KR101229761B1 - 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비디오 워터마킹 기술에 관련된 것으로, 구체적으로는, 비디오 콘텐츠의 불법 복제를 방지하기 위해 사용자 정보를 워터마크로 삽입하는 워터마크
삽입 장치 및 이를 이용하여 워터마킹 알고리즘의 강인성을 정량적으로 측정할 수 있는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템은, 선정된 워터마킹 알고리즘을 이용하여 비디오 콘텐츠에 사용자 정보를 포함하는 워터마크를 삽입함으로써 워터마킹된 콘텐츠를 생성하는 워터마크 삽입부; 상기 워터마킹에 사용된 워터마킹 알고리즘의 강인성을 검증하기 위하여 상기 워터마킹된 콘텐츠에 선정된 비디오 변형 종류 및 강도에 따라 상기 콘텐츠에 대한 비디오 변형을 수행하는 비디오 변형부; 및 상기 비디오 변형이 가해진 워터마킹된 콘텐츠로부터 상기 사용자 정보를 포함하는 워터마크를 검출하고 검출 결과에 따라 상기 워터마킹 알고리즘의 강인성 정보를 출력하는 워터마크 검출부를 포함한다.
워터마킹, 삽입, 비디오 변형, 검출, 평가

Description

비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템 및 방법{System and Method for evaluating a video watermarking algorithm}
본 발명은 비디오 워터마킹 기술에 관련된 것으로, 구체적으로는, 비디오 콘텐츠의 불법 복제를 방지하기 위해 사용자 정보를 워터마크로 삽입하는 워터마크 삽입 장치 및 이를 이용하여 워터마킹 알고리즘의 강인성을 정량적으로 측정할 수 있는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.
디지털 콘텐츠의 저작권을 보호하기 위하여 DRM(Digital Rights Management, 이하 'DRM') 기술이 활용된다. 상기한 DRM 환경에서는 콘텐츠를 암호화 하고 콘텐츠 암호화에 사용된 키를 라이센스를 통하여 관리함으로써, 적법한 사용자만이 암호화된 콘텐츠를 복호화하여 사용할 수 있게 한다.
그러나, 암호 기술 기반의 DRM 기술은 복호화된 콘텐츠에 대한 모니터 화면 켑쳐링 또는 캠코더 녹화 같은 불법 복제의 방지는 불가능하다는 한계점을 가진다. 디지털 저작물은 여러 번 복제를 하더라도 품질의 저하가 발생하지 않으므로 인터 넷을 매개체로 하여 디지털 콘텐츠의 무제한 불법 복제와 유통이 가능해졌으며, 이러한 저작권 침해는 저작자의 창작 의욕을 저하시키는 동시에 상업적인 손해를 초래한다. 특히, 캠코더 녹화 공격은 상영되는 영상을 불법적으로 캠코더로 녹화하여 이를 불법 배포하는 것으로 저작권 침해의 원인이 된다. 비디오 워터마킹에서는 상기한 캠코더 녹화 공격에 대한 강인성이 필수적으로 보장되어야 하며, 이를 위해서는 비디오 워터마킹 알고리즘의 강인성을 정량적으로 측정하는 장치가 필요하다.
