KR100472072B1 - 시간방향 지역평균값을 제거한 워터마크 신호를 이용한워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법 - Google Patents

시간방향 지역평균값을 제거한 워터마크 신호를 이용한워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 디지털 컨텐츠 보호를 위한 기술 중의 하나인 워터마킹 기술에서 시간방향 지역평균값을 제거한 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 기준 워터마크 신호를 입력받아, 우선 상기 기준 워터마크 신호를 분할한 후 각 분할된 부워터마크 신호에 대하여 시간방향 지역평균값 제거를 수행한 후에 다시 조합하여 기준 워터마크 신호와 같은 길이의 워터마크 신호를 만들어 내어, 원신호에 삽입하여 워터마크된 신호를 만드는 워터마크 삽입장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기준 워터마크 신호를 입력받아, 상기 기준 워터마크 신호를 분할한 후 각 분할된 부워터마크 신호에 대하여 시간방향 지역평균값 제거를 수행한 후에 다시 조합하여 기준 워터마크 신호와 같은 길이의 워터마크 신호를 만들어 내어, 상기 워터마크 신호를 이용하여 검사할 신호에 워터마크 신호가 있는지를 검출하는 워터마크 검출장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램을 제공하는데 다른 목적이 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치에 있어서, 기준 워터마크 신호를 입력받아, 상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 부워터마크 신호를 만들기 위한 분할수단; 상기 분할수단에서 분할된 부워터마크 신호들을 입력받아, 상기 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하기 위한 시간방향 지역평균값 제거수단; 상기 시간방향 지역평균값 제거수단에서 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 입력받아, 재조합하여 워터마크 신호를 만들어 내기 위한 조합수단; 및 상기 조합수단에 의하여 만들어진 워터마크 신호와 원신호를 입력받아 더하여 워터마크된 신호를 만들기 위한 덧셈수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 워터마킹 시스템 등에 이용됨.

Description

시간방향 지역평균값을 제거한 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법{Apparatus and method of injecting and detecting time-domain local mean value removed watermark signal for watermarking system}
본 발명은 디지털 컨텐츠 보호를 위한 기술 중의 하나인 워터마킹 (watermarking) 기술에서 시간방향 지역평균값을 제거한 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시간방향 지역평균값 제거기를 이용하여 워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 0에 근사한 값으로 만든 후에 워터마크 신호를 삽입 또는 검출하기 위한 워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
도 1 은 종래의 워터마크 삽입/검출장치에 대한 일실시예 구성도이다.
원신호 x(n)(101)에 단순히 기준 워터마크 신호 w(n)을 더함으로써 워터마크를 삽입할 수 있음을 보인다. 이와 같은 삽입 과정은 공간영역이나 주파수영역에서 이루어질 수 있다.
도 1 에서 삽입되는 워터마크 신호(102)는 기준 워터마크 신호에 이득계수 (gain factor) k(n)을 곱하여 원신호에 더할 수도 있다. 여기서 k(n)은 공간영역에서의 마스킹 함수, 주파수 영역에서의 인간의 시각특성을 고려한 함수 등일 수 있다. 여기서 삽입되는 이상적인 워터마크는 자기 상관 함수(autocorrelation function)가 임펄스 함수로 나타나는 백색잡음이다. 실제 워터마크는 의사난수 (pseudo-random number)를 사용함으로써 가능한 백색잡음에 가깝도록 발생시킨다.
워터마크의 검출은 원신호와 워터마크가 상관성이 없음을 이용한다. 즉, 검출장치에서 삽입된 워터마크 신호와 검사하고자 하는 신호(즉, 워터마크 되어있는지 알고자 하는 신호)(103)와의 상관성을 구함으로써 워터마크의 유무를 검사한다.
상기의 방식(이하, '방식1')은 도 1 과 같이 검사하고자 하는 신호 r(n)(103)에 대해 삽입된 워터마크 신호 w(n)(104)을 직접 곱한 결과 신호 d(n)(즉, d(n)= r(n)w(n))을 적분기(124)에서 모두 더한 상관계수 z(105)를 얻고, z가 미리 정해진 문턱값(threshold)보다 클 경우, 워터마크가 존재한다고 판단하고, 작을 경우, 워터마크가 존재하지 않는다고 판단한다. 여기서 곱셈기(122)와 적분기(124)의 조합으로 상관성을 구하는 장치를 상관부(120)라고 한다. 상관부(120)의 동작은 다음의 [수학식1]과 같이 표현된다.
여기서 N은 신호의 길이이다.
한편, 또 다른 방식은 검사할 신호 r(n)에서 원신호 x(n)을 뺀 신호에 대해 워터마크의 존재 유무를 검사하는 방식(이하, '방식2')이다. <방식1>과 비교하여 상관부의 앞단에 뺄셈기가 추가되는 것 외에는 차이가 없으며, 검사될 신호를 입력받아 원신호를 뺀 후, 상관기에 입력하게 된다. 원신호와의 차를 이용하는 방식(방식2)은 원신호를 보유하고 있어야 된다는 단점뿐만 아니라, 소유권 증명이 불가능한 치명적인 단점을 가짐에 따라 원신호에 워터마크를 직접 곱하는 방식, 즉, <방식1>이 선호되고 있다. 그러나 <방식1>은 판단 오류확률에 있어서 <방식2>에 비해 검출 오류확률이 크다는 단점을 가진다. 이처럼 검출의 신뢰성을 떨어뜨리는 원인은 워터마크와 원신호와의 간섭 때문이다. 이러한 간섭을 제거하는 가장 대표적인 방법으로는 워터마크신호의 시간방향 평균값을 0으로 하는 방법이다. 즉, 하기의 [수학식2]를 만족하도록 하는 방법이다.
