터마크의 삽입위치와 강도를 결정하고 삽입하는 단계(S40)와; 상기 임계치에 의한 이진코드를 발생하는 단계(S50)와; 상기 임계치에 의한 이진 코드와 비트맵(Bitmap)을 XOR연산을 통하여 새로운 키(Key) 코드로 발생하는 단계(S60)와; 상기 워터마크된 주파수 계수값을 다시 역 변환함으로써 워터마크가 삽입된 I 성분 프레임을 생성한 후에 저장하는 단계(S70)와; 상기 에치에스아이(HSI)컬러 공간에서 인증을 위한 워터마크를 적용하기 위해 각각의 프레임에 H성분을 추출 단계(S80)와; 상기 인증코드발생을 위한 임계치를 결정 단계(S90)와; 상기 발생된 임계치에 따라 H성분에서 이진 비트열 발생 단계(S100)와; 상기 임계치에 의해 구한 이진 비트열과 비트맵을 XOR 연산을 통해 새로운 인증 코드를 발생하는 단계(S110)와; 상기 소유권 주장을 위한 워터마크가 삽입된 I컬러 성분과 인증을 위한 워터마크가 삽입된 H컬러 성분을 합쳐 하나의 프레임을 발생 단계(S120)와; 상기 워터마크가 삽입된 각각의 프레임을 합쳐 동영상 발생 단계(S130)와; 상기 워터마크가 삽입된 동영상과 인증코드 발생시 사용한 임계치를 원격지로 전송하는 단계(S140)로 이루어지는 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에서 저작권 보호를 위한 워터마킹 및 인증기법을 구비하므로서 달성되며,An extraction step (S10) of dividing the watermark into a respective frame for the video to be inserted; Converting each frame into an HSI color space for embedding a watermark (S20); Extracting an I (Intensity) component of a frame to apply a watermark for claiming ownership in the converted HSI color space (S30); Determining an insertion position and an intensity of a digital watermark in the I component of the frame by obtaining a threshold using the average value of the adjacent frequency coefficient values (S40); Generating a binary code based on the threshold (S50); Generating a binary key and a bitmap according to the threshold as a new key code through an XOR operation (S60); Generating and storing a watermarked I component frame by inversely converting the watermarked frequency coefficient value (S70); Extracting an H component in each frame to apply a watermark for authentication in the HSI color space (S80); Determining a threshold for generating the authentication code (S90); Generating a binary bit string in the H component according to the generated threshold value (S100); Generating a new authentication code through an XOR operation on the binary bit string and the bitmap obtained by the threshold value (S110); Generating one frame by combining the I-color component with the watermark for the claim and the H-color component with the watermark for authentication (S120); A video generation step (S130) of combining the respective frames having the watermark embedded therein; It is achieved by having a watermarking and authentication technique for copyright protection in the HSI color space comprising the step of transmitting the watermark embedded video and the threshold used when generating the authentication code to a remote location (S140),

상기 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에 적용한 워터마크가 삽입된 컬러 동영상, 인증코드 발생시 사용한 임계치를 입력받는 단계(S150)와; 상기 컬러 동영상의 인증과 소유권주장을 위한 워터마크를 추출하기 위해 각각의 프레임을 추출단계(S160)와; 상기 각각의 프레임을 워터마크 추출을 위해 에치에스아이(HSI)컬러 공간으로 변환 단계(S170)와; 상기 에치에스아이(HSI)컬러 공간에서 인증을 위한 워터마크 추출을 적용하기 위해 각각의 프레임에 H성분을 추출 단계(S180)와; 상기 임계치에 의한 이진 코드 추출하는 단계(S190)와; 상기 임계치에 의해 구한 이진 코드와 전송 받은 인증코드를 XOR 연산을 통하여 인증을 위한 비트맵을 추출하는 단계(S200)와; 상기 변환된 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에서 소유권주장을 위한 워터마크를 추출하기 위해 프레임의 I성분을 추출 단계(S210)와; 상기 소유권 주장을 위한 임계치에 따라 영상으로부터 이진코드를 추출하는 단계(S220)와; 상기 소유권 키코드와 임계치에 의해 구한 이진코드를 XOR 연산을 통하여 소유권 주장을 위한 비트맵 추출 단계(S230)로서 이루어지는 인증 기법이 적용된 컬러 동영상에서 디지털 워터마크를 추출하는 추출방법을 구비하므로서 달성된다.Receiving a color video inserted with a watermark applied to the HSI color space and a threshold used when an authentication code is generated (S150); Extracting each frame to extract a watermark for authentication and ownership claim of the color video (S160); Converting each frame into an HSI color space for watermark extraction (S170); Extracting an H component in each frame to apply watermark extraction for authentication in the HSI color space (S180); Extracting a binary code based on the threshold (S190); Extracting a bitmap for authentication from the binary code obtained by the threshold and the received authentication code through an XOR operation (S200); Extracting an I component of a frame to extract a watermark for claiming ownership in the converted HSI color space (S210); Extracting a binary code from an image according to the threshold for claiming (S220); It is achieved by having an extraction method for extracting a digital watermark from a color video to which the authentication technique, which is performed as a bitmap extraction step (S230) for claiming, is obtained through the XOR operation on the binary code obtained by the ownership keycode and the threshold value.

여기서, 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법은 원 동영상에 대하여 에치에스아이(HSI) 컬러 공간을 적용한 후 I성분을 추출하고 DCT와 같은 주파수 변환을 통하여 대역 확산 된 I성분의 주파수 계수값 중 저주파와 중간 주파수 사이의 값을이용하여 워터마크를 삽입하게 된다. 도 3에서는 DC 계수를 제외한 나머지 중간 주파수 대역 중에서 워터마크를 삽입할 위치를 선정하여 인접한 AC 계수값의 평균값을 이용한 워터마크의 삽입방법을 나타낸다.Here, the watermarking technique for copyright protection is applied to HSI color space for the original video, and then I component is extracted and low frequency and intermediate frequency coefficient values of I components spread through the frequency conversion such as DCT. The watermark is inserted using the value between frequencies. 3 illustrates a method of inserting a watermark using an average value of adjacent AC coefficient values by selecting a position at which a watermark is to be inserted from the remaining intermediate frequency bands excluding DC coefficients.

상기 워터마크 기법의 경우 워터마크의 추출시 원 영상을 사용하지 않으므로 조작과 같은 공격에 대응할 수 있는 특징을 가지고 있다.In the watermarking technique, since the original image is not used to extract the watermark, the watermark technique has a feature that can cope with an attack such as manipulation.