본 발명의 목적은 비디오 콘텐츠에 사용자 정보를 워터마크로 이용하는 비디오 워터마킹 알고리즘의 강인성 성능을 정량적으로 측정하는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템을 제공하는 데 있다. 특히, 캠코더 녹화 공격에서 발생하는 콘텐츠의 기하학적 변형, 원근 투사적 변형, 프레임율 변형, 압축 포맷 변형 등에 대한 정량적인 강인성을 측정할 수 있는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 캠코더 녹화 또는 화면 캡쳐링 등의 불법 복제 행위에 의해 발생하는 저작권 침해에 대하여, 사용자 시스템에서 콘텐츠 재생 시 모니터 등의 디바이스에 재생되는 콘텐츠에 상기 디바이스 정보 및/또는 사용자 정보를 삽입함으로써, 불법 배포자를 추적할 수 있는 비디오 워터마크 삽입 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 콘텐츠 서버에서 스트리밍되는 콘텐츠를 저장할 때에 사용자 정보를 저장되는 콘텐츠에 삽입함으로써, 불법 배포자를 추적할 수 있는 비디오 워터마킹 삽입 및 검출 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템은 선정된 워터마킹 알고리즘을 이용하여 비디오 콘텐츠에 사용자 정보를 포함하는 워터마크를 삽입함으로써 워터마킹된 콘텐츠를 생성하는 워터마크 삽입부; 상기 워터마킹에 사용된 워터마킹 알고리즘의 강인성을 검증하기 위하여 상기 워터마킹된 콘텐츠에 선정된 비디오 변형 종류 및 강도에 따라 상기 콘텐츠에 대한 비디오 변형을 수행하는 비디오 변형부; 및 상기 비디오 변형이 가해진 워터마킹된 콘텐츠로부터 상기 사용자 정보를 포함하는 워터마크를 검출하고 검출 결과에 따라 상기 워터마킹 알고리즘의 강인성 정보를 출력하는 워터마크 검출부를 포함한다.
본 발명에 따른 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템을 이용하여 비디오 워터마킹 알고리즘의 강인성 성능을 정량적으로 측정할 수 있다. 특히, 캠코더 녹화 공격에서 발생하는 콘텐츠의 기하학적 변형, 원근 투사적 변형, 프레임율 변형, 압축 포맷 변형 등에 대한 정량적인 강인성을 측정할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 비디오 워터마크 삽입 장치는, 캠코더 녹화 또는 화면 캡쳐링 등의 불법 복제 행위에 의해 발생하는 저작권 침해에 대하여, 사용자의 클라이언트 시스템에서 콘텐츠 재생 시 모니터 등의 디바이스에 상기 디바이스의 사용자 정보를 재생되는 콘텐츠에 삽입함으로써, 불법 배포자를 추적할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 콘텐츠 서버로부터 스트리밍되는 콘텐츠를 저장할 때에도 사용자 정보를 상기 저장되는 콘텐츠에 삽입함으로써 불법 배포자를 추적할 수 있다는 장점이 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하겠다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템의 구성을 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 워터마킹 알고리즘 평가 시스템(100)은, 워터마크 삽입부(110), 비디오 변형부(120) 및 워터마크 검출부(130)를 포함한다.
워터마크 삽입부(110)는 콘텐츠 서버(140)로부터 수신되는 콘텐츠에 성능 평가 대상으로 선정된 워터마킹 알고리즘을 이용하여 사용자 정보에 근거한 워터마크를 삽입함으로써 워터마킹된 콘텐츠를 생성한다. 워터마크 삽입부(110)는 콘텐츠 및 사용자 정보를 수신하여 사용자 정보를 워터마크로 삽입한 콘텐츠를 모니터 등의 디스플레이 디바이스를 통하여 실시간 출력하거나 워터마킹된 콘텐츠를 특정 비디오 압축 포맷의 파일로 저장하거나 실시간 출력 및 저장 모두를 수행한다.
비디오 변형부(120)는 워터마킹된 콘텐츠를 전달받아 상기 워터마킹에 사용된 워터마킹 알고리즘의 강인성을 검증하기 위하여 정해진 비디오 변형 종류 및 강도에 따라 상기 콘텐츠에 대한 비디오 변형을 수행한다. 일실시예에서, 비디오 변형 종류로는, 기하학적 변형, 원근 투사 변형, 신호처리적 변형, 프레임율 변형, 공모 변형, 압축 포맷 변형 및 이들의 조합을 들 수 있다. 비디오 변형부(120)는 워터마킹 알고리즘의 강인성을 정량적으로 도출하기 위해, 콘텐츠에 대하여 각각의 개별 변형 공격의 강도를 지정하고 이들의 조합으로 구성되는 복합적인 공격을 실시할 수 있다.