워터마크 신호가 [수학식2]를 만족함으로써 감소되는 검출 오류확률은 "상관성 분석에 기초한 신뢰성 높은 워터마크 검출 방법(Reliable watermark detection method based on analysis of correlation), Optical Engineering, vol. 39, no. 12, Dec. 2000"에서 자세히 분석되어 있다.
앞에서 기술한 바와 같이 원신호와의 차이를 이용하지 않는 종래 방법들은 워터마크 신호와 원신호와의 간섭으로 인하여 검출 오류확률이 증가한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 시간방향 지역평균값을 제거한 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 기준 워터마크 신호를 입력받아, 상기 기준 워터마크 신호를 분할한 후 각 분할된 부워터마크 신호에 대하여 시간방향 지역평균값 제거를 수행한 후에 다시 조합하여 기준 워터마크 신호와 같은 길이의 워터마크 신호를 만들어 내어, 원신호에 삽입하여 워터마크된 신호를 만드는 워터마크 삽입장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기준 워터마크 신호를 입력받아, 상기 기준 워터마크 신호를 분할한 후 각 분할된 부워터마크 신호에 대하여 시간방향 지역평균값 제거를 수행한 후에 다시 조합하여 기준 워터마크 신호와 같은 길이의 워터마크 신호를 만들어 내어, 상기 워터마크 신호를 이용하여 워터마크 신호가 있는지를 검출하는 워터마크 검출장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치에 있어서, 기준 워터마크 신호를 입력받아, 상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 부워터마크 신호를 만들기 위한 분할수단; 상기 분할수단에서 분할된 부워터마크 신호들을 입력받아, 상기 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하기 위한 시간방향 지역평균값 제거수단; 상기 시간방향 지역평균값 제거수단에서 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 입력받아, 재조합하여 워터마크 신호를 만들어 내기 위한 조합수단; 및 상기 조합수단에 의하여 만들어진 워터마크 신호와 원신호를 입력받아 더하여 워터마크된 신호를 만들기 위한 덧셈수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 상기 본 발명의 장치는, 상기 조합수단으로부터 전달받은 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여, 상기 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호의 에너지를 보상하여 상기 덧셈수단으로 전달하기 위한 스케일링 수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치에 적용되는 워터마크 삽입방법에 있어서, 기준 워터마크 신호를 분할하여 부워터마크 신호를 만드는 제 1 단계; 상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 만들어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여, 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호를 만드는 제 2 단계; 상기 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 재조합하여 워터마크 신호를 만드는 제 3 단계; 및 원신호와 상기 부워터마크 신호를 재조합하여 만든 워터마크 신호를 더하여 워터마크된 신호를 만드는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 상기 본 발명의 방법은, 상기 제 3 단계에서 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여, 그 시간방향 평균값이 제거된 워터마크 신호의 에너지를 보상하여 주는 제 5 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 워터마크 신호를 삽입하기 위하여, 프로세서를 구비한 워터마크 삽입장치에, 기준 워터마크 신호를 분할하여 부워터마크 신호를 만드는 제 1 기능; 상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 만들어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여, 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호를 만드는 제 2 기능; 상기 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 재조합하여 워터마크 신호를 만드는 제 3 기능; 및 원신호와 상기 부워터마크 신호를 재조합하여 만든 워터마크 신호를 더하여 워터마크된 신호를 만드는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 상기 본 발명은, 상기 제 3 기능에서 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여, 그 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호의 에너지를 보상하여 주는 제 5 기능을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출장치에 있어서, 기준 워터마크 신호를 입력받아, 상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 부워터마크 신호를 만들기 위한 분할수단; 상기 분할수단에서 분할된 부워터마크 신호들을 입력받아, 상기 분할된 워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하기 위한 시간방향 지역평균값 제거수단; 상기 시간방향 지역평균값 제거수단에서 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 입력받아, 재조합하여 워터마크 신호를 만들어 내기 위한 조합수단; 검사할 신호를 입력받아, 상기 조합수단에서 재조합되어 만들어진 워터마크 신호와 곱하기 위한 곱셈수단; 상기 곱셈수단에서 만들어진 신호를 적분하여 상관계수를 구하기 위한 적분수단; 및 상기 적분수단에서 구해진 상관계수를 입력받아, 워터마크 신호가 삽입되어 있는지를 판단하기 위한 판단수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 상기 본 발명의 장치는, 상기 조합수단으로부터 전달받은 