KR100469999B1

KR100469999B1 - 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마킹방법 및 장치

Info

Publication number: KR100469999B1
Application number: KR10-2002-0014755A
Authority: KR
Inventors: 최창근; 배익성; 김현태; 김정현; 최창열; 정제창
Original assignee: 주식회사 실트로닉
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2005-02-05
Also published as: KR20030075495A

Abstract

본 발명은 해쉬 값을 이용한 워터마킹 방법을 이용하여 이진 정지 영상으로 구성된 원본의 수정 및 조작 여부를 확인하여 디지털 컨텐츠의 진위 여부를 인증하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 방법 및 장치에 의할 경우 복잡도가 큰 블록을 선택하고, 선택한 블록의 영상을 다른 버퍼에 복사하고, 블록을 초기화하고, 영상에 워터마크를 삽입하고, 영상을 블록에 복사한다. 이 때 워터마크는 영상의 해쉬 값과 사용자 정보를 포함하고 있다. 그 결과 이진 정지 영상의 어떠한 변화에도 소멸되는 워터마크를 삽입하여 영상의 수정 여부를 인증할 수 있다.

Description

영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마킹 방법 및 장치{Authentication watermarking method and apparatus of binary still image using hash value of image}

본 발명은 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마킹 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새로운 워터마킹 방법을 이용하여 이진 정지 영상으로 구성된 원본의 수정 및 조작 여부를 확인하여 디지털 컨텐츠의 진위 여부를 인증하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

워터마킹(watermarking)이란, 영상에 사람이 인지할 수 없는 저작권자의 신호를 삽입하고, 추후에 영상에 삽입된 워터마크를 추출함으로써, 저작권 문제를 해결하는 저작권 보호기술의 일종이다. 워터마크(watermark)는 사람이 볼 수 있는 로그 형태로 삽입될 수도 있으나, 워터마크의 삭제의 용이성과 영상 품질의 훼손 등으로 인하여 최근에는 사람이 볼 수 없는 형태로 워터마크를 삽입하는 방법이 많이 연구되고 있다.

이와 같이 원저작권자는 제작한 영상 내에 사람이 볼 수 없는 저작권자의 고유한 워터마크를 삽입하여 ,추후에 타인이 이 영상에 대해 저작권을 주장하거나 이 영상을 불법으로 사용하였을 때, 삽입된 원저작권자의 워터마크를 추출하여 저작권 문제를 해결할 수 있다. 또한 원저작권자는 영상을 판매할 경우, 구매자의 워터마크를 영상에 삽입하여 판매하면, 추후에 구매자가 이 영상을 불법 유통시킬 때 유통되는 영상의 워터마크를 추출함으로써 영상을 불법 유통시킨 구매자를 판별해낼 수 있다. 이렇듯이 워터마크는 디지털 영상의 저작권 보호와 데이터 복제 방지를 위하여 유용하게 사용될 수 있다.

그런데, 종래의 이러한 워터마킹 기술들은 대부분 컬러 영상에 사용되어졌다. 그 이유는 워터마크를 삽입할 경우 픽셀 값(pixel value)이 변화하게 되는데 컬러 영상의 경우에는 한 픽셀이 최대 2^24가지의 픽셀 값을 가지고 있기 때문이다. 즉 컬러 영상의 경우에는 워터마크 삽입에 의한 픽셀 값의 변화에도 영상의 변화가 쉽게 인지되지 않는다.

그러나 픽셀 값이 단 2종류인 이진 영상의 경우에는, 픽셀 값의 변화에 따른 영상의 변화가 매우 크기 때문에, 종래의 워터마킹 기술들을 적용할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 영상의 변화를 최소화하고 영상 변화에 따른 화질의 열화를 최소화 할 수 있는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마킹 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 목적은 이진 정지 영상의 어떠한 변화에도 소멸되는 워터마크를 삽입하여 영상의 수정 여부를 인증할 수 있는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마킹 방법 및 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마킹 장치의 블록 구성도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 디지털 이진 정지 영상에 삽입하는 방법을 나타낸 전체 흐름도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크인 계산한 해쉬 값과 사용자 정보를 다른 버퍼에 저장된 영상에 삽입하는 방법을 나타낸 상세 흐름도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 따른 워터마크를 삽입하려는 영상의 예시도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 삽입하려는 영상을 분할하여 셋을 선택하는 과정을 나타낸 예시도.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 삽입하려는 셋에 포함된 픽셀의 복잡도를 측정하기 위한 윈도우를 생성하는 과정을 나타낸 예시도.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 삽입하려는 셋 중에서 복잡도가 가장 큰 픽셀을 선택하는 과정을 나타낸 예시도.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비가시성을 측정하는 방법에 대한 상세 흐름도.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디지털 이진 정지 영상으로부터 워터마크를 검출하고 인증하는 방법을 나타낸 전체 흐름도.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 검출하는 방법에 대한 상세 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 워터마크 삽입부 3 : 워터마크 검출부