워터마크 검출부(130)는 상기 비디오 변형이 가해진 워터마킹된 콘텐츠로부터 사용자 정보를 검출하고 검출 결과에 따라 상기 워터마킹 알고리즘의 강인성 정보를 출력한다. 워터마크 검출부(130)는 비디오 변형이 가해진 워터마킹된 콘텐츠로부터 사용자 정보의 검출이 가능한지 판단하고, 검출이 가능한 경우에는 비디오 변형 강도를 증가시키는 제어 정보를 비디오 변형부(120)에 전달하여 비디오 변형부(120)로 하여금 증가된 변형 강도로 콘텐츠에 변형 공격을 수행하도록 한다. 비디오 변형 강도 증가 및 사용자 정보 검출 과정을 반복수행하여 최종적으로 사용자 정보 검출이 어려운 상태의 비디오 변형 강도를 워터마킹 알고리즘의 강인성 정보로 출력함으로써 워터마크 알고리즘의 강인성 정량화가 가능해진다.
이하에서는, 전술한 워터마크 삽입부(110), 비디오 변형부(120) 및 워터마크 검출부(130) 각각에 대응하는 워터마크 삽입 장치(200), 비디오 변형 장치(300), 워터마크 검출 장치(400)의 세부 구성을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하겠다.
먼저, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 워터마크 삽입 장치의 구성을 도시한 도면이다. 워터마크 삽입 장치는 다양한 워터마킹 알고리즘을 삽입할 수 있도록 일반화된 API를 가지는 것을 특징으로 한다. 따라서, 워터마크 삽입장치는 성능평가 대상으로서 삽입된 워터마킹 알고리즘에 따라워터마크 삽입을 수행하게 된다.
구체적으로, 워터마크 삽입장치(200)는, HVS(Human Visual System) 분석 모듈(210), 워터마크패턴생성모듈(220), 워터마크삽입모듈(230) 및 비디오코덱모듈(240)을 포함한다.
HVS 분석 모듈(210)은 사람이 시각적으로 인지하지 못하는 영역에 강인하게 워터마크를 삽입하기 위하여 콘텐츠의 시각적 특징을 분석하는 기능을 수행한다. 분석 대상 콘텐츠의 시각적 특징에는 NVF(Noise Visibility Function), 휘도(Luminance), 움직임벡터(Motion vector) 등이 있다. NVF는 영상에 잡음을 넣었을 때 잡음이 보이는 정도를 나타내는 함수로서, 영상의 지역별 특성에 따라 다른 값을 가지며, 그 값은 0과 1사이이다. NVF의 결과값은 영상의 변화가 거의 없는 지역에서 1에 가깝고, 윤곽 부근이나 거친 영역에서는 0에 근접한다. NVF를 이용한 마스크는 라플라시안 필터에 비해 노이즈 제거 공격에 강인하고, 워터마크 삽입된 영상의 비가시성이 우수한 특징을 가진다. 휘도는 사람의 눈이 픽셀의 밝기가 상대적으로 어둡거나 밝은 곳에서 노이즈에 둔감한 특성을 이용하기 위한 것으로, 원본 콘텐츠의 밝기 값을 측정하여 워터마크의 삽입 강도를 조절한다. 움직임 벡터는 사람의 눈이 움직임이 적은 영역에 비해 움직임이 많은 영역에서 잡음에 대해 둔감한 특성을 이용하기 위한 것으로, 전후 프레임을 비교하여 움직임이 큰 영역에 워터마크를 강하게 삽입하고 움직임이 작은 영역에 워터마크를 약하게 삽입한다. MPEG 등과 같은 동영상 압축 포맷에서는 현재 프레임에서 각 영역의 움직임 여부를 판단하는 방법으로 움직임 벡터를 이용한다.
워터마크 패턴 생성 모듈(220)은 비밀키와 삽입하고자 하는 메시지(사용자 정보)를 이용하여 생성한다. 워터마크의 패턴은 크기 변환 등의 공격에 강인하기 위하여, 하나의 프레임 안에 반복적으로 삽입하는 방식을 이용한다. 삽입되는 메시지 내용의 일실시예는 다음과 같다.