이어서, 인증을 위한 워터마크 기법에서는 이진 비트맵(Binary Bit Map)을 사용한다. 이때 비트맵의 크기는 동영상의 크기보다 작거나 같은 크기여야 한다. 작을 경우 도 4와 같이 동영상의 크기만큼 비트맵의 크기를 조절한다. 인증을 위한 워터마크에서는 각 프레임의 H 성분을 일정 임계치를 적용하여 두 부분(0과1)으로 구분한다. 이렇게 생성된 시퀀스와 인증에 쓰일 이진 비트맵영상을 XOR 연산하여 새로운 이진 시퀀스를 발생한다. 이 코드를 인증 코드로 사용하는데 이것을 정당한 소유권자에게 암호화를 통해 알려주거나 ECC(Error Control Code)를 적용하여 허가 받은 사용자에게 전송한다.Subsequently, the watermark scheme for authentication uses a binary bit map. At this time, the size of the bitmap should be smaller than or equal to the size of the video. If small, the size of the bitmap is adjusted as much as the size of the video as shown in FIG. In the watermark for authentication, the H component of each frame is divided into two parts (0 and 1) by applying a predetermined threshold. A new binary sequence is generated by performing an XOR operation on the generated bitmap image and the binary bitmap image used for authentication. This code is used as an authentication code, which is sent to the legitimate owner through encryption or transmitted to an authorized user by applying an error control code (ECC).

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 에치에스아이 컬러 공간에서의 워터마킹 및 인증기법을 도시한 전체 흐름도.1A is a general flow diagram illustrating a watermarking and authentication technique in an HT eye color space according to an embodiment of the present invention.

도 1b는 인증 기법이 적용된 컬러 동영상에서 디지털 워터마크를 추출하는 추출방법을 도시한 전체 구성도.1B is an overall configuration diagram showing an extraction method for extracting a digital watermark from a color video to which an authentication scheme is applied.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에치에스아이 컬러 공간 중 I 성분에 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법의 흐름도.2 is a flow chart of a watermarking technique for copyright protection on an I component of an HT eye color space according to an embodiment of the present invention.

도 3은 저작권 보호를 위한 워터마크를 삽입할 위치를 선정하여 워터마크를 삽입과정을 도시한 도면.3 is a diagram illustrating a process of inserting a watermark by selecting a position to insert a watermark for copyright protection.

도 4는 동영상의 크기만큼 비트맵의 크기를 조절하는 과정을 도시한 도면.4 is a diagram illustrating a process of adjusting the size of a bitmap by the size of a video.

도 5는 본 발명의 한 실시 예에 따른 에치에스아이 컬러 공간 중 H 성분을 이용한 인증을 위한 워터마킹 기법의 흐름도.5 is a flowchart of a watermarking technique for authentication using an H component of an HT eye color space according to an embodiment of the present invention.

도 6은 에치에스아이 컬러 공간을 도시한 도면.FIG. 6 is a diagram illustrating an HT eye color space; FIG.

<도면주요부위에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for major parts of drawing>

추출단계 :S10 변환단계 : S20I 성분추출단계 : S30 삽입단계 : S40Extraction step: S10 Conversion step: S20I Ingredient extraction step: S30 Insertion step: S40

이진코드발생단계 : S50 키코드발생단계 : S60 저장단계 : S70Binary code generation step: S50 Key code generation step: S60 Storage step: S70

H성분추출단계 : S80 임계치 결정단계 : S90 이진 비트열생성단계 : S100인증코트발생단계 : S110 프레임발생단계 : S120 동영상발생단계 : S130H component extraction step: S80 Threshold determination step: S90 Binary bit string generation step: S100 Authentication coat generation step: S110 Frame generation step: S120 Video generation step: S130

전송단계 : S140 임계치입력단계 : S150 프레임 추출단계 : S160Transmission step: S140 threshold input step: S150 frame extraction step: S160

변환단계 : S170 H성분추출단계 : S180 비트맵추출단계 : S200Conversion step: S170 H component extraction step: S180 Bitmap extraction step: S200

I성분추출단계 : S210 이진코드추출단계 : S220 비트맵추출단계 : S230I component extraction step: S210 Binary code extraction step: S220 Bitmap extraction step: S230

이하, 본 발명에 따른 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에서 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법과 인증 기법의 바람직한 실시 예를 첨부에 의거 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of a watermarking technique and an authentication technique for copyright protection in an HSI color space according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<실시예><Example>

도 1은 본 발명에 따른 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에서의 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법과 인증 기법의 바람직한 실시예를 나타낸 순서도이고 도 2와도 5는 각,각 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에서의 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법과 인증 기법을 나타낸 도면이다.1 is a flowchart showing a preferred embodiment of a watermarking technique and an authentication technique for copyright protection in an HSI color space according to the present invention, and FIGS. 2 and 5 are each HSI color. A diagram illustrating a watermarking technique and an authentication technique for copyright protection in a space.

이에 도시된 바와같이 본 발명의 워터마킹 및 인증방법은 해당 동영상을 각각의 프레임으로 나누는 추출단계(S10)와; 상기 각각의 프레임을 에치에스아이(HSI)컬러 공간으로 변환하는 변환단계(S20)와; 상기 변환된 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에서 워터마크를 적용하기 위해 프레임의 I(Intensity)성분을 추출하는 I성분추출단계(S30)와; 임계치(Threshold)를 구하여 프레임의 I성분에 디지털 워터마크의 삽입위치와 강도를 결정하여 삽입하는 삽입단계(S40)와; 상기 임계치에 의한 이진코드를 발생하는 이진코드발생단계(S50)와; 이진 코드와 비트맵(Bitmap)을 XOR연산을 통하여 새로운 키(Key) 코드로 발생하는 키코드발생단계(S60)와; 워터마크된 주파수 계수값을 다시 역 변환함으로써 워터마크가 삽입된 I 성분 프레임을 생성,저장하는 저장단계(S70)와; 에치에스아이(HSI)컬러 공간에서 인증을 위한 워터마크를 적용하기 위해 각각의 프레임에 H성분을 추출하는 H성분추출단계(S80)와; 인증코드발생을 위한 임계치를 결정하는 임계치 결정단계(S90)와; 임계치에 따라 H성분에서 이진 비트열을 발생하는 이진 비트열생성단계(S100)와; 임계치에 의해 구한 이진 비트열과 비트맵을 XOR 연산을 통해 새로운 인증 코드를 발생하는 인증코트발생단계(S110)와; I컬러 성분과 H컬러 성분을 합쳐 하나의 프레임을 발생하는 프레임발생단계(S120)와; 워터마크가 삽입된 각각의 프레임을 합쳐 동영상 발생하는 동영상발생단계(S130)와; 동영상과 인증코드 발생시 사용한 임계치를 원격지로 전송하는 전송단계(S140)로 이루어진다.As shown therein, the watermarking and authentication method of the present invention includes an extraction step (S10) of dividing the video into respective frames; A conversion step (S20) of converting each frame into an HSI color space; An I component extraction step (S30) of extracting an I (Intensity) component of the frame to apply a watermark in the converted HSI color space; An insertion step (S40) of obtaining a threshold to determine and insert an insertion position and an intensity of the digital watermark in the I component of the frame; A binary code generation step (S50) of generating a binary code by the threshold value; A key code generation step S60 of generating a binary code and a bitmap as a new key code through an XOR operation; A storage step (S70) of generating and storing an I component frame having a watermark embedded therein by inversely converting the watermarked frequency coefficient value; An H component extracting step (S80) of extracting an H component in each frame to apply a watermark for authentication in an HSI color space; A threshold determination step (S90) of determining a threshold for generating an authentication code; A binary bit string generation step (S100) of generating a binary bit string in the H component according to the threshold value; An authentication coat generation step (S110) of generating a new authentication code through an XOR operation on the binary bit string and the bitmap obtained by the threshold value; A frame generation step (S120) of generating one frame by combining the I color component and the H color component; A video generating step (S130) of generating a video by combining the respective frames having the watermark inserted therein; Transmitting step (S140) for transmitting the threshold value used when generating the video and the authentication code to the remote.