상술한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 이진 정지 영상 인증용 워터마크를 삽입하는 방법에 있어서, 상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가 워터마크 삽입 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계; 상기 선택된 블록들을 각각 버퍼에 복사하는 단계; 상기 선택된 블록들을 초기화하는 단계; 상기 버퍼에 복사된 블록들 각각에 워터마크를 삽입하는 단계; 및 상기 워터마크가 삽입된 블록들을 상기 초기화된 블록 각각에 복사하는 단계를 포함하되, 상기 워터마크는 영상의 해쉬 값과 사용자 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법이 제공되고, 당해 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법의 수행을 가능하게 하는 시스템, 장치 및 기록매체가 제공된다.

상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가 워터마크 삽입 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계는, 상기 이진 정지 영상을 N × M (단, 여기서 N, M은 정수) 크기를 갖는 픽셀의 블록으로 분할하는 단계; 상기 각 블록의 복잡도를 계산하는 단계; 상기 선택된 블록의 복잡도를 워터마크 삽입 문턱값과 비교하는 단계; 및 상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가 상기 워터마크 삽입 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 복잡도가 상기 워터마크 삽입 문턱값보다 큰 경우 상기 이진 정지 영상에 상기 워터마크를 삽입하는 것을 특징으로 한다.

상기 버퍼에 복사된 블록들 각각에 워터마크를 삽입하는 단계는, 상기 초기화된 블록들 각각에 상기 사용자 정보를 복사하는 단계; 상기 이진 정지 영상 전체의 해쉬 값을 계산하는 단계; 및 상기 버퍼에 복사된 블록들 각각에 상기 사용자 정보와 상기 해쉬 값을 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 사용자 정보가 복사된 블록들 각각에 상기 사용자 정보와 상기 해쉬 값을 삽입하는 단계는, 상기 사용자 정보가 복사된 블록들을 소정 개수의 셋으로 치환하는 단계; 상기 셋의 픽셀 값 중 "0" 개수를 측정하는 단계; 삽입하려는 비트와 상기 측정된 개수의 mod2 값을 비교하는 단계; 비교 결과 동일하지 않은 경우 상기 픽셀들의 비가시성을 측정하는 단계; 상기 셋 중에서 상기 비가시성이 가장 좋은 픽셀을 선택하는 단계; 및 선택된 픽셀을 반전하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 mod2 값은, X mod2 = 0, X가 짝수일 때 X mod2 = 1, X가 홀수일 때인 것을 특징한다.

또한, 상기 사용자 정보가 복사된 블록에 상기 사용자 정보와 상기 해쉬 값을 삽입하는 것은, 상기 사용자 정보가 복사된 블록을 소정 개수의 셋으로 치환하고, 상기 셋의 픽셀 값 중 "0" 개수를 측정하고, 삽입하려는 비트와 상기 측정된 개수의 mod2 값을 비교하고, 비교 결과 동일하지 않은 경우 상기 픽셀들의 비가시성을 측정하고, 상기 셋 중에서 상기 비가시성이 가장 좋은 픽셀을 선택하고, 선택된 픽셀을 반전하되, 상기 mod2 값은, X mod2 = 0, X가 짝수일 때, X mod2 = 1, X가 홀수일 때인 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이진 정지 영상 인증용 워터마크를 삽입하는 방법에 있어서, 상기 이진 정지 영상을 소정 개수의 셋으로 치환하고, 상기 셋의 픽셀 값 중 "0"의 개수를 측정하고, 삽입하려는 비트와 상기 측정된 개수의 mod2 값을 비교하고, 비교 결과 동일하지 않은 경우 상기 픽셀들의 비가시성을 측정하고, 상기 셋 중에서 상기 비가시성이 가장 좋은 픽셀을 선택하고, 선택된 픽셀을 반전하는 것을 포함하되, 상기 mod2 값은, X mod2 = 0(X가 짝수일 때), X mod2 = 1(X가 홀수일 때)인 것을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법 및 장치, 이러한 방법을 수행할 수 있는 프로그램이 수록되어 있는 기록 매체가 제공된다.