구분 내용
사용자 ID 콘텐츠가 재생되는 디바이스 또는 사용자 식별 정보
콘텐츠 ID 콘텐츠 식별 정보
재생시간 워터마크 삽입 시간 정보
워터마크 삽입 모듈(230)은 생성된 워터마크 패턴을 원본 콘텐츠에 삽입하는 기능을 수행한다. 삽입하는 방식으로는 스프레드 스펙트럼 방식을 이용하여 원본 콘텐츠에 워터마크 패턴을 더하는 방식, 양자화 구간의 인덱스를 이용하는 방식, 또는 시간 축 상에서의 마크 패턴을 삽입하는 방식등이 있으며 선택된 워터마킹 알고리즘에 따라 달라진다.
비디오 코덱 모듈(240)은 워터마킹된 콘텐츠를 특정 비디오 압축 포맷의 파일로 압축한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 변형 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 비디오 변형장치(300)는, 압축해제모듈(310), 기하학적 변형 모듈(320), 원근투사변형모듈(321), 프레임율 변형 모듈(322), 신호처리적 변형모듈(323), 공모공격모듈(324), 압축포맷변형모듈(325), 변형강도관리모듈(330),영상신호처리라이브러리(340) 및 압축모듈(350)을 포함한다. 압축해제모듈(310)은 특정 압축 포맷 형태로 입력되는 워터마킹된 콘텐츠에 변형을 가하기 위하여 비압축 형태의 콘텐츠로 변환하는 기능을 수행한다.
기하학적 변형 모듈(320)은 콘텐츠에 대하여 회전, 확대 및 이동을 포함하는 기하학적인 변형을 수행하는 모듈로서, 아핀 변환되는 변형을 포함한다. 콘텐츠의 기하학적 변환은 아래의 수식으로 표현할 수 있다.
X = Tx(x,y)
Y = Ty(x,y)
상기한 수학식에서 Tx및 Ty는 공간 변환 함수를 의미하고, 원본 x, y 좌표에 선형인 경우, 아래와 같이 표현 가능하다.
X = a0· x+ a1· y + a2
Y = b0· x + b1· y + b2
상기 수학식을 행렬의 곱셈 형태로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112009076755373-pat00001
상기 수학식에서 변환 행렬은 기하학적 변형 형태에 따라 다음과 같이 지정이 가능하다.
이동 변환의 경우 변환 행렬은 다음과 같다.
Figure 112009076755373-pat00002
확대 및 축소 변환의 경우 변환 행렬은 다음과 같다.
Figure 112009076755373-pat00003
Figure 112009076755373-pat00004
원근투사변형모듈(321)은 콘텐츠에 대한 원근 투사 변형 공격을 수행한다. 원근 투사 변형 또한 아핀 변환에 속하지만, 캠코더 공격의 모델링에 있어서 다른 기하학적 변환보다 복잡도가 높기 때문에 별도의 모듈로 기능을 정의할 수 있다. 원근투사변형모듈(321)은 캠코더 등으로 촬영할 때 촬영 각도가 상영되는 콘텐츠와의 수평면과 직각을 이루지 않기 때문에 발생하는 콘텐츠의 변형을 수행하는 기능을 담당한다.
프레임율 변형 모듈(322)은 프레임율이 변경되면서 전후 프레임의 평균화 현상을 초래하여 워터마킹된 콘텐츠에 공격을 가하는 기능이다. 프레임율 변환 및 시간 축상에서의 공격은 다음과 같이 구분할 수 있다.
- 프레임 삽입은 랜덤하게 선택한 프레임을 반복한다.
- 프레임 삭제는 랜덤하게 선택한 프레임을 삭제한다.
- 프레임 교체는 랜덤하게 선택한 한 쌍의 프레임을 교체한다.
- 프레임 평균화는 랜덤하게 선택한 연속된 수 개의 프레임을 평균화시킨다.
신호 처리적 변형 모듈(323)은 필터링을 통하여 워터마크를 제거하고자 하는 공격을 수행하는 모듈이다. 특히, 워터마크는 원본 콘텐츠에 대하여 노이즈적인 특성을 지니므로, 디노이징 필터를 이용하여 수행한다. 대표적인 필터는 Mean 필터링, Median 필터링, 가우시안 필터링 등이 있다.
