KR100458495B1 - Ｎｕｒｂｓ 그래픽 영상에/으로부터 워터마크를삽입/검출하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

원본 NURBS 모델에 워터마크를 삽입시, 원본 NURBS 모델로부터 2 차원 영상을 추출하고, 추출된 2 차원 영상에 워터마크를 삽입한다. 2 차원 영상과 상기 워터마크가 삽입된 2 차원 영상을 비교하여 2 차원 차영상을 생성하고, 2 차원 차영상을 사용하여 NURBS 차모델을 추출한 후, 추출된 NURBS 차모델과 원본 NURBS 모델을 합성하여 워터마킹된 NURBS 모델을 생성하게 된다.

워터마크 검출시에는, 워터마킹된 NURBS 모델로부터 워터마크 삽입된 2 차원 영상을 추출한 후, 워터마크 삽입된 2 차원 영상으로부터 워터마크 삽입 기술에 대응하는 워터마크 검출 기술을 사용하여 워터마크를 검출하게 된다.

따라서, 외부의 공격에 강인하면서도 기존의 이차원 워터마킹 기법을 그대로 사용할 수 있어 NURBS 로 제작된 3 차원 영상의 저작권을 충실히 보호할 수 있다.

Description

ＮＵＲＢＳ 그래픽 영상에/으로부터 워터마크를 삽입/검출하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR EMBEDDING/DETECTING WATERMARK INTO/FROM NURBS GRAPHIC IMAGE}

본 발명은 그래픽 영상에/으로부터 워터마크를 삽입/검출하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 NURBS 그래픽 영상에/으로부터 워터마크를 삽입/검출하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

컴퓨터 그래픽은 우리 생활의 많은 부분들을 변화시키고 있다. 3 차원 그래픽은 전반적인 컴퓨터 시스템의 처리속도의 고속화와 특히 컴퓨터 그래픽 카드의 현저한 성능 향상에 힘입어, 널리 사용되게 되었다. 3 차원 그래픽은 게임, CAD, 애니메이션, 가상 현실은 물론 영화에서도 자주 사용되며, 심지어 TV 프로그램에서의 뉴스와 같은 시사 영역에서도 사용되고 있어, 3 차원 그래픽을 생각하지 않고서는 멀티미디어를 생각할 수조차 없게 되었다.

이러한 3 차원 그래픽을 구현하는 기법 중 하나가 폴리곤 모델링을 이용하는 것이다. 폴리곤 모델링은 기본적으로 솔리드 모델링으로, 모든 면들이 닫혀있는 각각의 폐입체들을 자르고 붙이면서 형태를 만드는 방식을 말한다. 그러나, 약간의 곡면을 표현하려면 곡면의 곡률 변화의 정도나 작업의 디테일에 따라서 많은 수의 폴리곤을 필요로 하여 데이터가 커지는 문제점이 있다.

폴리곤 모델링에 대한 상기 문제점으로 인해, 최근에는 NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) 모델링에 대한 관한 관심이 높아지고 있다. NURBS 는 3 차원 커브를 수학적으로 표현하는 가장 진보된 방식으로, 특히 비정형화된 커브와 표면 등을 정확하게 수학적으로 정의하는 모델링 방식이다.

NURBS 모델은 시작점과 끝점 이외에 커브 위에 존재하는 컨트롤 포인트와 에디트 포인트라고 하는 별도의 조절점들을 사용하여, 형태 변화가 용이한 다양한 형태의 자유 곡선을 표현하도록 한다.

NURBS 모델링에서는, 물체를 샘플링하여 표현하지 않고, 조절점 (control point) 과 낫벡터 (knot vector) 를 사용하여 수학식에 의해 물체를 표현한다. 조절점은 컴퓨터의 글꼴 등을 표현하기 위한 베지어 곡선에서의 경우와 유사하게 곡면의 모양을 표현하기 위하여 사용되는 점들이며, 낫벡터는 곡면의 모양을 조정할 때 하나의 점의 이동으로 전체 곡면의 모양이 바뀌게 되는, 즉 국부적 조정이 불가능하게 되는 문제를 방지하기 위한 것으로 조절점을 변화시켜도 곡면의 부분 중 낫벡터의 영향을 받는 부분만이 조정되게 된다. NURBS 모델링을 사용하면, 하드웨어에 따라 보다 정밀한 표현이 가능하며, 또한 파라미터의 조절을 통해 부드러운 움직임을 표현할 수 있는 등 많은 장점이 있어, 이에 대한 관심이 고조되고 있다.