여기서, 상기 셋 중에서 상기 비가시성이 가장 좋은 픽셀을 선택하는 것은, 상기 픽셀을 중심으로 소정 크기의 윈도우를 생성하고, 상기 윈도우 내에서 상기 픽셀들의 변화도를 측정하고, 상기 윈도우 내에서의 픽셀들의 연결도를 측정하고, 상기 변화도와 상기 연결도에 따른 비가시성의 정도를 측정하는 것일 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 이진 정지 영상 인증용 워터마크를 검출하는 방법에 있어서, 상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록에 대한 복잡도를 계산하여 복잡도가 워터마크 검출 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계; 상기 선택된 블록들 각각으로부터 해쉬 값이 포함된 워터마크를 추출하는 단계; 상기 이진 정지 영상 전체의 해쉬 값을 계산하는 단계; 및 상기 추출된 해쉬 값들과 상기 계산된 해쉬 값을 비교하는 단계를 포함하되, 상기 추출된 해쉬 값들과 상기 계산된 해쉬 값이 동일한 경우에 인증이 성공되는 것을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 검출 방법이 제공되고, 당해 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 검출 방법의 수행을 가능하게 하는 시스템, 장치 및 기록매체가 제공된다.

상기 상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록에 대한 복잡도를 계산하여 복잡도가 워터마크 검출 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계는, 상기 이진 정지 영상을 N × M (단, 여기서 N, M은 정수) 크기를 갖는 픽셀의 블록으로 분할하는 단계; 상기 분할된 각 블록들의 복잡도를 계산하는 단계; 상기 선택된 블록들의 복잡도를 워터마크 검출 문턱값과 비교하는 단계; 및 상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록에 대한 복잡도를 계산하여 복잡도가 워터마크 검출 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계를 포함하되, 상기 복잡도가 상기 워터마크 검출 문턱값보다 큰 경우 상기 영상으로부터 상기 워터마크를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 계산한 해쉬 값과 상기 검출한 해쉬 값이 동일하지 않은 경우 상기 큰 블록을 상기 큰 블록보다 작은 블록으로 대처하여 상기 과정들을 재귀적으로 반복할 수 있다.

상기 선택된 블록들 각각으로부터 해쉬 값이 포함된 워터마크를 추출하는 단계는, 상기 선택된 블록 각각의 영상을 버퍼에 저장하는 단계; 및 상기 저장된 블록 각각에서 해쉬 값과 상기 사용자 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마킹 방법 및 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마킹 장치의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 장치는 워터마크 삽입부(1)와 워터마크 검출부(3)로 구성되어 있다. 워터마크 삽입부(1)는 해쉬 값을 이용하여 이진 정지 영상에 워터마크를 삽입하는 역할을 하며, 워터마크 검출부(3)는 해쉬 값을 이용하여 이진 정지 영상으로부터 워터마크를 검출하는 역할을 한다. 여기서 해쉬란 가변 길이 데이터 블록이나 메시지를 해시 부호라는 고정 길이 및 유일한 값으로 대응시키는 것을 말한다.

워터마크 삽입부(1)와 워터마크 검출부(3)는 하나의 장치에 포함될 수도 있지만, 각각 별개의 장치로 구성될 수도 있다.

상술한 설명에 의거하여 본 발명에 따른 방법에 대하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 디지털 이진 정지 영상에 삽입하는 방법을 나타낸 전체 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 워터마크 삽입부는 먼저 워터마크를 삽입하려는 영상을 N ×M 크기의 블록으로 분할한다(단계 10), 영상을 N ×M 크기의 블록으로 분할하는 이유는 워터마크를 숨기기 위한 가장 최적의 위치를 결정하기 위해서이다.

그리고 워터마크 삽입부는 각 블록의 복잡도를 측정한다(단계 20). 워터마크 삽입부가 각 블록의 복잡도를 측정하는 이유는, 워터마크가 삽입될 때 영상의 복잡도가 크면 비가시성이 좋기 때문이다. 그 결과 워터마크 삽입부는 모든 블록 중 복잡도가 가장 큰 블록을 선택한다(단계 30).

그 후 워터마크 삽입부는 선택된 블록의 복잡도와 워터마크 삽입 문턱 값인 Te를 비교한다(단계 40). 비교 결과 선택된 블록의 복잡도가 Te보다 작으면, 워터마크 삽입부는 워터마크 삽입을 할 수 없는 영상으로 간주한다. 그리고 워터마크 삽입부는 워터마크 삽입이 실패된 체로 이진 정지 영상의 인증 방법을 종료한다.