여기서, 상기 프레임 추출 단계(S10)에서는 컬러 동영상에서 워터마크를 삽입을 위해 각각의 프레임을 추출한다. 비압축영역(Uncompressed region)인 프레임에 워터마크를 삽입함으로써 영상처리, 기하학적 변환과 같은 워터마크 공격시 더욱 강인한 성질을 보인다.In the frame extracting step (S10), each frame is extracted to insert a watermark from the color video. By inserting a watermark into a frame that is an uncompressed region, the watermark is more robust in watermark attacks such as image processing and geometric transformation.

이후, 각각의 컬러 프레임을 에치에스아이(HSI)컬러 공간으로 변환(S20)한다.Thereafter, each color frame is converted into an HSI color space (S20).

컬러 공간의 변환에는 에치에스아이(HSI), R/G/B, Y/Cr/Cb등 여러 가지 컬러 공간이 존재한다. 이중 에치에스아이(HSI) 컬러공간은 영상내의 컬러 성분에 대한 표현이 RGB 컬러공간과는 다르다. RGB 컬러 공간의 경우 RGB를 각 성분의 축으로 한 좌표계로 표현하는데 비해 에치에스아이(HSI) 컬러공간은 도 6과 같이 원뿔 두 개를 붙여 놓은 모양으로 에치에스아이(HSI) 컬러 공간을 표현한다.There are various color spaces, such as HSI, R / G / B, Y / Cr / Cb, for conversion of the color space. In the HSI color space, the representation of the color components in the image is different from that of the RGB color space. In the case of the RGB color space, RGB is represented by a coordinate system of each component axis, whereas the HSI color space is represented by the two cones as shown in FIG. 6 to express the HSI color space. .

이러한 에치에스아이(HSI) 컬러공간은 두 가지의 큰 특징을 갖는데,This HSI color space has two big features.

첫째, 명암(Intensity)성분인 I는 영상에서 컬러 정보로부터 분리되어지고 둘째, 색차(Hue)성분인 H와 채도(Saturation)성분인 S가 RGB 성분으로 나누어진 컬러 성분에 비해 인간 시각 시스템에 더 가깝기 때문에 인간 시각 시스템을 적용한 컬러 동영상에 대한 워터마크 삽입에 적합하다.First, the intensity component I is separated from the color information in the image, and second, the H component hue difference and the saturation component S are divided into RGB components. As it is close, it is suitable for inserting a watermark for color video using a human visual system.

아래의 수학식 1에 의하여 RGB 성분을 에치에스아이(HSI) 컬러 성분으로 표현할 수 있다.By using Equation 1 below, the RGB component may be expressed as an HSI color component.

이후, 워터마크의 소유권 주장을 위해 각각의 프레임에서 I성분을 추출하는 단계(S30)가 이루어진다.Thereafter, a step S30 of extracting an I component from each frame is performed to claim the watermark.

통상, 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법에서는 워터마크의 강인성을 향상시키기 위하여 콕스(Cox) 등이 제안한 대역 확산 기법을 이용하여 디지털 워터마크를 삽입하는 단계(S35)를 수행하는데, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 이를 좀 더 상술하기로 한다.In general, the watermarking technique for copyright protection performs a step (S35) of inserting a digital watermark using a spread spectrum technique proposed by Cox et al. To improve the robustness of the watermark. This will be explained in more detail to help.

인간의 시각 시스템은 주파수 측면에서 보면 고주파 성분에 대해서는 둔감하나 저주파 성분에 대해서는 민감한 특성이 있다. 그러므로 영상 압축 알고리즘의 경우, 저주파보다는 고주파 성분을 제거함으로써 압축된 영상을 얻게 된다. 따라서 디지털 워터마크가 압축 과정을 거친 후 보존이 되기 위해서는 인간 시각적으로 민감한 저주파 성분에 디지털 워터마크를 삽입하여야 하고 동시에 삽입된 디지털 워터마크가 육안으로 감지될 수 없어야 하는 상반된 조건을 만족해야 한다. 이와 같이 인간의 시각 특성에 민감한 부분에 인간 시각이 감지될 수 없는 디지털 워터마크를 삽입하는 방법으로 대역 확산(Spread spectrum) 기법이 다수 공지되어 있다.The human visual system is insensitive to high frequency components in terms of frequency but sensitive to low frequency components. Therefore, in the image compression algorithm, a compressed image is obtained by removing high frequency components rather than low frequencies. Therefore, in order to preserve the digital watermark after compression, the digital watermark must be inserted into a low frequency component that is visually sensitive to humans, and at the same time, the opposite condition that the inserted digital watermark cannot be detected by the naked eye must be satisfied. As such, a spread spectrum technique has been widely known as a method of inserting a digital watermark incapable of detecting human vision in a portion sensitive to human visual characteristics.

콕스(I. J. Cox) 등이 제안한 대역 확산 기법에서는 원영상의 전체크기에 대한 DCT(Discrete Cosine Transform)를 수행한 후, DC 성분을 제외한 절대치한 계수 중에서 가장 큰 N개의 계수(N은 약 1000개)에 N개의 실수로 구성된 수열, 즉 디지털 워터마크를 더하는 방법으로 이루어진다.In the spread spectrum technique proposed by IJ Cox et al., After performing DCT (Discrete Cosine Transform) on the entire size of the original image, N coefficients (N is about 1000) are the largest among absolute coefficients except DC components. To a real number sequence consisting of N real numbers, i.e., a digital watermark.