그러나, NURBS 모델링을 사용하여 3 차원 영상을 제작·배포하는 경우에, 제 3 자에 의하여 3 차원 영상이 불법 복제되거나 변경되는 문제가 발생한다. NURBS 모델링을 사용하여 제작된 3 차원 영상 저작물이 불법으로 복제·유통되어도 무방비 상태에 노출되게 되어 원본 NURBS 모델에 워터마크를 삽입하여 이를 적절히 보호하는 기술이 요구된다.

디지털 매체의 불법 복제 또는 변경을 방지하기 위한 방법으로 워터마킹 기술이 있으며, 영상 이미지의 경우에는 그 특성상 비가시적인 워터마킹 기술이 사용된다. 이러한 비가시적인 워터마킹 기술은 디지털 데이터 저작물에 육안으로 식별할 수 없는 부가적인 정보를 삽입하여 디지털 데이터 저작물의 소유권자의 허락없이 복사, 배포, 변경, 판매 등이 행하여지는 것을 방지하기 위한 기술이다.

1999년 6 월에 발행된 Proc. CGI'99, pp.180-187 에 수록된 R.Ohbuchi, H.Madusa and M.Aono 에 의한 연구 논문인 "A shape-preserving data embedding algorithm for NURBS curves and surfaces" 에는 원본 NURBS 모델의 모양을 그대로 유지하면서, 파라미터를 조절하여 정보를 삽입하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술은 낫벡터의 식을 바꾸어 그 안에 정보를 집어넣는 방법으로서, 원본 모델이 정보가 삽입되어도 완벽하게 보존되는 장점이 있다. 그러나, 이 기술은, 원본 NURBS 모델 자체에 직접적으로 워터마크를 삽입하는 것이므로, 일반적인 워터마크 삽입 기술의 경우와 달리, NURBS 모델에 대하여 워터마킹을 없애면서 모델의 모양은 대체로 유지시키는 조작에 대하여는 전혀 고려하지 않기 때문에 워터마크를 없애려는 외부의 공격에 대하여는 취약한 특성을 나타낸다. 또한, 원본 모델에 삽압할 수 있는 정보의 양이 극히 한정되어 있고, 삽입한 정보를 추출하기 위해서 원본 모델이 필요하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 NURBS 그래픽 영상에서 추출된 2 차원 영상을 사용하여 워터마크를 삽입하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 워터마킹된 NURBS 그래픽 영상에서 2 차원 영상을 사용하여 삽입된 워터마크를 검출하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

상술한 방법 및 장치는, 원본 NURBS 그래픽 모델을 사용하여 제작자가 제작한 3 차원 영상에서 2 차원 영상을 추출한 후, 이를 이용하여 워터마크를 삽입함으로써 외부의 공격에 강인하면서도 NURBS 그래픽 영상의 저작권의 확인을 손쉽게 제공할 수 있게 된다.

도 1 은 본 발명에 따른 NURBS 그래픽 영상에 워터마크를 삽입하는 장치의 개략적인 블록도.

도 2 는 도 1 의 NURBS 모델 변환부의 세부 구성을 도시한 상세도.

도 3 은 본 발명에 따른 NURBS 그래픽 영상으로부터 워터마크를 검출하는 장치의 개략적인 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11: NURBS 표면 샘플링부 12: 워터마크 삽입부

13: NURBS 모델 변환부 21: 차영상 생성부

22: NURBS 차모델 추출부 23: NURBS 차모델 삽입부

31: NURBS 표면 샘플링부 32: 워터마크 검출부

100: 워터마크 삽입 장치 300: 워터마크 검출장치

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 3 차원 그래픽 영상을 표현하는 원본 NURBS 모델로부터 하나 이상의 2 차원 영상을 추출하는 단계; 상기 추출된 하나 이상의 2 차원 영상에 워터마크를 삽입하는 단계; 및 상기 워터마크 삽입된 하나 이상의 2 차원 영상을 워터마킹된 NURBS 모델로 변환하는 단계를 포함하는 원본 NURBS 모델로 표현된 3 차원 그래픽 영상에 워터마크를 삽입하는 방법을 제공한다.