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여, 상기 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호의 에너지를 보상하여 상기 곱셈수단으로 전달하기 위한 스케일링 수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출장치에 적용되는 워터마크 검출방법에 있어서, 기준 워터마크 신호를 분할하여 부워터마크 신호를 만드는 제 1 단계; 상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 만들어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여, 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호를 만드는 제 2 단계; 상기 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 재조합하여 워터마크 신호를 만드는 제 3 단계; 검사할 신호와 상기 재조합에 의하여 만들어진 워터마크 신호를 곱하는 제 4 단계; 상기 곱셈에 의하여 만들어진 신호를 적분하여 상관계수를 얻는 제 5 단계; 및 상기 상관계수를 문턱값과 비교하여 검사할 신호에 워터마크 신호가 있는지를 판단하는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 상기 본 발명의 방법은, 상기 제 3 단계에서 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여, 그 시간방향 평균값이 제거된 워터마크 신호의 에너지를 보상하여 주는 제 7 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 워터마크 신호를 검출하기 위하여, 프로세서를 구비한 워터마크 검출장치에, 기준 워터마크 신호를 분할하여 부워터마크 신호를 만드는 제 1 기능; 상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 만들어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여, 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호를 만드는 제 2 기능; 상기 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 재조합하여 워터마크 신호를 만드는 제 3 기능; 검사할 신호와 상기 재조합에 의하여 만들어진 워터마크 신호를 곱하는 제 4 기능; 상기 곱셈에 의하여 만들어진 신호를 적분하여 상관계수를 얻는 제 5 기능; 및 상기 상관계수를 문턱값과 비교하여 검사할 신호에 워터마크 신호가 있는지를 판단하는 제 6 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 상기 본 발명은, 상기 제 3 기능에서 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여, 그 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호의 에너지를 보상하여 주는 제 7 기능을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치의 일실시예 구성도이다. 본 발명에 따른 워터마크 삽입장치는 분할기(211), 시간방향 지역평균값 제거기(212), 조합기(213), 스케일러(214) 및 덧셈기(215)를 구비한다.
우선, 기준 워터마크 신호 w(n)(202)을 분할기(211)에서 입력받아, M(M≥1인 정수)개의 부워터마크 신호로 분할하여 부워터마크 신호 wi(n)을 만든다. 이때, i=0,1,2,…,M-1이고 n=0,1,2,…,Ni-1이며 Ni는 i번째 부워터마크 신호의 길이를 나타낸다. 상기 분할 과정을 수학식으로 나타내면 하기와 같다.
단, 로서 Ti는 기준 워터마크 신호 W(n)(202)이 분할되는 경계 지점을 나타내며, 로서 부워터마크 신호를 다시 조합함으로써 기준 워터마크 신호가 만들어짐을 나타낸다. 또한, Ni≥2로서, 부워터마크 신호가 2개 이상의 샘플(sample)로 이루어져야 한다. 1개의 샘플로 이루어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값 제거는 부워터마크 신호를 0으로 만드는 경우이므로, 이는 배제되어야 한다. 그리고 Ni는 사용 목적에 따라 임의의 정수로 정할 수 있다. 도 6 은 상기 분할과정에 의하여 기준 워터마크 신호 w(n)을 분할하여 부워터마크 신호 wi(n)을 만드는 일실시예를 나타내고 있다.
그리고, 시간방향 지역평균값 제거기(212)에서는 검출 오류확률을 감소시키기 위하여 상기 분할기(211)에서 만들어진 부워터마크 신호들(wi(n))에 대해 각 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거한다. 여기서 시간방향 지역평균값을 제거한다 함은, 각 부워터마크 신호에 대하여 그 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값과 근사한 소정의 값을 빼줌으로써 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 시간방향 지역평균값 제거기에 입력되는 신호의 10분의 1 이하로 만들어 주는 것을 말한다. 가장 바람직하게는 하기의 [수학식4]와 같이 시간방향 지역평균값을 빼주어 시간방향 지역평균값을 0으로 만들어 주는 경우이다.
조합기(213)에서는 상기 시간방향 지역평균값 제거기(212)에서 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 입력받아, 이들을 다시 조합하여 길이 N인 워터마크 신호를 만들게 된다. 즉, 을 연결하여 w'(n)을 만들어 낸다. 수학식으로 나타내면 [수학식5]와 같다.
스케일러(214)에서는 조합기(213)로부터 얻어진 워터마크 신호 w'(n)의 에너지 Ew'가 w(n)의 에너지 Ew보다 작아짐에 따라 이를 증폭시켜 원래의 에너지 값으로 복원시키기 위하여 스케일링을 하는 역할을 한다. 여기서 Ew'와 Ew는 하기의 [수학식6]과 같이 정의된다.
그리고, 스케일러(214)는 하기의 [수학식7]과 같은 역할을 수행한다.
여기서 wi"(n)은 조합기(213)에서 부워터마크 신호를 재조합하여 만든 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호 wi'(n)을 스케일러(214)에서 입력받아 스케일링을 하여 만들어진 워터마크 신호를 나타내고, λ는 스케일 계수(scaling factor)로서 다른 방식으로 정의될 수도 있다. 또한, λ는 대체로 1에 가까운 값을 가지므로 목적에 따라 스케일러(214)는 생략될 수도 있다.