그러나 비교 결과 선택된 블록의 복잡도가 Te보다 더 크면, 워터마크 삽입부는 워터마크를 삽입한다. 그리고 워터마크 삽입부는 선택한 블록의 영상을다른 버퍼에 저장하고(단계 50), 원 영상에 있는 블록의 영상은 모두 "0"으로 초기화한다(단계 60). 또한 워터마크 삽입부는 삽입하려는 사용자 정보를 초기화된 블록에 복사한 후(단계 70), 전체 영상의 해쉬 값을 계산한다(단계 80). 워터마크 삽입부가 전체 영상의 해쉬값을 계산하는 이유는 영상 전체의 수정 여부를 검토하기 위해서이다.

또한, 워터마크 삽입부는 워터마크인 계산한 해쉬 값과 사용자 정보를 다른 버퍼에 저장된 영상에 삽입한 후(단계 90), 버퍼의 영상을 다시 원 영상에 복사하여 인증용 워터마크가 삽입된 영상을 만든다(단계 100).

도 3을 참조하여 워터마크 삽입부가 계산한 해쉬 값과 사용자 정보를 다른 버퍼에 저장된 영상에 삽입하는 방법에 대해 더욱 구체적으로 살펴본다. 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크인 계산한 해쉬 값과 사용자 정보를 다른 버퍼에 저장된 영상에 삽입하는 방법을 나타낸 상세 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 먼저 워터마크 삽입부는 영상을 T개의 셋으로 치환한다(단계 110). 다만, 이 경우 모든 픽셀이 중복되지 않도록 치환해야 한다. 그 후 워터마크 삽입부는 각각의 셋에 대해 단계 120 내지 단계 160를 반복한다. 즉 워터마크 삽입부는 단계 120 내지 단계 160을 T번 반복한다(단계 115). 워터마크 삽입부는 치환하여 분할된 셋에서 "0"값을 가지는 픽셀의 개수를 측정한 후(단계 120), 측정된 개수의 mod2값을 삽입하려는 비트의 값과 비교한다(단계 130).

여기서 mod2의 연산식은 수학식 1과 같다.

X mod2 = 0, X가 짝수(even)일 때

X mod2 = 1, X가 홀수(odd)일 때

비교 결과 측정된 개수의 mod2값과 삽입하려는 비트의 값이 같은 경우, 워터마크 삽입부는 비트를 삽입한 것으로 간주하고, 해쉬 값과 사용자 정보를 영상에 삽입하는 방법을 종료한다.

그러나, 비교 결과 비트의 값이 다른 경우, 워터마크 삽입부는 영상에 1비트를 삽입한다.

1비트를 삽입하는 삽입하기 위해서 먼저, 워터마크 삽입부는 선택된 픽셀들에 I ×J 블록 크기의 원도우를 생성하고, 윈도우 내에서 비가시성을 측정한다(단계 140). 워터마크 삽입부가 비가시성을 측정하는 방법에 대해서는 후술하도록 한다.

그리고 워터마크 삽입부는 셋에 포함된 픽셀들 중 측정한 비가시성이 가장 큰 픽셀을 선택한 후(단계 150),선택된 픽셀들의 값을 반전시킨다(단계 160). 즉, 워터마크 삽입부는 선택한 픽셀의 값이 "0"이면 "1"로 바꾸고, 픽셀의 값이 "1"이면 "0"으로 바꾼다.

도 4 내지 도 7의 예시도를 통해 보다 상세하게 살펴본다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 따른 워터마크를 삽입하려는 영상의예시도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 삽입하려는 영상을 분할하여 셋을 선택하는 과정을 나타낸 예시도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 삽입하려는 셋에 포함된 픽셀의 복잡도를 측정하기 위한 윈도우를 생성하는 과정을 나타낸 예시도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 삽입하려는 셋 중에서 복잡도가 가장 큰 픽셀을 선택하는 과정을 나타낸 예시도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 도 4가 256 ×256 영상 블록의 일부분이라고 할 때, 워터마크 삽입부는 도 5와 같이 중복되지 않고 서로 멀리 떨어진 256개의 픽셀을 선택하여 하나의 셋을 만든다. 도 5에서 참조 번호 410, 420, 430, 440, 450, 460은 선택된 픽셀을 나타내고 있다.

워터마크 삽입부는 1비트를 삽입하려고 할 때에 도 6에 도시된 바와 같이 픽셀의 복잡도를 측정하기 위한 윈도우를 생성한다. 도 6은 ,참조 번호 510, 520, 530, 540, 550, 560과 같이, 3 ×3 블록 크기의 윈도우를 생성한 실시예를 나타내고 있다.