워터마킹된 NURBS 모델로 변환하는 단계는, 상기 하나 이상의 2 차원 영상과 상기 워터마크 삽입된 하나 이상의 2 차원 영상을 각각 비교하여 하나 이상의 2 차원 차영상을 생성하는 단계; 상기 생성된 하나 이상의 2 차원 차영상으로부터 NURBS 차모델을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 NURBS 차모델과 상기 원본 NURBS 모델을 합성하여 상기 워터마킹된 NURBS 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 NURBS 차모델을 추출하는 단계는 파라미터 시퀀스를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 워터마킹된 NURBS 모델을 생성하는 단계에서 생성된 상기 워터마킹된 NURBS 모델이 수학식을 만족하고, 여기서은 상기 원본 NURBS 모델의 조절점의 벡터이며,은 상기 워터마킹된 NURBS 모델의 조절점의 벡터이며,은 상기 2 차원 차영상을 나타내는 행렬이며,,는 각각 u, v 방향으로의 낫벡터인 것이 바람직하다.

상기 2 치원 영상을 추출하는 단계는 NURBS 표면을 샘플링하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 워터마킹된 NURBS 모델로부터 워터마크가 삽입된 하나 이상의 2 차원 영상을 추출하는 단계; 및 상기 워터마크가 삽입된 상기 하나 이상의 2 차원 영상으로부터 상기 워터마크를 검출하는 단계를 포함하는 워터마킹된 NURBS 모델로부터 워터마크를 검출하는 방법을 제공한다.

상기 추출하는 단계는 NURBS 표면을 샘플링하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 방법을 사용하여 원본 NURBS 모델에 워터마크를 삽입 및 검출하는 장치를 제공한다.

이하, 첨부되는 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도 1 을 참조로 하여 본 발명에 따른 원본 NURBS 모델에 워타마크를 삽입하는 장치 및 방법을 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 NURBS 그래픽 영상에 워터마크를 삽입하는 장치의 개략적인 블록도이다.

도 1 에서의 본 발명에 따른 NURBS 그래픽 영상에 워터마크를 삽입하는 워터마크 삽입장치 (100) 는 원본 NURBS 모델의 표면을 샘플링하여 2 차원 영상을 추출하는 NURBS 표면 샘플링부 (11), 2 차원 영상에 워터마크를 삽입하는 워터마크 삽입부 (12), 및 워터마킹된 2 차원 영상을 워터마킹된 NURBS 모델로 변환하는 NURBS 모델 변환부 (13) 를 포함한다.

NURBS 표면 샘플링부 (11) 는 키 역할을 하는 파라미터 시퀀스와 워터마크 를 삽입하고자 하는 원본 NURBS 모델을 사용하여, 워터마크를 삽입하고자 하는 원본 NURBS 모델의 표면을 샘플링함으로써 원본 NURBS 모델로부터 2 차원 영상을 추출한다.

이하, 원본 NURBS 모델의 표면을 샘플링하여 2 차원 영상을 추출하는 과정을 설명한다. 3 차원 공간에서 임의의 공간 모델의 표면의 좌표 S(u, v) 는 하기의 수학식 1 로 표현할 수 있다.

NURBS 모델링에서는 조절점과 낫벡터를 사용하여 좌표를 표현하므로, 조절점의 좌표를 P_i,j로 표시하고, 낫벡터를 이용하여 구성되는 기저함수를 R_i,j(u, v) 로 표시하면 NURBS 모델의 표면은 다음과 같이 표시된다.

상기 수학식 2 의 기저 함수 R_i,j(u, v) 의 가중치를 1 로 하면, 낫벡터의 함수는 u 방향과 v 방향으로 분리되어 다음과 같이 표시될 수 있다.

여기서, p 는 NURBS 모델의 기저함수의 u 방향 차수 (degree) 를 나타내며, q 는 NURBS 모델의 기저함수의 v 방향 차수 (degree) 를 나타낸다.

NURBS 표면 샘플링부 (11) 에서는, 파라미터 시퀀스가 '키' 역할을 하게 되는데, 파라미터 시퀀스는 낫벡터의 범위(통상, [0, 1] 의 범위) 내에서 각 knot 의 개수 만큼의 파라미터를 임의로 추출한 것을 말한다. 파라미터 시퀀스는 1) 시퀀스가 단조증가하는 수열의 값을 가지며 2) 낫벡터의 범위 내에서 결정되며 3) 시퀀스의 개수가 조절점의 개수와 동일해야 하는 3 가지 조건을 만족하기만 하면, 본 발명을 실시하고자 하는 자가 임의로 선택할 수 있는 값이다.