대역 확산 기법에 대한 참고 문헌으로는 콕스(I. J. Cox) 등이 1995년 및 1996년에 각각 NEC Research Institute Technical Report 및 Proc. IEEE internet. Conf. on Image Processing(ICIP'96)를 통해 발표한 "Secure Spread Spectrum Watermarking for Multimedia" 및 "Secure Spread Spectrum Watermarking for Images, Audio, and Video"가 대표적인 데, 대역 확산 기법에 대한 더 이상의 자세한 설명은 이를 참조하기로 한다.References to the spread spectrum technique are described by I. J. Cox et al. In NEC Research Institute Technical Report and Proc. IEEE internet. Conf. Representatives of "Secure Spread Spectrum Watermarking for Multimedia" and "Secure Spread Spectrum Watermarking for Images, Audio, and Video" published on on Image Processing (ICIP'96), see further details on spread spectrum techniques. Let's do it.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 대역 확산 기법에 의한 디지털 워터마크 삽입 방법에 국한하여 설명하고 있으나, 대역 확산 기법 외에도 기존에 공지된 어떠한 디지털 워터마킹 기법을 이용하더라도 무방함은 주지의 사실이다.On the other hand, in the preferred embodiment of the present invention has been described limited to the digital watermark embedding method by the spread spectrum technique, it is well known that any digital watermarking technique known in addition to the spread spectrum technique may be used.

이후, 인접한 주파수 계수값의 평균값으로 임계치를 구하여 워터마크를 삽입하는 단계(S40)가 이루어진다. 이 임계치를 구할 때 계수값 주변의 값을 참고하기 때문에 배포된 영상에서 원영상 없이도 주변 값들의 평균값에 의해 임계치 값을 추측할 수 있다.Subsequently, a threshold value is calculated using an average value of adjacent frequency coefficient values and an watermark is inserted (S40). Since the threshold value is referred to when calculating the threshold value, the threshold value can be inferred from the average value of the peripheral values in the distributed image without the original image.

이때 워터마크를 계수값에 적응적으로 삽입함으로써 후에 어떠한 영상처리나 공격이 이루어 졌어도 강인성을 유지할 수 있다.In this case, by inserting the watermark adaptively into the coefficient value, robustness can be maintained even if any image processing or attack is performed later.

이후, 주파수 계수값의 평균값에 의해서 구한 임계치보다 큰 곳에는 1을, 작은 곳에는 0으로 하는 새로운 이진코드를 발생하는 단계(S50)가 이루어진다. 후에워터마크가 삽입된 영상에 어떠한 후처리가 이루어진다고 해도 원영상과 많은 차이를 가지지 않으므로 원래 발생했던 이진코드와 많은 차이를 가지지 않게 된다.Subsequently, a step S50 of generating a new binary code in which a value is larger than a threshold value obtained by the average value of the frequency coefficient value and a value is set to 0 is small. Even if any post-processing is performed on the image into which the watermark is inserted later, it does not have much difference from the original image, and thus does not have much difference from the original binary code.

이후, 회사 로고나 배포자의 정보를 가지고 있는 비트맵을 XOR연산을 통하여 고유의 키 코드를 발생(S60)한다. 이 정보는 소유권자가 가지고 있어서 후에 비트맵 추출이나 소유권 분쟁시 사용 할 수 있다.Thereafter, a unique key code is generated through the XOR operation on the bitmap having the company logo or the distributor's information (S60). This information is held by the owner and can be used later in bitmap extraction or ownership disputes.

이후, 대역 확산 기법에 의해 워터마크된 주파수 계수값을 다시 역변환을 통하여 I 컬러 성분에는 소유권 주장을 위한 워터마크가 생성(S70)된다.Subsequently, a watermark for claiming is generated in the I color component through inverse transformation of the watermarked frequency coefficient value by the spread spectrum technique (S70).

한편, 인증을 위한 워터마크기법을 위해 각각의 프레임에서 H성분을 추출하는 단계(S80)가 이루어진다. 인증기법은 영상에 대하여 소유권이 없는 공격자가 인위적으로 영상을 변형하는 경우 변형된 영상에서 변형된 위치와 어떻게 변형되었는가를 확인하는 기법이다. 인증을 위한 영상에서의 변형을 확인하기 위해서 소유권 주장과는 달리 강인성(Robustness)을 지녀서는 안 된다. 참고로, 인증을 위한 디지털 워터마크를 디지털 영상에 삽입하기 위해서는 다음과 같은 사항이 요구되어진다.Meanwhile, a step S80 of extracting an H component from each frame is performed for a watermark technique for authentication. The authentication technique is a method for identifying the modified position and how it is transformed in the modified image when an attacker who does not own the image artificially transforms the image. Unlike claims, it should not have robustness to identify variations in the video for authentication. For reference, in order to insert a digital watermark for authentication into a digital image, the following items are required.

● 비강인성(Fragile) : 영상에 대한 사소한 변화에 대해 워터마크가 쉽게 지워져야 한다.• Fragile: The watermark should be easily erased for minor changes to the image.

● 무결성(Integrity) : 영상의 어떠한 변형에 대해서도 변형의 유무와 변형위치를 알아낼 수 있어야 한다.• Integrity: For any deformation of the image, it should be possible to determine the presence and location of the deformation.

이후, 허가 받은 사용자를 위한 인증코드를 발생하기 위해 영상에서 임계치를 결정(S90)하여 이진 비트맵(Binary Bit Map)을 생성(S100)한다. 이때 비트맵의크기는 동영상의 크기보다 작거나 같은 크기여야 한다. 작을 경우 도 4와 같이 동영상의 크기만큼 비트맵을 조절한다. 각 픽셀 당 H 성분을 일정 임계치를 적용하여 두 부분(0과1)으로 구분한다.Subsequently, in order to generate an authentication code for an authorized user, a threshold is determined in the image (S90) to generate a binary bit map (S100). At this time, the size of the bitmap should be smaller than or equal to the size of the video. If small, the bitmap is adjusted by the size of the video as shown in FIG. The H component per pixel is divided into two parts (0 and 1) by applying a predetermined threshold.

이후, 임계치에 의해 구한 이진 비트열과 비트맵을 XOR 연산을 통해 새로운 인증코드를 발생하는 단계(S110)에서 허가 받은 사용자만의 고유코드가 생성된다.Thereafter, a unique code only for the authorized user is generated in operation S110 of generating a new authentication code through the XOR operation on the binary bit string and the bitmap obtained by the threshold.