도 7에서 참조번호 610은 워터마크 삽입부가 비가시성이 가장 큰 픽셀의 값을 반전한 실시예를 나타내고 있다. 워터마크 삽입부가 값을 반전할 픽셀의 비가시성을 측정하는 이유는 전체 워터마크의 비가시성을 높이기 위한 것이다.

워터마크 삽입부는 상기와 같은 과정을 256개의 셋에 모두 적용한다. 그 결과 워터마크 삽입부는 생성된 사용자 정보 128비트와 영상의 해쉬 값 128비트를 포함한 워터마크를 영상에 삽입한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비가시성을 측정하는 방법에 대한 상세 흐름도이다. 도 8에서는 워터마크 삽입부가 생성한 I ×J 블록 크기의 윈도우를 3 ×3 블록 크기의 윈도우라 가정한다.

도 8을 참조하면, 워터마크 삽입부는 비가시성을 측정할 목표 픽셀을 중심으로 3 ×3 윈도우를 생성한다(단계 710). 그리고 워터마크 삽입부는 생성된 윈도우 내에서 픽셀들의 변화도를 측정한다(단계 720). 다시 말해서, 워터마크 삽입부는 가로, 세로, 대각선 방향으로 픽셀 값이 일정하게 유지되는지 또는 값이 변화하는지를 측정한다. 다만, 인간의 시각 특성이 대각선 방향보다는 가로, 세로 방향에 민감하기 때문에 워터마크 삽입부는 가로, 세로 방향의 변화에는 높은 변화도를 할당하고, 대각선 방향의 변화에는 낮은 변화도를 할당한다.

그 후 워터마크 삽입부는 윈도우 내의 픽셀들의 연결 상태를 파악할 수 있는 연결도를 측정한다. 또한 워터마크 삽입부는 목표 픽셀의 값을 반전한 후의 연결도를 다시 측정한다(단계 730). 워터마크 삽입부가 목표 픽셀의 값을 반전 후 다시 측정하는 이유는 반전후 픽셀들의 연결도가 달라질 수 있기 때문이다. 그리고 이 때 연결도가 달라지는 것은 영상의 변화를 인지하기 쉽다는 것을 의미한다.

따라서 워터마크 삽입부는 연결도에 따라 비가시성의 점수를 다르게 할당한다. 보다 구체적으로는, 워터마크 삽입부는 연결도가 달라지는 경우에는 비가시성 점수를 낮게 할당하고, 연결도가 같은 경우에는 비가시성 점수를 크게 할당한다.

그 결과 워터마크 삽입부는 픽셀들의 변화도와 연결도의 변화를 고려하여 최종 비가시성 점수를 할당한다(단계 740).

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디지털 이진 정지 영상으로부터 워터마크를 검출하고 인증하는 방법을 나타낸 전체 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 워터마크 검출부는 인증하려는 영상을 N ×M 블록 크기로 분할한 후(단계 810), 분할된 블록의 복잡도를 측정한다(단계 820).

그 후 워터마크 검출부는 블록을 복잡도 순으로 정렬(sorting)한 후, 다음의 과정을 반복하여 워터마크를 검출한다. 워터마크 삽입부가 워터마크를 복잡도가 최대인 블록에 삽입하지만, 워터마크가 삽입된 블록의 복잡도는 최대가 되지 않을 수 있기 때문이다.

워터마크 검출부는 정렬된 블록 중 복잡도가 최대인 블록을 선택한 후(단계 830), 선택한 블록의 복잡도와 워터마크 검출 문턱 값인 Td와 비교한다(단계840). 비교 결과 선택된 블록의 복잡도가 Td보다 작으면, 워터마크 검출부는 워터마크 검출을 할 수 없는 영상으로 간주한다. 그리고 워터마크 검출부는 워터마크 검출이 실패된 체로 이진 정지 영상을 검출하고 인증하는 방법을 종료한다.

그러나 비교 결과 선택된 블록의 복잡도가 Td보다 크면, 워터마크 검출부는 선택한 블록의 영상을 다른 버퍼에 저장한다(단계 850). 그리고 워터마크 검출부는 다른 버퍼에 저장된 영상에서 워터마크인 해쉬 값과 사용자 정보를 검출한다(단계 860). 해쉬 값과 사용자 정보를 검출하는 방법에 대해서는 이하에서 더욱 자세히 설명한다.

그 후 워터마크 검출부는 선택한 블록안에 포함된 영상을 "0" 으로 초기화한다(단계 870). 그리고 워터마크 검출부는 단계 860에서 검출한 사용자 정보를 단계 870에서 "0"으로 초기화한 블록에 복사한다(단계 880).