NURBS 표면 샘플링부 (11) 에서는 수학식 2 에 파라미터 시퀀스의 값을 대입하여 (x, y, z) 좌표값을 얻는다. 수학식 4 은 파라미터 시퀀스의 값을 대입한 NURBS 표면 샘플링된 (x, y, z) 좌표를 나타낸다.

여기서, u_α는 u 방향 파라미터 시퀀스이며, v_β는 v 방향 파라미터 시퀀스이다.

이러한 좌표값들은 기저함수 R 의 가중치를 1 로 놓고 (x, y, z) 의 좌표값을 계산하는 것이므로, 실제의 원본 NURBS 의 기저함수 R 의 가중치가 1 이 아닌 경우에는 실제 좌표값과 상이할 수도 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 선형적인 행렬 연산을 위하여 기저함수 R 의 가중치를 1 로 놓는다.

상기한 바와 같이, NURBS 표면 샘플링부 (11) 에서는 가상표면을 (u, v) 영역에서 샘플링하여 x(u, v), y(u, v), z(u, v) 의 가상적인 세 장의 2 차원 영상 을 얻게 된다.

그 후, NURBS 표면 샘플링부 (11) 는 그 추출된 2 차원 영상을 워터마크 삽입부 (12) 로 전송한다.

워터마크 삽입부 (12) 는 NURBS 표면 샘플링부 (11) 에서 추출된 2 차원 영상에 소정의 워터마크 삽입 기법을 사용하여 워터마크를 삽입한다.

NURBS 표면 샘플링부 (11) 로부터 전송된 2 차원 영상은 x(u, v), y(u, v), z(u, v) 의 3 장의 영상이며, 그 중 일부 예컨대 x(u, v) 에 워터마크를 삽입하는 것이 가능하다. x(u, v) 에만 워터마크를 삽입하는 경우에는 x 방향의 값에만 워터마크가 삽입되게 된다. 2 차원 영상에 더 많은 정보를 삽입하기 위해서는, x(u, v), y(u, v), z(u, v) 의 2 차원 영상 모두에 워터마크를 삽입하는 것이 바람직하다. 당업자는 필요에 따라 3 장의 2 차원 영상의 일부 또는 전부에 워터마크를 삽입하는 것이 가능하다는 것을 이해할 수 있다.

한편, 워터마크 삽입부 (12) 에서 사용되는 워터마크 삽입 기법으로는 종래의 어떠한 2 차원 영상 워터마킹 알고리즘이라도 사용이 가능하다.

2 차원 영상에 워터마크를 삽입하는 기술에 관하여는, 모두 본 발명의 출원인과 동일한 출원인이 출원한 특허출원으로, 2001 년 4 월 13 일 출원되었으며 그 명칭이 "디지털 워터마크의 삽입 및 검출방법과 이를 이용한 워터마크의 삽입/검출장치" 인 한국 특허 출원 제 2001-19922호, 2001 년 4 월 21 일 출원되었으며 그 명칭이 "디지털 워터마크의 삽입 및 검출방법과 이를 이용한 워터마크 삽입/검출장치" 인 한국 특허 출원 제 2001-21586호, 2001 년 5 월 3 일 출원되었으며 그 명칭이 "디지털 워터마크의 삽입/추출방법과 이를 이용한 삽입/추출장치" 인 한국 특허 출원 제 2001-23984 호, 2000 년 9 월 9 일 출원되었으며 그 명칭이 "디지털 영상 워터미킹 장치 및 방법" 인 한국 특허 출원 제 2000-53755 호, 및 2001 년 11 월 2 일 출원되었으며 그 명칭이 "디지털 영상의 위변조 방지를 위한 워터마킹 시스템 및 방법" 인 한국 특허 출원 제 2001-68307 호 등에 개시되어 있으며, 본 명세서에서 참조로 포함된다.

상기한 바와 같이, 워터마크 삽입부 (12) 는, 상술한 특허 출원에 개시된 기술사상을 포함하는 2 차원 영상에 워터마크를 삽입하는 방법을 사용하여, NURBS 표면 샘플링부 (11) 로부터 전송된 2 차원 영상에 워터마크를 삽입하여 워터마킹된 2 차원 영상을 생성한다.

수학식 1 과 유사하게, 워터마킹된 2 차원 영상은 하기 수학식 5 로 나타내진다.