상기 소유권을 위한 워터마크가 삽입된 I 컬러성분과 인증코드를 생성한 H 컬러성분을 합쳐 하나의 프레임을 구성(S120)한다. 따라서 각각의 프레임에는 소유권 주장과 인증을 동시에 수행할 수 있다. 인증과 소유권 주장을 각각 독립적으로 사용하였을 때 문제점이 발생할 수 있다. 인증만 사용하였을 때는 의도적 또는 비의도적인 공격에 의해 영상데이터가 손상 입을 것을 확인하였을 때 원 영상은 인증 면에서 사용하지 못한다. 그러나 손상 입은 영상은 외부에 배포되어 자유로이 확산된다. 이 점을 보완하기 위하여 소유권 주장을 위한 워터마크를 삽입하여 손상 입은 원 영상에 대하여도 보호할 수 있다.A frame is formed by combining the I color component in which the watermark for ownership is inserted and the H color component in which the authentication code is generated (S120). Therefore, each frame can be simultaneously claimed and authenticated. Problems can arise when using authentication and claiming independently. When only authentication is used, the original image cannot be used in terms of authentication when it is confirmed that image data is damaged by intentional or unintentional attack. However, the damaged image is distributed to the outside and freely spread. To compensate for this, a watermark for claim can be inserted to protect the damaged original image.

이후, 각각의 프레임들을 합쳐 동영상을 발생하는 단계(S130)가 이루어진다.Thereafter, a step (S130) of generating the video by combining the respective frames is performed.

최종 워터마크 삽입 단계(S140)에서는 워터마크가 삽입된 동영상과 인증코드 발생시 사용한 임계치 및 인증코드를 함께 원격지로 전송하는 한다.In the final watermark embedding step (S140), the video with the watermark embedded and the threshold and authentication code used when the authentication code is generated are transmitted to the remote site together.

이상과 같은 과정을 통해 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에서의 저작권 보호를 위한 워터마킹과 인증 기법이 적용된 컬러 동영상에서 디지털 워터마크를 추출하는 과정을 설명하면 다음과 같다.A process of extracting a digital watermark from a color video to which watermarking and authentication techniques for copyright protection in an HSI color space are applied through the above process will be described.

이는 도 1b에서와 같이 기본적으로, 디지털 워터마크를 추출하는 과정은 삽입 과정을 역순으로 이루어지는데,This is basically as shown in Figure 1b, the process of extracting the digital watermark is the reverse of the insertion process,

에치에스아이(HSI) 컬러 공간에 적용한 워터마크가 삽입된 컬러 동영상, 인증코드 발생시 사용한 임계치를 입력받는 임계치입력단계(S150)와; 컬러 동영상의 인증과 소유권주장을 위한 워터마크를 추출하기 위해 각각의 프레임 추출단계(S160)와; 각각의 프레임의 워터마크 추출을 위해 에치에스아이(HSI)컬러 공간으로 변환 하는 변환단계(S170)와; 에치에스아이(HSI)컬러 공간에서 인증을 위한 워터마크 추출을 적용하기 위해 각각의 프레임에 H성분을 추출하는 H성분추출단계(S180)와; 임계치에 의한 이진 코드 추출하는 단계(S190)와; 임계치에 의해 구한 이진 코드와 전송 받은 인증코드를 XOR 연산을 통하여 인증을 위한 비트맵을 추출하는 비트맵추출단계(S200)와; 변환된 에치에스아이(HSI) 컬러 공간에서 소유권주장을 위한 워터마크를 추출하기 위해 프레임의 I성분을 추출하는 I성분추출단계(S210)와; 소유권 주장을 위한 임계치에 따라 영상으로부터 이진코드를 추출하는 이진코드추출단계(S220)와; 소유권 키코드와 임계치에 의해 구한 이진코드를 XOR 연산을 통하여 소유권 주장을 위한 비트맵추출단계(S230)를 수행하도록 구성된다.A threshold value input step (S150) of receiving a color video having a watermark applied to an HSI color space and a threshold value used when an authentication code is generated; Extracting each frame (S160) to extract a watermark for authentication and claim of color video; A conversion step (S170) of converting an HSI color space to extract a watermark of each frame; H component extraction step (S180) of extracting H components in each frame to apply watermark extraction for authentication in HSI color space; Extracting a binary code based on a threshold (S190); A bitmap extraction step (S200) of extracting a bitmap for authentication from the binary code obtained by the threshold and the received authentication code through an XOR operation; An I component extraction step (S210) of extracting I components of the frame in order to extract a watermark for claiming ownership in the converted HSI color space; A binary code extraction step (S220) of extracting a binary code from an image according to a threshold for claiming; The binary code obtained by the ownership key code and the threshold value is configured to perform a bitmap extraction step (S230) for claiming through an XOR operation.

여기서, 상기 임계치임력단계(S150)에서는 외부에서 전송된 컬러 동영상과 인증에 사용되는 인증코드 및 임계치를 수신 받게 된다.Here, in the threshold force step (S150), the color code transmitted from the outside and an authentication code and a threshold used for authentication are received.

이후, 디지털 워터마크 추출 방법에 있어서, 워터마크를 추출할 해당 동영상에 대하여 각각의 프레임으로 나누는 추출(S160)한다.Then, in the digital watermark extraction method, the watermark is extracted by dividing the corresponding video to each frame (S160).

이후, 각각의 프레임을 워터마크 추출을 위해 에치에스아이(HSI)컬러 공간으로 변환 (S170)하고 인증을 위한 워터마크추출을 위해 각각의 프레임에 H성분을 추출(S180)한다.Thereafter, each frame is converted into an HSI color space for watermark extraction (S170), and H components are extracted in each frame for watermark extraction for authentication (S180).

이후, 전송 받은 임계치를 적용하여 이진 코드를 추출(S190)하게 된다. 추출된 이진 코드의 변형은 전송 받은 영상에 어떠한 조작이나 처리가 이루어 졌는지 구분하는 중요한 역할을 하게 된다.Thereafter, the binary code is extracted by applying the received threshold (S190). The transformation of the extracted binary code plays an important role in distinguishing what manipulation or processing is performed on the received image.

이후, 임계치에 의해 구한 이진 코드와 전송 받은 인증코드를 XOR 연산을 통하여 인증을 위한 비트맵을 추출(S200)하게 된다. 컬러 동영상에 의도적 또는 비의도적인 어떠한 후처리가 수행되었을 때 영상의 어떤 부분이 손상을 입었는지 알 수가 없다. 그러나 XOR를 거쳐 추출된 이진 비트맵에서 손상부위를 알 수 있어 의도적인 공격을 더욱 효과적으로 발견한다.Subsequently, the bitmap for authentication is extracted through the XOR operation on the binary code obtained by the threshold and the received authentication code (S200). It is not known which portion of the image is damaged when any post-intentional or intentional post-processing is performed on the color video. However, the damaged part can be found in the binary bitmap extracted through XOR, which makes the intentional attack more effective.