또한 워터마크 검출부는 전체 영상의 해쉬 값을 계산한다(단계 890). 그 결과 워터마크 검출부는 단계 860에서 검출한 해쉬 값과 단계 890에서 계산한 해쉬 값을 비교한다(단계 900).

비교 결과 계산한 해쉬 값과 검출한 해쉬 값이 동일하다면, 워터마크 검출부는 수정과 조작이 가해지지 않은 원 영상이라는 것을 인증한다. 그러나 비교 결과 계산한 해쉬 값과 검출한 해쉬 값이 동일하지 않다면, 워터마크 검출부는 다른 버퍼에 저장된 영상을 다시 원 위치에 복사한다(단계 910).

그 후 워터마크 검출부는 단계 830에서 단계 910까지의 과정을 반복한다. 그 결과 모든 블록에서 해쉬 값이 같지 않을 경우 워터마크 검출부는 영상이 수정 또는 조작되었다고 판단한다.

도 10을 참조하여 워터마크를 검출하는 방법에 대해 구체적으로 살펴본다. 도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 워터마크를 검출하는 방법에 대한 상세 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 먼저 워터마크 검출부는 영상을 T개의 셋으로 치환한다(단계 1010). 그리고 워터마크 검출부는 각각의 셋에 대해 단계 1020 내지 단계 1050을 반복한다. 즉 워터마크 검출부는 단계 1020 내지 단계 1050을 T번 반복한다.

워터마크 검출부는 치환하여 분할된 셋에서 "0" 값을 가지는 픽셀의 개수를 측정한 후(단계 1020), 측정된 개수의 mod2 값을 "0" 과 비교한다(단계 1030).

비교 결과 측정된 개수의 mod2값이 "0"과 동일하다면, 워터마크 검출부는 비트 "0"을 검출한 것을 간주한다(단계 1040). 그러나 비교 결과 측정된 개수의 mod2 값이 "0"과 동일하지 않다면, 비트 "1"을 검출한 것으로 간주한다(단계 1050).

이러한 과정에 의해 추출한 256 비트 중 128 비트는 사용자 정보이고, 나머지 128 비트는 영상의 해쉬 값이다.

본원에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당 분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 또 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 발명의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마킹 방법 및 장치는 기존의 워터마킹 방법으로 다루기 어려운 이진 정지 영상에, 어떠한 변화에도 소멸되는 워터마크를 삽입하여 영상의 수정 여부를 인증할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 원 영상이 수정되어서는 안 되는 보험 증서나 유가 증권 등의 중요 문서에 이러한 워터마크를 삽입하여 영상에서 워터마크가 검출되는 것은 수정되지 않은 문서, 즉 원 영상과 동일한 영상이라는 것을 알 수 있는 효과도 있다.

Claims

이진 정지 영상 인증용 워터마크를 삽입하는 방법에 있어서,

상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가 워터마크 삽입 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계;

상기 선택된 블록들을 각각 버퍼에 복사하는 단계;

상기 선택된 블록들을 초기화하는 단계;

상기 버퍼에 복사된 블록들 각각에 워터마크를 삽입하는 단계; 및

상기 워터마크가 삽입된 블록들을 상기 초기화된 블록 각각에 복사하는 단계를 포함하되,

상기 워터마크는 영상의 해쉬 값과 사용자 정보를 포함하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법.
제1항에 있어서, 상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가 워터마크 삽입 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계는,

상기 이진 정지 영상을 N × M (단, 여기서 N, M은 정수) 크기를 갖는 픽셀의 블록으로 분할하는 단계;

상기 각 블록의 복잡도를 계산하는 단계;

상기 선택된 블록의 복잡도를 워터마크 삽입 문턱값과 비교하는 단계; 및

상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가 상기 워터마크 삽입 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계를 포함하되,

상기 복잡도가 상기 워터마크 삽입 문턱값보다 큰 경우 상기 이진 정지 영상에 상기 워터마크를 삽입하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법.
제1항에 있어서, 상기 버퍼에 복사된 블록들 각각에 워터마크를 삽입하는 단계는,

상기 초기화된 블록들 각각에 상기 사용자 정보를 복사하는 단계;

상기 이진 정지 영상 전체의 해쉬 값을 계산하는 단계; 및

상기 버퍼에 복사된 블록들 각각에 상기 사용자 정보와 상기 해쉬 값을 삽입하는 단계를 포함하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법.
제3항에 있어서, 상기 사용자 정보가 복사된 블록들 각각에 상기 사용자 정보와 상기 해쉬 값을 삽입하는 단계는,