여기서,는 워터마킹된 영상의 좌표값을 나타내며,는 워터마킹된 영상을 NURBS 모델로 표현할 때의 조절점을 나타낸다.

그 후, 워터마크 삽입부 (12) 는 워터마킹된 2 차원 영상을 NURBS 모델 변환부 (13) 로 전송한다.

워터마크 삽입부 (12) 가 2 차원 영상에 워터마크를 삽입한 결과, 원래 영상의 조절점이 변하게 되며, 따라서 원래의 3 차원 표면에도 삽입한 워터마크의 양에 따른 변화가 생긴다. 따라서, 워터마크를 삽입한 후의 처리에서, 원래 영상의 조절점의 변화를 고려해 줄 필요가 있으며, 이를 도 2 를 참조하여 설명한다.

도 2 는 도 1 의 NURBS 모델 변환부 (13) 의 세부 구성을 도시한 상세도이다.

NURBS 모델 변환부 (13) 는 상기한 영상의 조절점의 변화가 NURBS 모델에 반영될 수 있도록, 워터마크되기 전의 2 차원 영상과 워터마킹된 2 차원 영상 사이의 2 차원 차영상 (differential image) 을 생성하기 위한 차영상 생성부 (21), 2 차원 차영상으로부터 NURBS 차모델 (differential model) 을 추출하기 위한 NURBS 차모델 추출부 (22), 및 원본 NURBS 모델의 조절점에 추출된 NURBS 차모델의 조절점을 더하는 NURBS 차모델 삽입부 (23) 를 포함하도록 구성된다.

NURBS 모델 변환부 (13) 에는 워터마킹되기 전의 2 차원 영상, 워터마크 삽입부 (12) 로부터의 워터마킹된 2 차원 영상, 및 NURBS 표면 샘플링부 (11) 의 입력으로 사용된 것과 동일한 파라미터 시퀀스가 입력된다.

차영상 생성부 (21) 는 워터마킹되기 전의 2 차원 영상과 워터마크 삽입부 (12) 로부터의 워터마킹된 2 차원 영상를 비교하여 그 차분값들로 구성된 2 차원 차영상을 생성한다.

차영상 생성부 (21) 에서 생성한 2 차원 차영상은 수학식 2 과 수학식 5 의 결과값으로 나타낼 수 있으므로, 하기 수학식 6 와 같이 표현된다.

수학식 6 에 파라미터 시퀀스를 대입하여 나타내면, 2 차원 차영상에 관하여는 하기의 수학식 7 과 같이 정의된다.

그 후, 차영상 생성부 (21) 는 2 차원 차영상을 NURBS 차모델 추출부 (22) 로 전송한다.

NURBS 차모델 추출부 (22) 는 차영상 생성부 (21) 에서 생성된 2 차원 차영상 및 NURBS 표면 샘플링부 (11) 의 입력으로 사용된 파라미터 시퀀스를 입력으로 하여, 차영상 생성부 (21) 에서 생성된 2 차원 차영상으로부터 NURBS 차모델을 추출한다. NURBS 차모델을 추출하는 과정을 구체적으로 살펴보면, 먼저 2 차원차영상으로부터 초기의 파라미터 시퀀스에 따라 조절점의 변화량을 구한다. 이 과정을 수학식으로 표현하면 다음과 같다.

여기서,는 조절점의 변화량이다.

수학식 8 을 파라미터 시퀀스에 따라 각각 값을 구하면 다음과 같은 행렬로 나타낼 수 있다.

파라미터 시퀀스를 u 방향의 조절점의 수, 및 v 방향의 조절점의 수로 나누어 행렬을 만들면, 수학식 9 의 벡터 행렬 V 는 하기 수학식 10 과 같이 조절점의 행렬과 기저함수에 행렬 V 값을 연산할 때 사용된 파라미터의 값을 넣어 얻어지는 기저함수의 행렬의 행렬 곱으로 나타낼 수 있다.

따라서, 수학식 10 에 표시한 연산을 통하여 2 차원 차영상으로부터 조절점의 변화량을 구할 수 있게 된다. 한편, 수학식 10 을 간단히 표시하면 다음과 같이 된다.

그 후, NURBS 차모델 추출부 (22) 는 NURBS 차모델을 NURBS 차모델 삽입부 (23) 로 전송한다.