덧셈기(215)에서는 상기 조합기(213)에서 재조합되어 만들어진 워터마크 신호 w'(n) 또는 w'(n)을 스케일러(214)에서 스케일링한 워터마크 신호 w"(n)과 원신호 x(n)(201)을 입력받아 더함으로써 최종적으로 워터마크된 신호(203)를 얻게 된다.
도 3 은 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입방법에 대한 일실시예 흐름도이다. 이를 통하여, 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 원신호에 삽입하는 방법을 살펴본다.
먼저, 길이 N인 기준 워터마크 신호 w(n)을 입력받아, w(n)을 분할하여 길이가 Ni인 부워터마크 신호 wi(n)을 M개 만들어 낸다(301). 이때, i=0,1,2,…,M-1이고 n=0,1,2,…,Ni-1이며 Ni는 i번째 부워터마크 신호의 길이를 나타낸다. 상기 분할 과정을 수학식으로 나타내면 상기의 [수학식3]과 같다.
단, [수학식3]에서 로서 Ti는 기준 워터마크 신호가 분할되는 경계 지점을 나타내며, 로서 부워터마크 신호를 다시 조합함으로써 기준 워터마크 신호가 만들어짐을 나타낸다. 또한, Ni≥2로서, 부워터마크 신호가 2개의 샘플(sample) 이상으로 이루어져야 한다. 1개의 샘플로 이루어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값 제거는 부워터마크 신호를 0으로 만드는 경우이므로, 이는 배제되어야 한다. 그리고 Ni는 사용 목적에 따라 임의의 정수로 정할 수 있다.
그리고, 부워터마크 신호 wi(n)을 입력받아, 각 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여 시간방향 지역평균값이 0에 가까운 값을 갖는 부워터마크 신호 wi'(n)을 만든다(302). 즉, 각 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값과 근사한 소정의 값을 빼줌으로써 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 시간방향 지역평균값 제거기에 입력되는 신호의 10분의 1 이하로 만들어 준다. 가장 바람직하게는 상기의 [수학식4]와 같이 시간방향 지역평균값을 빼주어 시간방향 지역평균값을 0으로 만들어 주는 경우이다. 이로써, 검출 오류확률을 최소화시킬 수 있다.
상기 과정에서 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들 wi'(n) M개를 입력받아, 을 재조합하여 길이 N인 워터마크 신호를 만들어 낸다(303). 이 과정은 상기의 [수학식5]로 나타낼 수 있다.
이후, 상기의 재조합에 의하여 얻어진 워터마크 신호 w'(n)의 에너지 Ew'가 w(n)의 에너지 Ew보다 작아짐에 따라 이를 증폭시켜 원래의 에너지 값으로 복원시키기 위하여 스케일링을 한다(304). 여기서 Ew와 Ew'는 상기의 [수학식6]과 같이 정의된 값으로 각각의 에너지를 나타낸다. 스케일링 과정은 예를 들어 상기의 [수학식7]과 같이 에너지 비로 정해질 수 있으며, [수학식7]에서 wi"(n)은 재조합되어 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호 wi'(n)을 스케일러에서 입력받아 스케일링을 하여 만들어진 워터마크 신호를 나타내고, λ는 스케일 계수(scaling factor)로서 다른 방식으로 정의될 수도 있다. 또한, λ는 대체로 1에 가까운 값을 가지므로 목적에 따라 스케일링 과정은 생략될 수도 있다.
최종적으로, 상기 과정에서 재조합되어 만들어진 워터마크 신호 w'(n) 또는 w'(n)을 스케일링한 워터마크 신호 w"(n)과 원신호 x(n)을 입력받아 더함으로써 워터마크된 신호를 얻게 된다(305).
다음으로, 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용하여 원신호에 삽입된 워터마크 신호를 검출하는 장치에 대하여 설명한다.
도 4 는 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 신호 검출장치에 대한 일실시예 구성도이다.
본 발명에 따른 워터마크 검출장치(410)는 종래의 검출장치와 같이 상관부(420)와 판단기(430)를 포함하며, 상관부(420)는 곱셈기(422)와 적분기(424)를 구비한다. 즉, 종래의 워터마크 검출장치와 같은 구조를 하고 있으나, 검출장치에 입력되는 워터마크 신호가 달라지게 된다. 우선, 상관부(420)의 곱셈기(422)에 입력되는 워터마크 신호의 생성과정을 살펴본다.
우선, 기준 워터마크 신호 w(n)(402)을 분할기(411)에서 입력받아, M(M≥1인 정수)개의 부워터마크 신호로 분할하여 부워터마크 신호 wi(n)을 만든다. 이때, i=0,1,2,…,M-1이고 n=0,1,2,…,Ni-1이며 Ni은 i번째 부워터마크 신호의 길이를 나타낸다. 상기 분할 과정을 수학식으로 나타내면 상기의 [수학식3]과 같다.