상기 사용자 정보가 복사된 블록들을 소정 개수의 셋으로 치환하는 단계;

상기 셋의 픽셀 값 중 "0" 개수를 측정하는 단계;

삽입하려는 비트와 상기 측정된 개수의 mod2 값을 비교하는 단계;

비교 결과 동일하지 않은 경우 상기 픽셀들의 비가시성을 측정하는 단계;

상기 셋 중에서 상기 비가시성이 가장 좋은 픽셀을 선택하는 단계; 및

선택된 픽셀을 반전하는 단계를 포함하되,

상기 mod2 값은,

X mod2 = 0, X가 짝수일 때

X mod2 = 1, X가 홀수일 때인 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법.
이진 정지 영상 인증용 워터마크를 삽입하는 방법에 있어서,

상기 이진 정지 영상을 소정 개수의 셋으로 치환하는 단계;

상기 셋의 픽셀 값 중 "0"의 개수를 측정하는 단계;

삽입하려는 비트와 상기 측정된 개수의 mod2 값을 비교하는 단계;

비교 결과 동일하지 않은 경우 상기 픽셀들의 비가시성을 측정하는 단계;

상기 셋 중에서 상기 비가시성이 가장 좋은 픽셀을 선택하는 단계; 및

선택된 픽셀을 반전하는 단계를 포함하되,

상기 mod2 값은,

X mod2 = 0, X가 짝수일 때

X mod2 = 1, X가 홀수일 때인 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법.
제5항에 있어서,

상기 셋 중에서 상기 비가시성이 가장 좋은 픽셀을 선택하는 단계는, 상기 픽셀을 중심으로 소정 크기의 윈도우를 생성하는 단계;

상기 윈도우 내에서 상기 픽셀들의 변화도를 측정하는 단계;

상기 윈도우 내에서의 픽셀들의 연결도를 측정하는 단계; 및

상기 변화도와 상기 연결도에 따른 비가시성의 정도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법.
이진 정지 영상 인증용 워터마크를 검출하는 방법에 있어서,

상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록에 대한 복잡도를 계산하여 복잡도가 워터마크 검출 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계;

상기 선택된 블록들 각각으로부터 해쉬 값이 포함된 워터마크를 추출하는 단계;

상기 이진 정지 영상 전체의 해쉬 값을 계산하는 단계; 및

상기 추출된 해쉬 값들과 상기 계산된 해쉬 값을 비교하는 단계를 포함하되,

상기 추출된 해쉬 값들과 상기 계산된 해쉬 값이 동일한 경우에 인증이 성공되는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 검출 방법.
제7항에 있어서, 상기 상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록에 대한 복잡도를 계산하여 복잡도가 워터마크 검출 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계는,

상기 이진 정지 영상을 N × M (단, 여기서 N, M은 정수) 크기를 갖는 픽셀의 블록으로 분할하는 단계;

상기 분할된 각 블록들의 복잡도를 계산하는 단계;

상기 선택된 블록들의 복잡도를 워터마크 검출 문턱값과 비교하는 단계; 및

상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록에 대한 복잡도를 계산하여 복잡도가 워터마크 검출 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 단계를 포함하되,

상기 복잡도가 상기 워터마크 검출 문턱값보다 큰 경우 상기 영상으로부터 상기 워터마크를 검출하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 검출 방법.
삭제
제7항에 있어서, 상기 선택된 블록들 각각으로부터 해쉬 값이 포함된 워터마크를 추출하는 단계는,

상기 선택된 블록 각각의 영상을 버퍼에 저장하는 단계; 및

상기 저장된 블록 각각에서 해쉬 값과 상기 사용자 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 검출 방법.
제10항에 있어서,

상기 계산한 해쉬 값과 상기 검출한 해쉬 값이 동일하지 않은 경우 상기 버퍼에 저장된 블록을 상기 이진 정지 영상의 원래의 위치로 복사하는 단계를 포함하되,

상기 복잡도가 큰 블록을 상기 복잡도가 큰 블록보다 작은 블록으로 대처하여 상기 단계들을 재귀적으로 반복하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 검출 방법.
이진 정지 영상 인증용 워터마크를 삽입하는 장치에 있어서,

상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가 워터마크 삽입 문턱값을 넘는 블록들을 선택하는 수단;

상기 선택된 블록들을 버퍼에 복사하는 수단;

상기 선택된 블록들을 초기화하는 수단;