공모 공격 모듈(324)은 워터마크의 검출을 방해하기 위하여 서로 다른 워터마크가 삽입된 같은 콘텐츠들을 평균화하여 삽입된 워터마크 세기를 낮춤으로써 워터마크를 제거하는 공격을 수행하는 모듈이다. 공모 공격 모듈(324)은 복수의 콘텐츠를 입력받아 프레임 단위로 평균화를 하는 기능을 수행한다.
압축 포맷 변형 모듈(325)은 워터마킹된 콘텐츠의 압축 포맷을 다른 형태로 변형하는 기능을 수행한다. 대표적으로, MPEG2, MPEG-4, Xvid, Divx 등의 압축 포맷에 대하여 상호 변환이 가능한 기능을 수행한다.
변형 강도 관리 모듈(330)은, 기하학적 변형 모듈(320), 원근투사변형모듈(321), 프레임율 변형 모듈(322), 신호처리적 변형모듈(323), 공모공격모듈(324), 압축포맷변형모듈(325)의 변형 강도를 지정하는 모듈이다. 각 변형 및 강도 범위의 일예는 다음과 같다.
구분 내용
회전 0 ~ 360도
확대/축소 0.2 ~ 1.5배
이동 영상 크기 범위 내
원근투사변환 상하좌우 10도
프레임율 변형 삽입,삭제,교체,평균화
신호처리 필터 종류 지정
공모 공모 입력 파일 개수
한편, 도 3에 도시된 비디오 변형 장치는 비디오 변형을 수행하기 위해,기하학적 변형 모듈(320), 원근투사변형모듈(321), 프레임율 변형 모듈(322), 신호처리적 변형모듈(323), 공모공격모듈(324), 압축포맷변형모듈(325)을 모두 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 단지 실시예에 불과한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 전술한 모듈들중 일부만을 포함하거나 전술한 모듈들 이외에 다른 방식으로 비디오 변형을 수행하는 모듈의 추가가 가능함은 본 발명의 기술분야의 당업자가 충분히 이해할 수 있을 것이다.
영상 처리 라이브러리(340)는 전술한 각 모듈들이 비디오 변형을 수행하는데 필요한 기능 또는 함수들을 저장해둔 라이브러리이다.
압축모듈(350)은 변형 공격이 가해진 콘텐츠를 특정 압축 포맷으로 압축하여 압축된 콘텐츠와 비디오 변형 종류 및 강도가 기록된 메타정보를 출력한다. 메타 정보는 후술하는 워터마크 검출장치에서 변형된 콘텐츠에 적용된 비디오 변형 종류 및 강도에 대한 검출율을 출력하는 데 활용된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 워터마크 검출 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 워터마크 검출 기법은 크게 블라인드(blind) 방식과 비블라인드(Non-blind)방식으로 구분할 수 있다. 비블라인드 방식은 워터마크를 검출하기 위하여 원본 콘텐츠가 필요하다. 즉, 워터마킹된 콘텐츠에서 원본 콘텐츠를 빼 줌으로써 워터마크 추정 콘텐츠를 구하기 때문에 좀 더 나은 추출 성능을 보일 수 있지만 원본 영상이 필요하다는 제약이 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 검출 장치는 원본 콘텐츠가 필요없는 블라인드 방식에 대한 일실시예를 기술한다. 또한, 워터마크 검출 장치는 다양한 워터마킹 검출 알고리즘을 삽입할 수 있도록 일반화된 API를 가지는 것을 특징으로 한다. 워터마크 검출 장치에 입력되는 워터마킹된 콘텐츠는 비디오 변형된 것으로 가정하며, 워터마크 검출장치는, 콘텐츠 원본없이워터마크 검출하기 위하여, 콘텐츠로부터 워터마크를 추정, 비디오 변형된 것을 보상하기 위한 공간/시간 영역 동기화 및 워터마크 추출 기능을 수행한다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 워터마크 검출장치는, 압축해제모듈(410), 워터마크검출관리모듈(420), 워터마크추정모듈(430), 공간/시간 영역 동기화모듈(440), 워터마크추출모듈(450) 및 영상신호처리 라이브러리(460)를 포함한다.
압축해제모듈(410)은 특정의 압축 포맷 형태로 입력되는 워터마킹된 콘텐츠를 비압축 형태의 비디오로 변환하여 출력하는 기능을 수행한다. 이때 비디오에 대해 적용된 비디오 변형 종류 및 강도에 대한 메타정보가 함께 출력된다.