단, [수학식3]에서 로서 Ti는 기준 워터마크 신호 W(n)(402)이 분할되는 경계 지점을 나타내며, 로서 부워터마크 신호를 다시 조합함으로써 기준 워터마크 신호가 만들어짐을 나타낸다. 또한, Ni≥2로서, 부워터마크 신호가 2개 이상의 샘플(sample)로 이루어져야 한다. 1개의 샘플로 이루어진 부워터마크신호의 시간방향 지역평균값 제거는 부워터마크 신호를 0으로 만드는 경우이므로, 이는 배제되어야 한다. 그리고 Ni는 사용 목적에 따라 임의의 정수로 정할 수 있다. 도 6 은 상기 분할과정에 의하여 기준 워터마크 신호 w(n)을 분할하여 부워터마크 신호 wi(n)을 만드는 일실시예를 나타내고 있다.
그리고, 시간방향 지역평균값 제거기(412)에서는 검출 오류확률을 감소시키기 위하여 상기 분할기(411)에서 만들어진 부워터마크 신호들(wi(n))에 대해 각 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거한다. 여기서 시간방향 지역평균값을 제거한다 함은, 각 부워터마크 신호에 대하여 그 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값과 근사한 소정의 값을 빼줌으로써 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 시간방향 지역평균값 제거기에 입력되는 신호의 10분의 1 이하로 만들어 주는 것을 말한다. 가장 바람직하게는 상기의 [수학식4]와 같이 시간방향 지역평균값을 빼주어 시간방향 지역평균값을 0으로 만들어 주는 경우이다.
조합기(413)에서는 상기 시간방향 지역평균값 제거기(412)에서 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 입력받아, 이들을 다시 조합하여 길이 N인 워터마크 신호를 만들게 된다. 즉, 을 연결하여 w'(n)을 만들어 내며, 수학식으로 나타내면 상기의 [수학식5]로 나타낼 수 있다.
스케일러(414)에서는 조합기(413)로부터 얻어진 워터마크 신호 w'(n)의 에너지 Ew'가 w(n)의 에너지 Ew보다 작아짐에 따라 이를 증폭시켜 원래의 에너지 값으로 복원시키기 위하여 스케일링을 하는 역할을 한다. 여기서 Ew'와 Ew는 상기의 [수학식6]과 같이 정의된다. 그리고, 스케일러(414)는 상기의 [수학식7]과 같이 에너지의 비를 이용하여 스케일링하는 역할을 수행할 수 있다..
단, [수학식7]에서 wi"(n)은 조합기(413)에서 재조합되어 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호 wi'(n)을 스케일러(414)에서 입력받아 스케일링을 하여 만들어진 워터마크 신호를 나타내고, λ는 스케일 계수(scaling factor)로서 다른 방식으로 정의될 수도 있다. 또한, λ는 대체로 1에 가까운 값을 가지므로 목적에 따라 스케일러(414)는 생략될 수도 있다.
상기 과정을 통하여, 워터마크된 신호에 삽입되어 있는 워터마크 신호와 동일한 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호(w"(n) 또는 w'(n))를 만들어낸 후, 곱셈기(422)에서는 상기 워터마크 신호와 검사할 신호를 입력받아 곱하고, 워터마크 신호와 검사할 신호를 곱하여 만들어진 신호(d(n))를 적분기(424)에 입력한다.
다음으로, 적분기(424)에서는 상기 과정에서, 워터마크 신호와 검사할 신호를 곱하여 만들어진 신호를 n=0,1,2,…,N-1 에 대하여 더함으로써 상관계수 z를 얻게 된다.
끝으로, 판단기(430)에서는 상기 상관계수 z를 입력받아, 판단기에 입력된 z가 일정한 문턱값(threshold)보다 크면 워터마크 신호가 존재한다고 판단하고, z가 문턱값보다 작으면 워터마크 신호가 존재하지 않는다고 판단하여 결과값(409)을 만들어낸다.
도 5 는 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출방법에 대한 일실시예 흐름도이다. 이하, 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값을 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출방법에 대하여 설명한다.
먼저, 길이 N인 기준 워터마크 신호 w(n)을 입력받아, w(n)을 분할하여 길이가 Ni인 부워터마크 신호 wi(n)을 M개 만들어 낸다(501). 이때, i=0,1,2,…,M-1이고 n=0,1,2,…,Ni-1이며 Ni는 i번째 부워터마크 신호의 길이를 나타낸다. 상기 분할 과정을 수학식으로 나타내면 상기의 [수학식3]과 같다.
단, [수학식3]에서 로서 Ti는 기준 워터마크 신호가 분할되는 경계 지점을 나타내며, 로서 부워터마크 신호를 다시 조합함으로써 기준 워터마크 신호가 만들어짐을 나타낸다. 또한, Ni≥2로서, 부워터마크 신호가 2개의 샘플(sample) 이상으로 이루어져야 한다. 1개의 샘플로 이루어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값 제거는 부워터마크 신호를 0으로 만드는 경우이므로, 이는 배제되어야 한다. 그리고 Ni는 사용 목적에 따라 임의의 정수로 정할 수 있다.
그리고, 부워터마크 신호 wi(n)을 입력받아, 각 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여 시간방향 지역평균값이 0에 가까운 값을 갖는 부워터마크 신호 wi'(n)을 만든다(502). 즉, 각 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값과 근사한 소정의 값을 빼줌으로써 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 시간방향 지역평균값 제거기에 입력되는 신호의 10분의 1 이하로 만들어 준다. 가장 바람직하게는 상기의 [수학식4]와 같이 시간방향 지역평균값을 빼주어 시간방향 지역평균값을 0으로 만들어 주는 경우이다. 이로써, 검출 오류확률을 최소화시킬 수 있다.