상기 버퍼에 복사된 블록들 각각에 워터마크를 삽입하는 수단; 및

상기 워터마크가 삽입된 블록들을 상기 초기화된 블록 각각에 복사하는 수단을 포함하되,

상기 워터마크는 영상의 해쉬 값과 사용자 정보를 포함하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 장치.
제12항에 있어서, 상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가 워터마크 삽입 문턱값을 넘는 블록들을 선택하는 수단은,

상기 이진 정지 영상을 소정 크기를 갖는 픽셀의 블록들로 분할하는 수단;

상기 각 블록의 복잡도를 계산하는 수단;

상기 계산된 블록의 복잡도를 워터마크 삽입 문턱값과 비교하는 수단; 및

상기 각 블록 중 상기 복잡도가 상기 워터마크 삽입 문턱값을 넘는 블록들을 선택하는 수단을 포함하되,

상기 복잡도가 상기 워터마크 삽입 문턱값보다 큰 경우 상기 이진 정지 영상에 상기 워터마크를 삽입하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 장치.
제12항에 있어서,

상기 버퍼에 복사된 블록들 각각에 워터마크를 삽입하는 수단은,

상기 초기화된 블록들에 상기 사용자 정보를 복사하는 수단;

상기 이진 정지 영상 전체의 해쉬 값을 계산하는 수단; 및

상기 버퍼에 복사된 블록들 각각에 상기 사용자 정보와 상기 해쉬 값을 삽입하는 수단을 포함하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 장치.
제14항에 있어서, 상기 사용자 정보가 복사된 블록에 상기 사용자 정보와 상기 해쉬 값을 삽입하는 수단은,

상기 사용자 정보가 복사된 블록을 소정 개수의 셋으로 치환하는 수단;

상기 셋의 픽셀 값 중 "0" 개수를 측정하는 수단;

삽입하려는 비트와 상기 측정된 개수의 mod2 값을 비교하는 수단;

비교 결과 동일하지 않은 경우 상기 픽셀들의 비가시성을 측정하는 수단;

상기 셋 중에서 상기 비가시성이 가장 좋은 픽셀을 선택하는 수단; 및

선택된 핏셀을 반전하는 수단을 포함하되,

상기 mod2 값은,

X mod2 = 0, X가 짝수일 때

X mod2 = 1, X가 홀수일 때인 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 장치.
이진 정지 영상 인증용 워터마크를 삽입하는 장치에 있어서,

상기 이진 정지 영상을 소정 개수의 셋으로 치환하는 수단;

상기 셋의 픽셀 값 중 "0"의 개수를 측정하는 수단;

삽입하려는 비트와 상기 측정된 개수의 mod2 값을 비교하는 수단;

비교 결과 동일하지 않은 경우 상기 픽셀들의 비가시성을 측정하는 수단;

상기 셋 중에서 상기 비가시성이 가장 좋은 픽셀을 선택하는 수단; 및

선택된 핏셀을 반전하는 수단을 포함하되,

상기 mod2 값은,

X mod2 = 0, X가 짝수일 때

X mod2 = 1, X가 홀수일 때인 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 장치.
이진 정지 영상 인증용 워터마크를 검출하는 장치에 있어서,

상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가 워터마크 검출 문턱값보다 큰 블록들을 선택하는 수단;

상기 선택된 블록들로부터 해쉬 값이 포함된 워터마크를 추출하는 수단; 및

상기 이진 정지 영상 전체의 해쉬 값을 계산하는 수단; 및

상기 추출된 해쉬 값과 상기 계산된 해쉬 값을 비교하는 수단을 포함하되,

상기 추출된 해쉬 값과 상기 계산된 해쉬 값이 동일한 경우에 인증이 성공되는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 검출 장치.
제17항에 있어서, 상기 이진 정지 영상을 구성하는 복수개의 블록 중 복잡도가워터마크 검출 문턱값을 넘는 큰 블록들을 선택하는 수단은,

상기 이진 정지 영상을 소정 크기를 갖는 픽셀의 블록들로 분할하는 수단;

상기 분할된 각 블록들의 복잡도를 계산하는 수단;

상기 선택된 블록의 복잡도를 워터마크 검출 문턱값과 비교하는 수단을 포함하되,

상기 복잡도가 상기 워터마크 검출 문턱값보다 큰 경우 상기 영상으로부터 상기 워터마크를 검출하는 것

을 특징으로 하는 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 검출 장치.
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제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 삽입 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 기록되어 있으며, 상기 디지털 처리장치에 의해 판독될 수 있는 기록 매체.
제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 영상의 해쉬 값을 이용한 이진 정지 영상 인증용 워터마크 검출 방법을 수행하기 위하여 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 기록되어 있으며, 상기 디지털 처리장치에 의해 판독될 수 있는 기록 매체.