NURBS 차모델 삽입부 (23) 는 NURBS 차모델 추출부 (22) 에서 추출된 NURBS 차모델의 조절점에 원본 NURBS 모델의 조절점을 더하여, 워터마킹된 NURBS 모델을 얻게 된다. 이를 수학식으로 나타내면 하기의 수학식 12 와 같이 나타낼 수 있다.

상기한 바와 같이, NURBS 모델 변환부 (13) 에서, 워터마킹된 2 차원 영상은 다시 워터마킹된 NURBS 모델로 변환된다. 수학식 12 에 수학식 11 을 대입하여 일반화시키면 하기 수학식 13 와 같이 나타낼 수 있다.

상기한 수학식을 사용하여 설명한 과정에 따라서, 본 발명에 따른 원본 NURBS 모델에 워터마크를 삽입하는 장치 및 방법을 제공할 수 있게 된다.

다음으로, 상기한 바에 따라 워터마킹된 NURBS 모델에서 워터마크를 검출하는 장치 및 방법에 관하여 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 NURBS 그래픽 영상으로부터 워터마크를 검출하는 장치의 개략적인 블록도이다.

도 3 을 참조로 하면, 본 발명에 따른 NURBS 그래픽 영상에 워터마크를 검출하는 워터마크 검출장치 (300) 는 NURBS 표면 샘플링부 (31) 및 워터마크 검출부 (32) 를 포함한다.

NURBS 표면 샘플링부 (31) 는 도 1 에 도시한 NURBS 표면 샘플링부 (11) 와 동일한 구성을 가지며, 유사하게 동작한다. 키 역할을 하는 파라미터 시퀀스는 동일하게 입력되지만, 도 1 의 워터마크 삽입과정에서 워터마크를 삽입하고자 하는원본 NURBS 모델이 입력되는 것과 달리 워터마킹된 NURBS 모델이 입력된다. NURBS 표면 샘플링부 (31) 는 워터마킹된 2 차원 영상을 생성하여, 이를 워터마크 검출부 (32) 에 전송한다.

워터마크 검출부 (32) 는 NURBS 표면 샘플링부 (31) 에서 생성된 워터마킹된 2 차원 영상을 입력받아, 상술한 워터마크 삽입 과정에서 사용한 워터마크를 삽입하는 기술에 대응하는 워터마크를 검출하는 기술을 사용하여 워터마크를 검출한다. 이 경우, 워터마크 삽입시에 사용한 기술에 따라 원본 워터마크를 입력받지 않는 것도 가능하며, 원본 워터마크를 입력받아 검출된 워터마크와 비교할 수도 있다.

3 차원 영상을 표현하는 NURBS 모델에 워터마크를 삽입하고 또한 이를 검출하는 것을 가능하게 함으로써, 워터마크 검출부 (32) 의 검출 결과가 워터마크 사용의 목적에 따라 소유권 주장이나 인증 등의 일반적인 워터마킹 기법을 사용하는 제반 응용분야에 이용될 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 워터마킹 기술은 종래기술의 모델의 모양을 대체로 유지시키면서 모델의 모양을 유지시키는 조작, 즉 워터마크를 없애려는 외부의 공격에 대하여 강인한 특성을 나타낸다. 또한, 본 발명에서 사용하는 워터마크 삽입/검출 기법은 종래의 2 차원 워터마킹 기법을 그대로 사용할 수 있으며, 사용하는 이차원 워터마킹에 따라 원본 이미지가 필요없는 워터마킹이 가능하게 되었다.

이상의 본 발명의 실시예의 설명은, 당업자가 본 발명을 실시 또는 이용할 수 있도록 제공하였다. 당업자가 이 실시예에 대한 다양한 변형을 용이하게 행할 수 있음은 명백하며, 여기서 정의한 일반 원리는 창의력을 사용하지 않고도 다른 실시예에 적용할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 여기서 나타낸 실시예에 한정시키려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리와 신규한 특징에 부합하는 최광의의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims (14)

1. 원본 NURBS 모델로 표현된 3 차원 그래픽 영상에 워터마크를 삽입하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 3 차원 그래픽 영상을 표현하는 상기 원본 NURBS 모델로부터 하나 이상의 2 차원 영상을 추출하는 단계;

   (b) 상기 추출된 하나 이상의 2 차원 영상에 워터마크를 삽입하는 단계; 및

   (c) 상기 워터마크 삽입된 하나 이상의 2 차원 영상을 워터마크 삽입된 NURBS 모델로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 (c) 단계는,