상기 과정에서 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들 wi'(n) M개를 입력받아, w0(n),w1(n),w2(n),…,wM-1(n)을 재조합하여 길이 N인 워터마크 신호를 만들어 낸다(503). 이 과정은 상기 [수학식5]로 나타낼 수 있다.
이후, 상기의 재조합에 의하여 얻어진 워터마크 신호 w'(n)의 에너지 Ew'가 w(n)의 에너지 Ew보다 작아짐에 따라 이를 증폭시켜 원래의 에너지 값으로 복원시키기 위하여 스케일링을 한다(504). 여기서 Ew와 Ew'는 상기의 [수학식6]과 같이 정의된 값으로 각각의 에너지를 나타낸다. 스케일링 과정은 상기의 [수학식7]과 같이 에너지의 비를 이용하여 이루어질 수 있으며, [수학식7]에서 wi"(n)은 재조합되어 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호 wi'(n)을 스케일러에서 입력받아 스케일링을 하여 만들어진 워터마크 신호를 나타내고, λ는 스케일 계수(scaling factor)로서 다른 방식으로 정의될 수도 있다. 또한, λ는 대체로 1에 가까운 값을 가지므로 목적에 따라 스케일링 과정은 생략될 수도 있다.
다음으로, 검사할 신호를 입력받아, 상기 과정을 통하여 만들어진 워터마크 신호와 곱한 후(505), 상기 곱셈에 의하여 만들어진 신호를 n=0,1,2,…,N-1에 대하여 적분하여 상관계수 z를 구한다(506).
끝으로, 상기 상관계수를 문턱값(threshold)과 비교하여 워터마크 신호가 있는지를 판단한다(507). 이때, 상관계수가 문턱값보다 큰 경우에는 워터마크 신호가 있는 것으로 판단하며, 문턱값보다 작은 경우에는 워터마크 신호가 없는 것으로 판단한다.
상술한 바와 같은 시간방향 지역평균값을 제거한 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법은 기준 워터마크 신호를 분할하지 않고, 시간방향 평균값을 제거한 신호를 이용한 워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법과 함께 사용될 수 있다.
즉, 기준 워터마크 신호의 길이가 N이라 한다면, 우선 길이 N인 기준 워터마크 신호에 대하여 시간방향 평균값이 0에 근사하도록 시간방향 평균값을 제거한 후, 상기 시간방향 평균값이 제거된 워터마크 신호에 대하여 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값 제거를 다시 수행하여줌으로써 시간방향 평균값 제거만을 한 경우보다 검출시간을 단축시키고, 검출 오류확률을 감소시킬 수 있다.
또한, 이는 반대로 시간방향 지역평균값을 제거한 후에 재조합된 워터마크 신호에 대하여 시간방향 평균값을 제거하는 경우에도 적용될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부될 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 기존의 워터마크 삽입/검출방식의 문제점인, 원신호에 삽입된 워터마크 신호의 시간방향 평균값이 0이 아님으로 인해 발생하는 오류확률의 증가를 개선하기 위하여 시간방향 지역평균값을 제거함으로써 오류확률을 크게 감소시키고, 워터마킹 기법의 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 워터마크 신호의 시간방향 평균값을 바로 제거하는 것보다 워터마크 신호를 분할하여 시간방향 지역평균값을 제거함으로써, 워터마크 검출시에 검출시간을 단축시키고, 검출 오류확률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 워터마크 삽입/검출장치에 대한 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치에 대한 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 4 는 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출장치에 대한 일실시예 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 기준 워터마크 신호의 부워터마크 신호로의 분할에 대한 설명도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
210 : 워터마크 삽입장치 211,411 : 분할기
212,412 : 시간방향 지역평균값 제거기 213,413 : 조합기
214,414 : 스케일러 215 : 덧셈기
410 : 워터마크 검출장치 420 : 상관부
422 : 곱셈기 424 : 적분기
430 : 판단기

Claims (20)

  1. 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치에 있어서,
    기준 워터마크 신호를 입력받아, 하기 수학식1과 같이 상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 부워터마크 신호를 만들기 위한 분할수단;
    상기 분할수단에서 분할된 부워터마크 신호들을 입력받아, 상기 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하기 위한 시간방향 지역평균값 제거수단;
    상기 시간방향 지역평균값 제거수단에서 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 입력받아, 하기 수학식2와 같이 재조합하여 워터마크 신호를 만들어 내기 위한 조합수단; 및
    상기 조합수단에 의하여 만들어진 워터마크 신호와 원신호를 입력받아 더하여 워터마크된 신호를 만들기 위한 덧셈수단
    을 포함하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치.