이후, 소유권 주장을 위한 비트맵을 추출하는 단계에서는 먼저 에치에스아이(HSI) 컬러 성분중에서 소유권 주장을 위하 워터마크가 삽입된 I 컬러성분을 프레임으로부터 추출(S210)한다Subsequently, in the step of extracting the bitmap for claiming, first, an I color component in which a watermark is inserted for claiming is extracted from the frame among the HSI color components (S210).

이후, 추출된 I 컬러성분에서 대역 확산 기법(S215)을 이용하여 주파수 변환을 한 후 근접한 주파수 계수값의 평균값을 적용하여 구한 임계치로부터 이진코드를 추출(S220)하게 된다. 임계치로부터 추출한 이진코드는 소유권자가 소유하고 있는 키(Key)코드와 XOR 연산을 통해 회사 로고나 배포자의 정보를 가지고 있는 비트맵을 추출(S230)한다. 만약, 여러 가지 공격이나 후처리가 가해졌을 때 영상에서 추출한 비트맵은 그 형태를 그대로 유지하고 있기 때문에 소유권 분쟁 시 사용할 수 있다.Thereafter, frequency conversion is performed on the extracted I color component by using a spread spectrum technique (S215), and then a binary code is extracted from the threshold obtained by applying an average value of adjacent frequency coefficient values (S220). The binary code extracted from the threshold value extracts a bitmap containing the company logo or the distributor's information through a key code owned by the owner and an XOR operation (S230). When various attacks or post-processing are performed, the bitmap extracted from the image is retained in its form and can be used in ownership disputes.

인증을 위한 방법과 소유권 주장을 위한 방법에서의 임계치 구하는 방법은 차이점이 있다. 인증을 위한 방법에서는 공간영역에서 임의로 하나의 기준값을 설정하여 고유의 인증 이진코드를 생성한다. 그러나 소유권 주장을 위한 방법에서는 주파수 영역에서 계수값 주위에 있는 값들의 평균값을 취하여 임계치를 구한다. 워터마크 삽입과 그 기준이 되는 임계치를 구하는 방법이 수학식2 및 수학식3에 의하여 수행이 될 수 있다.There is a difference between how to get the threshold in the method for authentication and the method for claiming. In the authentication method, a unique authentication binary code is generated by arbitrarily setting one reference value in the space area. However, in the claim method, the threshold is obtained by taking the average of the values around the coefficients in the frequency domain. Equation 2 and Equation 3 may be performed to insert a watermark and to obtain a threshold value as a reference thereof.

여기서,는 스케일 변수로 디지탈 워터마크의 가시성(visibility) 또는 강인성을 나타낸다. 따라서,의 값이 클수록 디지털 워터마크의 강인성은 향상되지만 디지털 워터마크로 인한 영상의 화질저하를 초래할 수 있다.here, Denotes the visibility or robustness of the digital watermark as a scale variable. therefore, The larger the value of, the more robust the digital watermark is, but the image quality may be reduced due to the digital watermark.

제안하는 방법에서는 0.05로 실험치를 사용하였다. 만약 한 프레임당 1000개의 워터마크를 삽입하려면 워터마크를 삽입할 v(i,j)의 주파수 계수값의 개수를 1000개 선택하여 위와 같이 주파수 계수값을 조정하고 1000개의 이진 코드를 만들 수 있다.In how to suggest The experimental value was used as 0.05. If 1000 watermarks are inserted per frame , the number of frequency coefficients of v (i, j) to be inserted into the watermarks can be selected to adjust the frequency coefficients as above and make 1000 binary codes.

본 발명에서는 에치에스아이(HSI) 컬러 포맷을 이용하여 컬러 동영상의 인증뿐만 아니라 소유권 주장을 동시에 할 수 있는 디지털 워터마크 기법을 제공한다. 특히, 원영상의 필요로 하지 않기 때문에 영상데이터가 많은 동영상에 대하여 더욱 효과적으로 적용할 수 있다.The present invention provides a digital watermarking technique that can simultaneously claim as well as authenticate a color video using an HSI color format. In particular, since it does not require the original image, it can be applied more effectively to a video having a lot of image data.

워터마크의 공격에 있어서도 영상이 압축되었을 시에 저작권 보호가 가능하며, 다른 공격자가 자신의 영상이라 주장하는 소유권 주장과 커루젼과 같은 공격에도 강한 특성을 보인다. 또한 영상에 크기변환, 클리핑 및 여러 가지 필터링과 같은 후처리에 대해서도 저작권 보호가 가능한 이점이 있다.In the case of watermark attack, copyright protection is possible when the video is compressed, and it is also strong against attacks such as claims and engagements that other attackers claim as their own video. It also has the advantage of copyright protection for post-processing such as resizing, clipping and various filtering on images.

본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Terminology used in the present invention are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intention or custom of a person skilled in the art, and the definition should be made based on the contents throughout the present application. something to do.

또한, 본발명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 또 다른 실시 예와 다른 변형을 가할 수 있는 것이다.In addition, since the present invention has been described through the preferred embodiment of the present invention, in view of the technical difficulty aspects of the present invention, those having ordinary skill in the art can easily and another embodiment of the present invention. Other variations can be made.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명은 컬러 동영상에서 추출한 각각의 프레임을 에치에스아이(HSI) 컬러공간으로 전환하여 H 컬러공간에는 인증을 위한 워터마크기법을, I 컬러공간에는 소유권 주장을 위한 워터마크 기법을 적용한 것으로서,As described in detail above, the present invention converts each frame extracted from the color video into an HSI color space, so that the watermark technique for authentication in the H color space, and the claim for claims in the I color space. Is a watermark technique,

인증 기법에서는 회사 로고나 배포자의 정보를 가지고 있는 비트맵과 공간영역에서 임계치에 의해 구해진 이진코드를 XOR 연산을 통하여 새로운 인증 이진코드를 발생하고, I 컬러 공간에서는 주파수 계수값의 주변 평균값에 의해서 구한 임계치에 의해 적용된 이진코드와 비트맵과의 XOR 연산을 통하여 새로운 이진코드를 키코드로 발생하게 되며,In the authentication method, a new authentication binary code is generated through XOR operation on the binary code obtained by the threshold in the bitmap and the spatial domain containing the company logo or distributor information, and in the I color space, the threshold obtained by the average value around the frequency coefficients. New binary code is generated as key code through XOR operation of binary code and bitmap applied by