   (c1) 상기 하나 이상의 2 차원 영상과 상기 워터마크 삽입된 하나 이상의 2 차원 영상을 각각 비교하여 하나 이상의 2 차원 차영상을 생성하는 단계;

   (c2) 상기 생성된 하나 이상의 2 차원 차영상으로부터 NURBS 차모델을 추출하는 단계; 및

   (c3) 상기 추출된 NURBS 차모델과 상기 원본 NURBS 모델을 합성하여 상기 워터마크 삽입된 NURBS 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 (c2) 단계에서는 상기 NURBS 모델의 파라미터 시퀀스가 사용되는 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 (c3) 단계에서 생성된 상기 워터마크 삽입된 NURBS 모델이 하기 수학식

   을 만족하고, 여기서은 상기 원본 NURBS 모델의 조절점의 벡터이며,은 상기 워터마크 삽입된 NURBS 모델의 조절점의 벡터이며,은 상기 2 차원 차영상을 나타내는 행렬이며,,는 각각 u, v 방향으로의 낫벡터 (knot vector) 인 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 (a) 단계는 NURBS 표면을 샘플링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 워터마크 삽입된 NURBS 모델로부터 워터마크를 검출하는 방법에 있어서,

   상기 워터마크 삽입된 NURBS 모델로부터 워터마크가 삽입된 하나 이상의 2차원 영상을 추출하는 단계; 및

   상기 워터마크 삽입된 상기 하나 이상의 2 차원 영상으로부터 상기 워터마크를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터마크 검출 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 추출하는 단계는 NURBS 표면을 샘플링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터마크 검출 방법.
8. 원본 NURBS 모델로 표현된 3 차원 그래픽 영상에 워터마크를 삽입하는 장치에 있어서,

   상기 3 차원 그래픽 영상을 표현하는 상기 원본 NURBS 모델로부터 하나 이상의 2 차원 영상을 추출하는 NURBS 표면 추출부;

   상기 NURBS 표면 추출부에서 추출된 상기 하나 이상의 2 차원 영상에 워터마크를 삽입하는 워터마크 삽입부; 및

   상기 워터마크 삽입된 하나 이상의 2 차원 영상을 워터마크 삽입된 NURBS 모델로 변환하는 NURBS 모델 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 NURBS 모델 변환부는,

   상기 하나 이상의 2 차원 영상과 상기 워터마크 삽입된 하나 이상의 2 차원 영상을 각각 비교하여 하나 이상의 2 차원 차영상을 생성하는 2 차원 차영상 생성부;

   상기 2 차원 차영상 생성부에서 생성된 상기 하나 이상의 2 차원 차영상로부터 NURBS 차모델을 추출하는 NURBS 차모델 추출부; 및

   상기 NURBS 차모델 추출부에서 추출된 상기 NURBS 차모델을 상기 NURBS 모델에 삽입하여 상기 워터마크 삽입된 NURBS 모델을 생성하는 NURBS 차모델 삽입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 NURBS 차모델 추출부는 상기 NURBS 모델의 파라미터 시퀀스를 사용하는 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 장치.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 NURBS 차모델 삽입부에서 생성된 상기 워터마크 삽입된 NURBS 모델이 하기 수학식

    을 만족하고, 여기서은 상기 원본 NURBS 모델의 조절점의 벡터이며,은 상기 워터마크 삽입된 NURBS 모델의 조절점의 벡터이며,은 상기 2 차원 차영상을 나타내는 행렬이며,,는 각각 u, v 방향으로의 낫벡터인 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 장치.
12. 제 8 항에 있어서,

    상기 NURBS 표면 추출부는 NURBS 표면을 샘플링하여 상기 하나 이상의 2 차원 영상을 추출하는 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 장치.
13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 장치에 의하여 워터마크 삽입된 NURBS 모델로부터 워터마크를 검출하는 장치에 있어서,

    상기 워터마크 삽입된 NURBS 모델로부터 워터마크 삽입된 하나 이상의 2 차원 영상을 추출하는 워터마킹된 NURBS 표면 추출부; 및

    상기 워터마크 삽입된 하나 이상의 2 차원 영상으로부터 워터마크를 검출하는 워터마크 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 워터마크 검출 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 워터마킹된 NURBS 표면 추출부는 NURBS 표면을 샘플링하여 상기 하나 이상의 워터마크 삽입된 2 차원 영상을 추출하는 것을 특징으로 하는 워터마크 삽입 장치.