    [수학식1]
    [수학식2]
    여기서, w(n)은 기준 워터마크 신호, wi(n)은 부워터마크 신호,
    wi'(n)는 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호,
    w'(n)는 재조합된 워터마크 신호, M은 분할 개수,
    i=0,1,2,…,M-1, Ni은 i번째 부워터마크 신호의 길이,
    Ti는 w(n)이 분할되는 경계 지점으로 ,
    N은 w(n)의 총 길이로서 ,
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조합수단으로부터 전달받은 재조합된 워터마크 신호를 스케일링하여, 상기 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호의 에너지를 보상하여 상기 덧셈수단으로 전달하기 위한 스케일링 수단
    을 더 포함하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스케일링 수단은,
    스케일값을 하기의 수학식과 같이 에너지의 비로 정하는 것을 특징으로 하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치.
    (단, 여기서 λ는 스케일 계수(scaling factor),
    wi'(n)은 상기 조합수단에 의하여 재조합된 워터마크 신호,
    wi"(n)은 wi'(n)을 스케일링한 결과 만들어진 워터마크 신호,
    이다.)
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시간방향 지역평균값 제거수단은,
    상기 분할수단에서 얻어진 분할된 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하기 위하여 상기 분할수단에서 얻어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 빼주는 것을 특징으로 하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치.
  5. 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입장치에 적용되는 워터마크 삽입방법에 있어서,
    기준 워터마크 신호를 하기 수학식1과 같이 분할하여 부워터마크 신호를 만드는 제 1 단계;
    상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 만들어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여, 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호를 만드는 제 2 단계;
    상기 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 하기 수학식2와 같이 재조합하여 워터마크 신호를 만드는 제 3 단계; 및
    원신호와 상기 부워터마크 신호를 재조합하여 만든 워터마크 신호를 더하여 워터마크된 신호를 만드는 제 4 단계
    를 포함하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입방법.
    [수학식1]
    [수학식2]
    여기서, w(n)은 기준 워터마크 신호, wi(n)은 부워터마크 신호,
    wi'(n)는 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호,
    w'(n)는 재조합된 워터마크 신호, M은 분할 개수,
    i=0,1,2,…,M-1, Ni은 i번째 부워터마크 신호의 길이,
    Ti는 w(n)이 분할되는 경계 지점으로 ,
    N은 w(n)의 총 길이로서 ,
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 3 단계에서 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여 에너지를 보상하여 주는 제 5 단계
    를 더 포함하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 5 단계는,
    스케일값을 하기의 수학식과 같이 에너지의 비로 정하는 것을 특징으로 하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입방법.
    (단, 여기서 λ는 스케일 계수(scaling factor),
    wi'(n)은 상기 제 3 단계의 재조합에 의하여 만들어진 워터마크 신호,
    wi"(n)은 wi'(n)을 스케일링한 결과 만들어진 워터마크 신호,
    이다.)
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 제 1 단계에서 얻어진 분할된 부워터마크 신호들의 시간방향 지역평균값을 제거하기 위하여, 상기 제 1 단계에서 얻어진 분할된 부워터마크 신호에서 상기 제 1 단계에서 얻어진 분할된 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 빼주는 것을 특징으로 하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 삽입방법.
  9. 워터마크 신호를 삽입하기 위하여, 프로세서를 구비한 워터마크 삽입장치에,
    기준 워터마크 신호를 하기 수학식1과 같이 분할하여 부워터마크 신호를 만드는 제 1 기능;
    상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 만들어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여, 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호를 만드는 제 2 기능;
    상기 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 하기 수학식2와 같이 재조합하여 워터마크 신호를 만드는 제 3 기능; 및
    원신호와 상기 부워터마크 신호를 재조합하여 만든 워터마크 신호를 더하여 워터마크된 신호를 만드는 제 4 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
    [수학식1]
    [수학식2]
    여기서, w(n)은 기준 워터마크 신호, wi(n)은 부워터마크 신호,
    wi'(n)는 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호,
    w'(n)는 재조합된 워터마크 신호, M은 분할 개수,
    i=0,1,2,…,M-1, Ni은 i번째 부워터마크 신호의 길이,
    Ti는 w(n)이 분할되는 경계 지점으로 ,
    N은 w(n)의 총 길이로서 ,
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 기능에서 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여 에너지를 보상하여 주는 제 5 기능
    을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  11. 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출장치에 있어서,
    기준 워터마크 신호를 입력받아, 하기 수학식1과 같이 상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 부워터마크 신호를 만들기 위한 분할수단;
    상기 분할수단에서 분할된 부워터마크 신호들을 입력받아, 상기 분할된 워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하기 위한 시간방향 지역평균값 제거수단;
    상기 시간방향 지역평균값 제거수단에서 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 입력받아, 하기 수학식2와 같이 재조합하여 워터마크 신호를 만들어 내기 위한 조합수단;
    검사할 신호를 입력받아, 상기 조합수단에서 재조합되어 만들어진 워터마크 신호와 곱하기 위한 곱셈수단;
    상기 곱셈수단에서 만들어진 신호를 적분하여 상관계수를 구하기 위한 적분수단; 및
    상기 적분수단에서 구해진 상관계수를 입력받아, 워터마크 신호가 삽입되어 있는지를 판단하기 위한 판단수단
    을 포함하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출장치.