워터마크 추정 모듈(420)은 원본없이 워터마크를 검출하기 위하여 워터마킹된 콘텐츠로부터 워터마크를 추정하는 기능을 수행한다. 각 프레임에 삽입된 워터마크를 추정하기 위해 디노이징 필터를 이용한다. 디노이징 필터는 영상에서 잡음을 제거하기 위하여 사용되는 필터로서, 적응적 위너 필터 등이 사용될 수 있다. 사용자 식별정보 등을 삽입하기 위하여 비디오의 각 프레임에 삽입된 워터마크는 일종의 잡음으로서, 삽입된 비디오에 위너 필터를 적용하여 추출한 잡음은 워터마크 데이터를 포함하고 있다. 또한, 워터마크 검출율을 높이기 위하여 프레임으로부터 추출한 잡음 정보(워터마크)를 일정 기간 동안 축적하는 기능을 수행한다.
공간/시간 영역 동기화모듈(430)은 공간 영역 동기화 기능과 시간 영역 동기화 기능을 수행한다. 공간 영역 동기화 기능은 워터마킹된 콘텐츠에 가해진 기하학적 공격에 대한 보정, 특히 원근 투사 공격에 대한 보정을 수행하는 모듈이다. 기하학적 변형 중에서 이동, 확대/축소 및 회전 등과 같이 프레임 전체에 발생하는 변형 형태의 보정은 자기 상관 계수를 이용하여 보정하고, 원근 투사 공격은 지역 자기 상관 계수를 계산하여 보정한다. 시간 영역 동기화 기능은 시간축 상에서 워터마크를 삽입했을 시, 워터마크가 삽입된 시간 및 길이 정보를 파악하는 것이다.
워터마크 추출 모듈(440)은 공간 영역 및 시간 영역 보정된 워터마크 정보로부터 사용자의 메시지 정보, 즉 사용자 ID등의 정보를 추출하는 기능을 수행한다. 비밀키로부터 생성된 참조 워터마크 패턴과 추정된 워터마크 패턴과의 상관 관계를 계산하여 삽입된 메시지를 추출한다.
워터마크 검출 관리 모듈(450)은 추출된 메시지 정보와 입력된 메타정보로부터 제공되는 비디오 변형 종류 및 강도에 대한 메시지 검출율을 출력하는 기능을 수행한다.
특정 변형에 대하여 워터마크가 검출되면, 비디오 변형 강도를 증가시켜서 워터마크 검출 과정을 반복하도록, 비디오 변형 장치에 변형 강도를 증가시키라는 제어 정보를 전달한다.
영상 처리 라이브러리(460)는 워터마크 검출 및 공간 영역 및 시간 영역 보정을 위한 영상 신호 처리에 필요한 함수 등이 저장된 라이브러리이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 방법을 도시한 흐름도이다.
단계(S510)에서 성능 평가 대상으로 선정된 워터마킹 알고리즘을 이용하여 콘텐츠에 사용자 정보를 포함하는 삽입 메시지를 삽입함으로써 워터마킹된 콘텐츠를 생성한다.
단계(S520)에서 워터마킹된 콘텐츠에 대한 비디오 변형 종류 및 강도를 지정한다.
단계(S530)에서 상기 지정된 비디오 변형 종류 및 강도에 따라 워터마킹된 콘텐츠에 대한 비디오 변형을 수행한다.
단계(S540)에서 상기 비디오 변형된 워터마킹된 콘텐츠로부터 사용자 정보를 포함하는 삽입된 메시지가 검출되는지를 판단한다. 삽입된 메시지가 검출되면 단계(S550)로 진행하여 비디오 변형 강도를 증가시키고 단계(S530 및 S540)를 반복 수행한다.
한편, 삽입된 메시지가 검출되지 않는 경우에는 현재 비디오 변형 강도를 성능 평가 대상 워터마킹 알고리즘의 강인성 정보로서 출력한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD_ROM, 자기테이프, 플로피디스크 및 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터마크 삽입 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비디오 변형 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 워터마크 검출 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 방법을 도시한 흐름도이다.