추출과정은 삽입과정의 역과정을 기본으로 하고, 즉 H 컬러성분에서는 전송된 인증 이진코드와 공간영역의 임계치에 의해 생긴 이진코드를 XOR 연산을 통해 사용한 비트맵을 추출하고, 이어서 I 컬러성분에서는 키코드로 사용되는 이진코드와 수신된 영상에서 근접한 주파수 계수값의 평균값을 적용한 임계치로 구한 이진코드와의 XOR 연산을 통하여 비트맵을 삽입·추출할 수 있도록 함으로써, 컬러 동영상에 대하여 인증 및 저작권 보호 능력 동시에 보유할 수 있으며 이와동시에 인증 기법을 적용하여 합법적 소비자를 보호할 수 있는 이점이 있다.The extraction process is based on the inverse process of the insertion process, i.e., in the H color component, the bitmap using XOR operation is used to extract the transmitted binary code and the binary code generated by the threshold of the spatial domain. Authentication and copyright protection for color video by inserting and extracting bitmaps through XOR operation of a binary code used as a key code and a binary code obtained by a threshold obtained by applying an average value of adjacent frequency coefficient values in a received image. Capabilities can be held at the same time, and at the same time, there is an advantage to protect legitimate consumers by applying authentication techniques.

특히, 영상이 고압축될 경우에도 저작권 보호가 가능하며, 다른 공격자가 자신의 영상이라 주장하는 소유권 주장과 영상편집, 커루젼과 같은 공격에도 강한 특성을 보일 뿐만 아니라 영상에 크기변환, 클리핑 및 여러 가지 필터링과 같은 인위적인 후처리를 가하더라도 저작권 보호가 가능한 장점이 있다.In particular, copyright protection is possible even when the video is compressed, and it is not only strong against attacks such as claims, video editing, and collision that other attackers claim to be their own video, Even if artificial post-processing such as filtering is performed, copyright protection is possible.

Claims (6)

워터마크를 삽입할 해당 동영상에 대하여 각각의 프레임으로 나누는 추출 단계(S10)와;An extraction step (S10) of dividing the watermark into a respective frame for the video to be inserted; 상기 각각의 프레임에 워터마크 삽입을 위해 에치에스아이 컬러 공간으로 변환하는 단계(S20)와;Converting to an HS eye color space for embedding a watermark in each frame (S20); 상기 변환된 에치에스아이 컬러 공간에서 저작권주장을 위한 워터마크를 적용하기 위해 프레임의 I(Intensity)성분을 추출하는 단계(S30)와;Extracting an I (Intensity) component of the frame in order to apply a watermark for copyright claim in the converted E.S. color space (S30); 상기 인접한 주파수 계수값의 평균값을 사용하여 임계치(Threshold)를 구하여 프레임의 I성분에 디지털 워터마크의 삽입위치와 강도를 결정하고 삽입하는 단계(S40)와;Determining an insertion position and an intensity of a digital watermark in the I component of the frame by obtaining a threshold using the average value of the adjacent frequency coefficient values (S40); 상기 임계치에 의한 이진코드를 발생하는 단계(S50)와;Generating a binary code based on the threshold (S50); 상기 임계치에 의한 이진 코드와 비트맵(Bitmap)을 XOR연산을 통하여 새로운 키(Key) 코드로 발생하는 단계(S60)와;Generating a binary key and a bitmap according to the threshold as a new key code through an XOR operation (S60); 상기 워터마크된 주파수 계수값을 다시 역 변환함으로써 워터마크가 삽입된 I 성분 프레임을 생성한 후에 저장하는 단계(S70)와;Generating and storing a watermarked I component frame by inversely converting the watermarked frequency coefficient value (S70); 상기 에치에스아이 컬러 공간에서 인증을 위한 워터마크를 적용하기 위해 각각의 프레임에 H성분을 추출 단계(S80)와;Extracting an H component in each frame to apply a watermark for authentication in the HS eye color space (S80); 상기 인증코드발생을 위한 임계치를 결정 단계(S90)와;Determining a threshold for generating the authentication code (S90); 상기 발생된 임계치에 따라 H성분에서 이진 비트열 발생 단계(S100)와;Generating a binary bit string in the H component according to the generated threshold value (S100); 상기 임계치에 의해 구한 이진 비트열과 비트맵을 XOR 연산을 통해 새로운 인증 코드를 발생하는 단계(S110)와;Generating a new authentication code through an XOR operation on the binary bit string and the bitmap obtained by the threshold value (S110); 상기 소유권 주장을 위한 워터마크가 삽입된 I컬러 성분과 인증을 위한 워터마크가 삽입된 H컬러 성분을 합쳐 하나의 프레임을 발생 단계(S120)와;Generating one frame by combining the I-color component with the watermark for the claim and the H-color component with the watermark for authentication (S120); 상기 워터마크가 삽입된 각각의 프레임을 합쳐 동영상 발생 단계(S130)와;A video generation step (S130) of combining the respective frames having the watermark embedded therein; 상기 워터마크가 삽입된 동영상과 인증코드 발생시 사용한 임계치를 원격지로 전송하는 단계(S140)로 이루어지는 에치에스아이 컬러 공간에서 저작권 보호를 위한 워터마킹 및 인증기법.Watermarking and authentication techniques for copyright protection in the HS eye color space comprising the step of transmitting the watermark embedded video and the threshold used when generating the authentication code to the remote (S140). 제 1항에 있어서, 컬러 동영상에서 추출한 각각의 프레임을 에치에스아이 컬러공간으로 변환하여 H 컬러공간에는 인증을 위한 워터마크가 이루어지며, I 컬러공간에는 저작권 주장을 위한 워터마크가 동시에 적용됨을 특징으로 하는 에치에스아이 컬러 공간에서 저작권 보호를 위한 워터마킹 및 인증기법.The method according to claim 1, wherein each frame extracted from the color video is converted into an ETS color space, and a watermark for authentication is applied to the H color space, and a watermark for copyright claims is simultaneously applied to the I color space. Watermarking and authentication techniques for copyright protection in ETSI color space. 제 1 항에 있어서, 상기 워터마크를 삽입할 계수값 주변의 평균값에 따라 이진코드를 발생하여, 비트맵과 XOR연산을 통하여 새로운 이진 코드를 발생되게 함을 특징으로 하는 에치에스아이 컬러 공간에서의 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법과 인증기법.The method of claim 1, wherein a binary code is generated according to an average value around a coefficient value into which the watermark is to be inserted, thereby generating a new binary code through a bitmap and an XOR operation. Watermarking and authentication techniques for copyright protection. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 디지털 워터마크는, 상기 비트맵을 사용하여 인증과 저작권주장시 시각적으로 확인할 수 있도록 이루어짐을 특징으로 하는 에치에스아이 컬러 공간에서의 저작권 보호를 위한 워터마킹 기법과 인증기법.The watermarking technique of claim 1 or 2, wherein the digital watermark is configured to be visually confirmed at the time of authentication and copyright claim using the bitmap. And authentication techniques. 에치에스아이 컬러 공간에 적용한 워터마크가 삽입된 컬러 동영상, 인증코드 발생시 사용한 임계치를 입력받는 단계(S150)와;Receiving a color video in which a watermark applied to an HSI color space is inserted and a threshold value used when an authentication code is generated (S150); 상기 컬러 동영상의 인증과 저작권주장을 위한 워터마크를 추출하기 위해 각각의 프레임을 추출단계(S160)와;Extracting each frame to extract a watermark for authentication and copyright claim of the color video (S160); 상기 각각의 프레임을 워터마크 추출을 위해 에치에스아이컬러 공간으로 변환 단계(S170)와;Converting each frame into an HS eye color space for watermark extraction (S170); 상기 에치에스아이컬러 공간에서 인증을 위한 워터마크 추출을 적용하기 위해 각각의 프레임에 H성분을 추출 단계(S180)와;Extracting an H component in each frame to apply watermark extraction for authentication in the HS eye color space (S180); 상기 임계치에 의한 이진 코드 추출하는 단계(S190)와;Extracting a binary code based on the threshold (S190); 상기 임계치에 의해 구한 이진 코드와 전송 받은 인증코드를 XOR 연산을 통하여 인증을 위한 비트맵을 추출하는 단계(S200)와;Extracting a bitmap for authentication from the binary code obtained by the threshold and the received authentication code through an XOR operation (S200); 상기 변환된 에치에스아이 컬러 공간에서 저작권주장을 위한 워터마크를 추출하기 위해 프레임의 I성분을 추출 단계(S210)와;Extracting an I component of a frame to extract a watermark for copyright claim from the converted E.S. color space (S210); 상기 소유권 주장을 위한 임계치에 따라 영상으로부터 이진코드를 추출하는 단계(S220)와;Extracting a binary code from an image according to the threshold for claiming (S220); 상기 소유권 키코드와 임계치에 의해 구한 이진코드를 XOR 연산을 통하여 저작권 주장을 위한 비트맵 추출 단계(S230)로서 이루어지는 인증 기법이 적용된 컬러 동영상에서 디지털 워터마크를 추출하는 추출방법.And extracting the digital watermark from the color video to which the authentication scheme is applied as the bitmap extraction step (S230) for claiming the copyright through the XOR operation on the binary code obtained by the ownership keycode and the threshold value. 제 5항에 있어서, H 컬러성분에서는 전송된 인증 이진코드와 공간영역의 임계치에 의해 생긴 이진코드를 XOR 연산을 통해 사용한 비트맵을 추출하고, I 컬러성분에서는 키코드로 사용되는 이진코드와 수신된 영상에서 근접한 주파수 계수값의 평균값을 적용한 임계치로 구한 이진코드와의 XOR 연산을 통하여 비트맵을 삽입추출하여, 컬러 동영상에 대한 인증과 저작권 보호 능력을 동시에 보유토록 이루어짐을 특징으로 하는 인증 기법이 적용된 컬러 동영상에서 디지털 워터마크를 추출하는 추출방법.6. The method of claim 5, wherein the H color component extracts a bitmap using XOR operation for the binary code generated by the transmitted authentication binary code and the threshold of the spatial domain. An authentication scheme is characterized in that the bitmap is inserted and extracted through XOR operation with a binary code obtained by a threshold value applying an average value of frequency coefficient values in a captured image to simultaneously hold a color video authentication and copyright protection capability. Extraction method to extract digital watermark from applied color video.
KR1020000033857A 2000-06-20 2000-06-20 Watermarking method for copyright protection and Authentication using HSI color space KR100356201B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000033857A KR100356201B1 (en) 2000-06-20 2000-06-20 Watermarking method for copyright protection and Authentication using HSI color space