    [수학식1]
    [수학식2]
    여기서, w(n)은 기준 워터마크 신호, wi(n)은 부워터마크 신호,
    wi'(n)는 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호
    w'(n)는 재조합된 워터마크 신호, M은 분할 개수,
    i=0,1,2,…,M-1, Ni은 i번째 부워터마크 신호의 길이,
    Ti는 w(n)이 분할되는 경계 지점으로 ,
    N은 w(n)의 총 길이로서 ,
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 조합수단으로부터 전달받은 재조합된 워터마크 신호를 스케일링하여, 상기 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호의 에너지를 보상하여 상기 곱셈수단으로 전달하기 위한 스케일링 수단
    을 더 포함하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스케일링 수단은,
    스케일값을 하기의 수학식과 같이 에너지의 비로 정하는 것을 특징으로 하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출장치.
    (단, 여기서 λ는 스케일 계수(scaling factor),
    wi'(n)은 상기 조합수단에 의하여 재조합된 워터마크 신호,
    wi"(n)은 wi'(n)을 스케일링한 결과 만들어진 워터마크 신호,
    이다.)
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시간방향 지역평균값 제거수단은,
    상기 분할수단에서 얻어진 분할된 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하기 위하여 상기 분할수단에서 얻어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 빼주는 것을 특징으로 하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출장치.
  15. 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출장치에 적용되는 워터마크 검출방법에 있어서,
    기준 워터마크 신호를 하기 수학식1과 같이 분할하여 부워터마크 신호를 만드는 제 1 단계;
    상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 만들어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여, 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호를 만드는 제 2 단계;
    상기 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 하기 수학식2와 같이 재조합하여 워터마크 신호를 만드는 제 3 단계;
    검사할 신호와 상기 재조합에 의하여 만들어진 워터마크 신호를 곱하는 제 4 단계;
    상기 곱셈에 의하여 만들어진 신호를 적분하여 상관계수를 얻는 제 5 단계; 및
    상기 상관계수를 문턱값과 비교하여 검사할 신호에 워터마크 신호가 있는지를 판단하는 제 6 단계
    를 포함하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출방법.
    [수학식1]
    [수학식2]
    여기서, w(n)은 기준 워터마크 신호, wi(n)은 부워터마크 신호,
    wi'(n)는 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호,
    w'(n)는 재조합된 워터마크 신호, M은 분할 개수,
    i=0,1,2,…,M-1, Ni은 i번째 부워터마크 신호의 길이,
    Ti는 w(n)이 분할되는 경계 지점으로 ,
    N은 w(n)의 총 길이로서 ,
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 3 단계에서 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여 에너지를 보상하여 주는 제 7 단계
    를 더 포함하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 7 단계는,
    스케일값을 하기의 수학식과 같이 에너지의 비로 정하는 것을 특징으로 하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출방법.
    (단, 여기서 λ는 스케일 계수(scaling factor),
    wi'(n)은 상기 제 3 단계의 재조합에 의하여 만들어진 워터마크 신호,
    wi"(n)은 wi'(n)을 스케일링한 결과 만들어진 워터마크 신호,
    이다.)
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 제 1 단계에서 얻어진 분할된 부워터마크 신호들의 시간방향 지역평균값을 제거하기 위하여, 상기 제 1 단계에서 얻어진 분할된 부워터마크 신호에서 상기 제 1 단계에서 얻어진 분할된 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 빼주는 것을 특징으로 하는 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 이용한 워터마크 검출방법.
  19. 워터마크 신호를 검출하기 위하여, 프로세서를 구비한 워터마크 검출장치에,
    기준 워터마크 신호를 하기 수학식1과 같이 분할하여 부워터마크 신호를 만드는 제 1 기능;
    상기 기준 워터마크 신호를 분할하여 만들어진 부워터마크 신호의 시간방향 지역평균값을 제거하여, 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호를 만드는 제 2 기능;
    상기 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호들을 하기 수학식2와 같이 재조합하여 워터마크 신호를 만드는 제 3 기능;
    검사할 신호와 상기 재조합에 의하여 만들어진 워터마크 신호를 곱하는 제 4 기능;
    상기 곱셈에 의하여 만들어진 신호를 적분하여 상관계수를 얻는 제 5 기능; 및
    상기 상관계수를 문턱값과 비교하여 검사할 신호에 워터마크 신호가 있는지를 판단하는 제 6 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
    [수학식1]
    [수학식2]
    여기서, w(n)은 기준 워터마크 신호, wi(n)은 부워터마크 신호,
    wi'(n)는 시간방향 지역평균값이 제거된 부워터마크 신호,
    w'(n)는 재조합된 워터마크 신호, M은 분할 개수,
    i=0,1,2,…,M-1, Ni은 i번째 부워터마크 신호의 길이,
    Ti는 w(n)이 분할되는 경계 지점으로 ,
    N은 w(n)의 총 길이로서 ,
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 3 기능에서 만들어진 시간방향 지역평균값이 제거된 워터마크 신호를 스케일링하여 에너지를 보상하여 주는 제 7 기능
    을 더 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR10-2001-0068508A 2001-11-05 2001-11-05 시간방향 지역평균값을 제거한 워터마크 신호를 이용한워터마크 삽입/검출장치 및 그 방법 KR100472072B1 (ko)

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