Claims (8)

  1. 선정된 워터마킹 알고리즘을 이용하여 비디오 콘텐츠에 사용자 정보를 포함하는 워터마크를 삽입함으로써 워터마킹된 콘텐츠를 생성하는 워터마크 삽입부;
    상기 워터마킹된 콘텐츠에 선정된 비디오 변형 종류 및 변형 강도에 따라 상기 콘텐츠에 대한 비디오 변형을 수행하는 비디오 변형부; 및
    상기 비디오 변형이 가해진 워터마킹된 콘텐츠로부터 상기 사용자 정보를 포함하는 워터마크를 검출하고 검출 결과에 따라 상기 워터마킹 알고리즘의 강인성 정보를 출력하는 워터마크 검출부를 포함하고,
    상기 워터마크 삽입부는,
    상기 콘텐츠의 NVF(Noise Visibility Function), 휘도, 움직임 벡터중 적어도 하나를 포함하는 시각적 특징을 분석하는 HVS(Human Visual System) 분석 모듈,
    상기 콘텐츠에 사용자 정보를 이용하여 삽입하고자 하는 워터마크 패턴을 하나의 프레임 안에 반복적으로 생성하는 워터마크 패턴 생성 모듈, 및
    상기 워터마크 패턴을 상기 콘텐츠에 삽입하여 워터마킹된 콘텐츠를 생성하는 워터마크 삽입 모듈을 포함하는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 워터마크 삽입부는 상기 워터마킹된 콘텐츠를 디스플레이 장치를 통해 실시간 출력하거나 특정 비디오 압축 포맷의 파일로 저장하는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비디오 변형부는 기하학적 변형, 원근 투사 변형, 신호처리적 변형, 프레임율 변형, 공모 변형, 압축 포맷 변형 및 이들의 조합에 의한 변형중 하나를 수행하는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 워터마크 검출부는 상기 사용자 정보를 포함하는 워터마크가 검출된 경우에 비디오 변형 강도를 증가시키라는 제어 정보를 상기 비디오 변형부에 전달하여 상기 비디오 변형부로 하여금 증가된 변형 강도로 비디오 변형을 수행하도록 하는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 워터마크 삽입부는 상기 워터마킹된 콘텐츠를 선정된 비디오 압축 포맷의 파일로 압축하는 비디오 코덱 모듈을 더 포함하는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 시스템.
  7. 삭제
  8. 평가 대상으로 선택된 워터마킹 알고리즘을 이용하여 콘텐츠에 사용자 정보를 포함하는 메시지를 삽입함으로써 워터마킹된 콘텐츠를 생성하는 단계,
    상기 워터마킹된 콘텐츠에 대한 비디오 변형 종류 및 강도를 지정하는 단계,
    상기 지정된 비디오 변형 종류 및 강도에 따라 워터마킹된 콘텐츠에 대한 비디오 변형을 수행하는 단계,
    상기 비디오 변형된 워터마킹된 콘텐츠로부터 상기 삽입된 메시지가 검출되는지를 판단하는 단계,
    상기 삽입된 메시지가 검출되면 비디오 변형 강도를 증가시켜 비디오 변형을 수행하되 상기 삽입된 메시지가 검출되지 않을 때까지 비디오 변형을 반복 수행하는 단계, 및
    상기 삽입된 메시지가 검출되지 않는 때에 현재 비디오 변형 강도를 상기 평가 대상으로 선택된 워터마킹 알고리즘의 강인성 정보로 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 워터마킹된 콘텐츠를 생성하는 단계는,
    상기 콘텐츠의 NVF(Noise Visibility Function), 휘도, 움직임 벡터 중 적어도 하나를 포함하는 시각적 특징을 분석하고, 상기 콘텐츠에 사용자 정보를 포함하는 메시지를 이용하여 삽입하고자 하는 워터마크 패턴을 하나의 프레임 안에 반복적으로 생성하며, 상기 워터마크 패턴을 상기 콘텐츠에 삽입하여 워터마킹된 콘텐츠를 생성하는 것을 포함하는 비디오 워터마킹 알고리즘 평가 방법.
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