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000033857A KR100356201B1 (en) 2000-06-20 2000-06-20 Watermarking method for copyright protection and Authentication using HSI color space

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000072004A KR20000072004A (en) 2000-12-05
KR100356201B1 true KR100356201B1 (en) 2002-10-12

Family

ID=19672722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000033857A KR100356201B1 (en) 2000-06-20 2000-06-20 Watermarking method for copyright protection and Authentication using HSI color space

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100356201B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100522049B1 (en) * 2003-11-14 2005-10-18 한국전자통신연구원 Real-time video watermarking scheme using of frame average

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000072004A (en) 2000-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barni et al. Watermark embedding: Hiding a signal within a cover image
Holliman et al. Counterfeiting attacks on oblivious block-wise independent invisible watermarking schemes
Wang et al. Cyber warfare: steganography vs. steganalysis
Kundur et al. Digital watermarking for telltale tamper proofing and authentication
US6101602A (en) Digital watermarking by adding random, smooth patterns
Benrhouma et al. Chaotic watermark for blind forgery detection in images
Kundur et al. Toward robust logo watermarking using multiresolution image fusion principles
Johnson et al. Steganalysis of images created using current steganography software
Jain et al. A novel image steganography method with adaptive number of least significant bits modification based on private stego-keys
Queluz Authentication of digital images and video: Generic models and a new contribution
EP1139650A1 (en) Method for embedding electronic watermark and method for decoding the same
Lee et al. An adaptive image steganographic model based on minimum-error lsb replacement
Inamdar et al. Dual watermarking technique with multiple biometric watermarks
US6975733B1 (en) Watermarking of digital images using wavelet and discrete cosine transforms
Lu et al. Cocktail watermarking on images
Rakhmawati et al. Blind Robust and Self-Embedding Fragile Image Watermarking for Image Authentication and Copyright Protection with Recovery Capability.
KR20010079788A (en) Watermarking of digital images using wavelet and discrete cosine transforms
Ogihara et al. Data embedding into pictorial images with less distortion using discrete cosine transform
Altun et al. A set theoretic framework for watermarking and its application to semifragile tamper detection
KR102302485B1 (en) Method for embeding and extracting watermark in biomedical image, device and computer readable medium for performing the method
KR100356201B1 (en) Watermarking method for copyright protection and Authentication using HSI color space
JP3943573B2 (en) Image processing method and apparatus for digital watermark
Al-Otum et al. Color image watermarking based on self-embedded color permissibility with preserved high image quality and enhanced robustness
KR100500144B1 (en) Method of embeding and extracting digital watermark for authenticating digitial image
Soppari et al. Study of digital watermarking algorithms for digital rights management and their attacks

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100915

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee