KR101764530B1 - 픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법, 가역 데이터 워터마킹 방법 및 데이터 은닉 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 데이터 은닉 방법은, 커버 이미지로부터 공간적 지역성(spatial locality)에 기초한 예측 영상을 생성하는 단계; 상기 예측 영상으로부터 획득되는 예측 시퀀스와, 상기 커버 이미지로부터 획득되는 원본 시퀀스를 이용하여, 차분 시퀀스를 생성하는 단계; 상기 차분 시퀀스에 대응한 차분 히스토그램에 따라, 상기 차분 시퀀스를 쉬프트하여 은닉 데이터를 임베딩하는 단계; 및 상기 임베딩에 따른 임베딩 시퀀스와 상기 원본 시퀀스를 합성한 은닉 이미지를 출력하는 단계를 포함한다.

Description

픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법, 가역 데이터 워터마킹 방법 및 데이터 은닉 장치{A METHOD FOR DATA HIDING BASED ON PIXEL VALUE PREDICTIONS, A METHOD FOR DATA WATERMARKING USING IT, AND AN Apparatus FOR DATA HIDING}

본 발명은 데이터 은닉 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 픽셀 값 예측기법을 적용하는 가역 데이터 은닉방법, 가역 데이터 워터마킹 방법 및 데이터 은닉 장치에 관한 것이다.

최근, 다양한 형태의 정보가 생성되고 유통됨에 따라, 해킹이나 잘못된 경로로의 정보 전달로 인해 중요한 정보가 제3자에게 노출되는 되는 등의 피해가 발생하고 있다.

특히, 정보의 전달 과정에서 군사 정보나 개인 정보 등과 같은 중요 정보에 어떠한 방어 기제가 적용되어 있지 않은 상태에서 이러한 중요 정보가 제3자에게 전달된다면, 큰 피해가 발생될 우려가 있다.

이에 최근에는 이와 같은 중요 정보의 노출을 방지하기 위해, 이미지 상에 중요 정보를 은닉하는 데이터 은닉기법이 도입되고 있다.

데이터 은닉기법(data hiding)은 이미지나 동영상과 같은 커버 이미지(cover media)에 은닉시키고자 하는 비밀 데이터를 삽입(embedding)하는 기법이며, 텍스트, 이미지, 비디오, 오디오 등의 중요 디지털 정보를 사람의 육안이나 귀로는 구별할 수 없게 삽입하는 기법으로서, 최근 의학, 군사 및 저작권 보호를 위한 디지털 라이브러리(digital library)등의 응용에서 매우 중요한 위치를 차지하고 있다.

이와 같은 데이터 은닉기법은 가역적이어야 하며, 비인지성 요구조건(imperceptibility requirement)을 만족시킬 필요성이 있다. 즉, 제3자가 감춰진 비밀 데이터를 인지할 수 없어야 하며, 비밀 데이터가 커버 이미지에 삽입되어 생성된 은닉 이미지로부터는 비밀 데이터가 온전히 추출(extraction)되어야 한다.

이에 따라, 상기 요구조건을 만족시키기 위한 다양한 방식이 제안되고 있으며, 특히 요구조건을 만족하기 위하여는 은닉 이미지의 화질(quality)이 뛰어나야 한다.

그러나, 현재 은닉 이미지의 화질을 높이기 위하여 제안된 대부분의 데이터 은닉 기법들은 원본 이미지에 대한 영상 처리로 인해 은닉 이미지로부터 비밀 데이터를 추출한 후에 얻게 되는 복원된 커버 이미지에 왜곡이 발생하며, 이는 원본 커버 이미지와 일치 하지 않게 되어 비가역적이 되는 문제점이 있다.

최근에는 이를 해결하기 위해, 인접한 픽셀간의 픽셀 값 차로 구성되는 차분 시퀀스에 대한 히스토그램(histogram)을 이용하여, 피크 포인트(peak point)에 해당 되는 픽셀들에 데이터를 삽입함으로써 가역적인 데이터 은닉을 가능하게 하는 방식이 제안되고 있다.

그러나, 상기 픽셀 히스토그램을 이용하는 기법에 있어서는 삽입 가능한 비트수가 피크 포인트에서의 픽셀 수 또는 빈도 수로 제한되는 한계가 있는 문제점이 있다. 이에 따라, 원본 이미지의 피크 포인트에 의해 삽입 가능한 은닉 데이터량이 매우 제한되는 문제가 발생되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 원본 이미지의 공간적 지역성(spatial locality)을 이용하여, 픽셀 값 예측에 따른 픽셀 값 차이 시퀀스를 구성하여 히스토그램을 생성함으로써, 피크 포인트에서의 빈도수를 증가시키고, 이에 따라 삽입 가능한 데이터 비트 수를 크게 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 은닉 데이터량을 크게 증가시킬 수 있는 픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법, 가역 데이터 워터마킹 방법 및 데이터 은닉 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 데이터 은닉 방법에 있어서, 커버 이미지로부터 공간적 지역성(spatial locality)에 기초한 예측 영상을 생성하는 단계; 상기 예측 영상으로부터 획득되는 예측 시퀀스와, 상기 커버 이미지로부터 획득되는 원본 시퀀스를 이용하여, 차분 시퀀스를 생성하는 단계; 상기 차분 시퀀스에 대응한 차분 히스토그램에 따라, 상기 차분 시퀀스를 쉬프트하여 은닉 데이터를 임베딩하는 단계; 및 상기 임베딩에 따른 임베딩 시퀀스와 상기 원본 시퀀스를 합성한 은닉 이미지를 출력하는 단계를 포함한다.

또한, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 데이터 은닉 장치에 있어서, 커버 이미지로부터 공간적 지역성(spatial locality)에 기초한 예측 영상을 생성하는 예측 영상 생성부; 상기 예측 영상으로부터 획득되는 예측 시퀀스와, 상기 커버 이미지로부터 획득되는 원본 시퀀스를 이용하여, 차분 시퀀스를 생성하는 차분 시퀀스 생성부; 상기 차분 시퀀스에 대응한 차분 히스토그램에 따라, 상기 차분 시퀀스를 쉬프트하여 은닉 데이터를 임베딩하는 임베딩 데이터 삽입부; 및 상기 임베딩에 따른 임베딩 시퀀스와 상기 원본 시퀀스를 합성한 은닉 이미지를 출력하는 출력부를 포함한다.

그리고, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 은닉 데이터의 복원 방법에 있어서, 은닉 이미지를 스캔하여 은닉 시퀀스를 생성하는 단계; 상기 은닉 시퀀스의 각 요소 별 공간적 지역성 기반 예측 값 사용 여부에 따라, 추출 모드를 결정하는 단계; 상기 결정된 추출 모드에 따라, 각 시퀀스에 대응하는 원본 픽셀 값 및 임베딩 시퀀스를 복원하는 단계; 및 상기 임베딩 시퀀스와 상기 원본 픽셀 값으로부터, 복원된 커버 이미지 및 복원된 은닉 데이터를 획득하여 출력하는 단계를 포함한다.

한편, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은 상기 방법들을 컴퓨터에서 실행시키기 위해 기록 매체에 저장되는 프로그램 및 상기 프로그램이 기록된 기록 매체로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 원본 이미지의 공간적 지역성(spatial locality)을 이용하여, 픽셀 값 예측에 따른 픽셀 값 차이 시퀀스를 구성하여 히스토그램을 생성함으로써, 피크 포인트에서의 빈도수를 증가시키고, 이에 따라 삽입 가능한 데이터 비트 수를 크게 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 은닉 데이터량을 크게 증가시킬 수 있는 픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법, 가역 데이터 워터마킹 방법 및 데이터 은닉 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 은닉 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 복원 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 은닉 방법을 설명하기 위한 흐름도와, 그 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 복원 방법을 설명하기 위한 흐름도와, 그 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당 업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들 뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 따른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 데이터 은닉 장치(100)와, 데이터 복원 장치(200)를 포함하여 구성될 수 있다.

이하에서 설명되는 데이터 은닉 장치(100)는 원본 이미지나 원본 동영상과 같은 커버 이미지(또는 커버 미디어)를 수신하며, 은닉 대상인 은닉 데이터를 수신하여, 상기 커버 이미지와 은닉 데이터에 대한 픽셀 값 예측기법을 적용하고, 은닉 데이터를 가역적으로 합성 삽입하여, 은닉 이미지를 생성 및 출력하는 컴퓨터, 서버 장치, 단말기 장치, 스마트 폰, PDA, 태블릿, 프린터 등 다양한 장치를 포함할 수 있다.

또한, 데이터 복원 장치(200)는 은닉 데이터가 합성 삽입된 은닉 이미지를 수신하면, 상기 은닉 이미지로부터 픽셀 값 예측기법을 적용하여 상기 은닉 데이터 및 상기 커버 이미지를 복원하고, 각각 출력 가능한 컴퓨터, 서버 장치, 단말기 장치, 스마트 폰, PDA, 태블릿, 프린터 등 다양한 장치를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 은닉 데이터는 사용자가 은닉하고자 하는 다양한 형식의 데이터를 포함할 수 있다. 여기서, 은닉 데이터는 비트열 형식의 데이터로 구성될 수 있으며, 커버 이미지상에 픽셀 값 예측기법에 따라 사람이 인지하지 못하는 형태로 삽입될 수 있다. 이에 따라 군사 정보, 의료 정보, 디지털 라이브러리 정보 등의 비밀 정보가 커버 이미지상에 은닉될 수 있다. 이와 같이 커버 이미지상에 데이터가 은닉된 경우 은닉 이미지는 스테고 이미지(stego image)라고도 할 수 있으며, 원본 커버 이미지와는 외관이 상이할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 상기 은닉 데이터는 상기 커버 이미지의 소유주 정보 또는 원본 확인 정보를 포함하는 워터마크(Watermark) 데이터를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 데이터 은닉 장치(100)와 복원 장치(200)는 각각 데이터 워터마킹 장치(100) 또는 데이터 워터마킹 복원 장치(200)등으로 호칭될 수 있음은 자명하며, 본 발명의 실시 예가 상기 기기의 명칭에 따라 제한되는 것은 아니다. 또한, 워터마크 데이터를 포함하는 경우, 상기 은닉 이미지는 워터마킹 이미지라고도 호칭될 수 있다.

이와 같은 시스템 구성에 있어서, 데이터 은닉 장치(100)는 커버 이미지로부터 공간적 지역성(spatial locality)에 기초한 예측 영상을 생성하고, 상기 예측 영상으로부터 획득되는 예측 시퀀스와, 상기 커버 이미지로부터 획득되는 원본 시퀀스를 이용하여, 차분 시퀀스를 생성하며, 상기 차분 시퀀스에 대응한 차분 히스토그램에 따라, 상기 차분 시퀀스를 쉬프트하여 은닉 데이터를 임베딩하고, 상기 임베딩에 따른 임베딩 시퀀스와 상기 원본 시퀀스를 합성한 은닉 이미지를 출력한다.

그리고, 데이터 복원 장치(200)는 은닉 이미지를 스캔하여 은닉 시퀀스를 생성하고, 상기 은닉 시퀀스의 각 요소 별 공간적 지역성 기반 예측 값 사용 여부에 따라, 추출 모드를 결정하며, 상기 결정된 추출 모드에 따라, 각 시퀀스에 대응하는 원본 픽셀 값 및 임베딩 시퀀스를 복원하고, 상기 임베딩 시퀀스와 상기 원본 픽셀 값으로부터, 복원된 커버 이미지 및 복원된 은닉 데이터를 획득하여 출력한다.

이와 같은 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 은닉 장치(100)와 복원 장치(200)를 이용한 데이터 은닉 및 복원 시스템은, 원본 커버 이미지는 손실 없이 완벽하게 추출되며, 은닉 데이터량은 기존대비 향상시킬 수 있는 은닉 및 복원 시스템을 제공할 수 있다.

이에 대하여, 하기 도면들을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 은닉 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 은닉 장치(100)는, 입력부(120), 예측 영상 생성부(130), 차분 시퀀스 생성부(140), 히스토그램 생성부(150), 은닉 데이터 삽입부(160), 은닉 이미지 생성부(170) 및 출력부(180)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 입력부(120)는 은닉 데이터를 삽입할 커버 이미지와, 은닉할 은닉 데이터를 외부로부터 각각 수신한다. 커버 이미지와 은닉 데이터는 다양한 입력 매체와 통신 장치로부터 수신될 수 있으며, 데이터 은닉 장치(100)에서 처리 가능한 형태로 변환될 수 있다.

그리고, 예측 영상 생성부(130)는 상기 입력된 커버 이미지로부터 공간적 지역성(spatial locality)에 기초한 예측 영상을 생성한다.

보다 구체적으로, 예측 영상 생성부(130)는 상기 커버 이미지의 원본 시퀀스의 각 픽셀 정보로부터, 공간적 지역성(spatial locality)에 기초한 임시 예측 픽셀을 생성하며, 상기 임시 예측 픽셀 값과 그 주변 픽셀 값들간 편차로부터 공간적 지역성을 판별하고, 상기 공간적 지역성에 따라 임시 예측 픽셀 값과 커버 이미지의 픽셀 값을 선택적으로 적용하여 상기 예측 영상을 생성할 수 있다.

그리고, 차분 시퀀스 생성부(140)는 상기 예측 영상으로부터 획득되는 예측 시퀀스와, 상기 커버 이미지로부터 획득되는 원본 시퀀스를 이용하여, 차분 시퀀스를 생성한다.

차분 시퀀스 생성부(140)는 예측 값 사용 여부에 따라, 상기 예측 시퀀스 또는 상기 원본 시퀀스로부터 선택적으로 계산되는 차이 값을 생성하여 차분 시퀀스를 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 예측 시퀀스와 상기 원본 시퀀스로부터 식별되는 각 시퀀스별 예측 여부에 따라, 상기 예측 시퀀스 또는 상기 원본 시퀀스로부터 선택되는 제1 시퀀스와 제2 시퀀스간 차이 값을 포함하는 차분 시퀀스를 생성할 수 있다.

그리고, 히스토그램 생성부(150)는 상기 차분 시퀀스에 대응하여, 상기 차분 히스토그램을 생성한다. 여기서, 차분 히스토그램은 차분 시퀀스의 피크 포인트(peak point, PP)와 최 인접 제로 포인트(closet zero point, CZP)를 분석하여 히스토그램을 쉬프트(shift)하기 위한 것으로, 피크 포인트에 대응되는 시퀀스에는 상기 은닉 데이터의 각 비트가 삽입될 수 있다.

이에 따라, 은닉 데이터 삽입부(160)는 상기 차분 히스토그램으로부터 획득되는 쉬프트 정보에 기초하여, 상기 차분 시퀀스를 쉬프트하고, 상기 쉬프트된 차분 시퀀스의 피크 포인트에 입력부(120)에서 입력된 상기 은닉 데이터를 각각 삽입할 수 있다. 이에 따라, 은닉 데이터 삽입부(160)는 상기 쉬프트된 차분 시퀀스에 은닉 데이터를 임베딩(embedding)할 수 있으며, 상기 쉬프트되고, 은닉 데이터가 임베딩된 차분 시퀀스는 임베딩 시퀀스라고 할 수 있다.

이에 따라, 은닉 이미지 생성부(170)는 상기 임베딩에 따른 임베딩 시퀀스와 상기 원본 시퀀스를 합성한 은닉 이미지를 생성한다.

그리고, 출력부(180)는 상기 은닉 이미지를 출력 매체에 따른 적절한 형태로 변환 및 출력할 수 있다.

예를 들어, 출력부(180)는 영상 정보를 디스플레이하는 디스플레이, 은닉 이미지를 전송하는 송신 장치, 은닉 이미지를 저장 및 관리하는 관리 장치 또는 은닉 이미지가 인쇄된 지면을 출력하는 인쇄 장치 등, 은닉 이미지를 출력하는 다양한 방식의 출력 장치로 구현될 수 있다.

또한, 상기의 예측 영상 생성부(130), 차분 시퀀스 생성부(140), 히스토그램 생성부(150) 및 은닉 데이터 삽입부(160)의 보다 구체적인 동작 및 구현 방식들은 도 4 내지 도 7에서 다시 후술하도록 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 복원 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명이 실시 예에 따른 복원 장치(200)는, 은닉 이미지 수신부(210), 은닉 시퀀스 생성부(220), 예측기반 추출 모드 결정부(230), 은닉 데이터 추출부(240), 커버 이미지 복원부(250) 및 출력부(260)를 포함한다.

은닉 이미지 수신부(210)는 복원할 은닉 이미지를 외부로부터 수신한다. 은닉 이미지는 다양한 입력 매체나 통신 장치로부터 수신될 수 있으며, 데이터 복원 장치(200)에서 처리 가능한 형태로 변환될 수 있다.

은닉 시퀀스 생성부(220)는 은닉 이미지를 스캔하여 복원 대상인 은닉 시퀀스를 생성한다. 여기서, 스캔 방식으로는 미리 설정된 다양한 스캔 오더(scan order)가 이용될 수 있으며, 예시적으로는 역 s-스캔(inverse s-order)방식이 이용될 수 있다.

그리고, 예측기반 추출 모드 결정부(230)는 상기 은닉 시퀀스의 각 요소 별로 공간적 지역성 기반 예측 값 사용 여부에 따라, 추출 모드를 결정한다.

보다 구체적으로, 예측기반 추출 모드 결정부(230)는 현재 은닉 시퀀스에 대한 예측 픽셀 값 계산 가능여부를 식별할 수 있으며, 상기 가능여부에 따른 예측 값 사용여부를 식별하고, 이에 기초하여 상기 현재 은닉 시퀀스에 대응하는 추출 모드를 결정할 수 있다.

예를 들어, 예측기반 추출 모드 결정부(230)는 은닉 시퀀스의 현재 픽셀 위치에서 예측 값이 사용된 경우, 제1 모드로 결정할 수 있다.

또한, 예측기반 추출 모드 결정부(230)는 이전 픽셀 위치에서 예측 값이 사용되었으나, 현재 픽셀 위치에서는 예측 값이 사용되지 않은 경우, 제2 모드로 결정할 수 있다.

그리고, 예측기반 추출 모드 결정부(230)는 현재 픽셀 위치가 상기 제1 모드, 상기 제2 모드에 모두 해당되지 않는 경우, 제3 모드로 결정할 수 있다.

그리고, 은닉 데이터 추출부(240)는 상기 결정된 추출 모드에 따라, 각 시퀀스에 대응하는 원본 픽셀 값 및 임베딩 시퀀스를 복원할 수 있다.

예를 들어, 은닉 데이터 추출부(240)는 제1 모드에서, 픽셀 값 예측모드에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 픽셀 값 예측에 따른 은닉방식을 역이용하여 원본 픽셀 값 및 임베딩 시퀀스를 복원할 수 있다.

또한, 은닉 데이터 추출부(240)는 제2 모드에서 픽셀 값 예측모드에 따라 계산된 연관 값을 이용하여, 원본 픽셀 값 및 임베딩 시퀀스를 복원할 수 있다.

또한, 은닉 데이터 추출부(240)는 제3 모드에서, APD(Adjacent Pixel Difference, 논문 Y. C. Li, C. M. Yeh, and C. C. Chang, Data hiding based on the similarity between neighboring pixels with reversibility, Digital Signal Processing, Vol. 20, No. 4, pp 1116-1128, July 2010 참조)방식에 따라 원본 픽셀 값 및 임베딩 시퀀스를 복원할 수 있다.

이에 따라, 은닉 데이터 추출부(240)는 상기 임베딩 시퀀스와 원본 픽셀 정보로부터 은닉 데이터를 용이하게 추출할 수 있다.

상기의 예측기반 추출 모드 결정부(230)와 은닉 데이터 추출부(240)의 보다 구체적인 동작 및 구현 방식들은 도 8 내지 도 9에서 다시 후술하도록 한다.

그리고, 은닉 데이터와 원본 픽셀 값이 복원되면, 커버 이미지 복원부(250)는 상기 원본 픽셀 값을 역 s-스캔(inverse s-order)순으로 복원하여 커버 이미지를 획득한다. 여기서 복원된 커버 이미지는 손실 없이, 원본 커버 이미지와 동일한 정보를 포함할 수 있다.

이에 따라, 출력부(260)는 복원된 커버 이미지와, 은닉 데이터를 각각 출력할 수 있다. 출력부(260)는 영상 정보를 디스플레이하는 디스플레이, 커버 이미지 및 은닉 데이터를 전송하는 송신 장치, 커버 이미지 및 은닉 데이터를 저장 및 관리하는 관리 장치 또는 커버 이미지 또는 은닉 데이터가 인쇄된 지면을 출력하는 인쇄 장치 등, 복원된 커버 이미지와 은닉 데이터를 출력하는 다양한 방식의 출력 장치로 구현될 수 있다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 은닉 방법을 설명하기 위한 흐름도와, 그 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여, 데이터 은닉 프로세스를 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 4를 참조하면, 먼저 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 은닉 장치(100)는, 예측 영상 생성부(130)를 통해 커버 이미지내의 인접 픽셀 값들로부터 공간적 지역성에 기초하여 임시 예측 픽셀 값을 연산하고(S101), 임시 예측 픽셀 값과 주변 픽셀 값들간 편차를 계산하여 공간적 지역성을 판별하며(S103), 상기 공간적 지역성에 따라 임시 예측 픽셀 값과 커버 이미지의 픽셀 값을 선택적으로 적용하여 예측 영상을 생성한다(S105).

일반적으로 자연 영상에는 공간적 지역성(spatial locality)이 존재할 수 있다. 이에 따라, 인접한 픽셀 값들은 매우 비슷한 값들을 갖는 특성을 가질 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 은닉 장치(100)는 인접 픽셀 값들을 이용하여 지역성이 높을 것으로 예상되는 위치에서의 픽셀 값을 정밀하게 예측한 후 예측 결과를 이용하여 픽셀 값 차분 시퀀스를 구성함으로 히스토그램의 피크 포인트(peak point)에서의 빈도수를 증가시켜, 삽입되는 데이터 비트수를 증가시킬 수 있다. 인접 픽셀 값 예측이 정확하면 픽셀 값의 차로 구성되는 차분 시퀀스의 히스토그램의 피크 포인트(peak point)에서의 빈도수가 크게 증가하게 되어 커버 이미지에 삽입되는 데이터 비트수가 증가할 수 있다.

도 5는 커버 이미지, 예측 대상 픽셀 및 예측 영상 생성부(130)의 예측에 따라 생성되는 임시 예측 픽셀 값을 나타낸다.

예측 영상 생성부(130)는 도 5 (A)에 도시된 바와 같은 커버 이미지의 픽셀 값들을 사용하여 굵은 선 안쪽의 픽셀 값들을 도 5 (B)에 표시된 위치 별로 예측할 수 있다. 그리고, 예측 영상 생성부(130)는 이를 각 픽셀 시퀀스별로 처리하여, 도 5 (C)와 같은 예측 영상을 생성할 수 있다.

도 5 (C)에서 밑줄 친 픽셀 값들은 해당 위치에서의 예측된 예측 값을 나타낸다. 본 발명의 예측 영상 생성부(130)는 역 s-스캔(inverse s-order) 순서로 상기 각 픽셀별 예측 영상 처리를 수행할 수 있다.

또한, 예측 영상 생성부(130)는 픽셀 값 예측에 있어서 기 scan된 12개의 픽셀 값들을 사용하여, 하기 수학식 1을 통해 임시 예측 픽셀 값을 산출할 수 있다.

예를 들어, 도 5 (B)에서 ①의 위치(x, y) 에서의 임시 예측 픽셀 값(V)은 상기 수학식 1에 의해 예측될 수 있다. 그리고, 상기 수학식 1에서의 α는 인접픽셀 값이 임시 예측 픽셀 값에 미치는 영향을 나타내는 계수를 포함할 수 있다. 이에 따라, α는 좌우상하로 인접해 있는 픽셀들이 현재 위치의 픽셀에 미치는 영향을 1로 가정할 경우, 한 픽셀 떨어져 있는 위치의 픽셀들이 미치는 영향을 나타내는 계수일 수 있다.

그리고, 예측 영상 생성부(130)는 임시 예측 픽셀 값과 주변 픽셀 값들과의 편차(dev)를 연산하고, 상기 편차에 따라 공간적 지역성을 판별함에 있어서 하기 수학식 2를 이용할 수 있다.

예를 들어, 예측 영상 생성부(130)는 공간적 지역성 판별을 위한 기준값을 일정 값 β로 설정할 수 있으며, 상기 계산된 편차(dev)가 일정 값(β) 미만일 경우에는 해당 위치의 영상에서 픽셀 값 변화가 완만하여 공간적 지역성이 높은 것으로 판단하고, 임시 예측 값을 예측 영상의 해당 위치의 예측 픽셀 값으로 사용하여 예측 영상을 생성할 수 있다.

그러나 계산된 편차가 상기 일정 값 이상일 경우에는, 해당 위치에서의 픽셀 값 변화가 큰 경계영역이라고 판단하고 공간적 지역성이 낮은 것으로 판단하며, 임시 예측 값을 사용하지 않고 원본 커버 이미지의 픽셀 값을 복사하여 예측 영상을 생성할 수 있다.

결과적으로, 예측 영상 생성부(130)는 예측 영상 P를 하기 수학식 3에 의해 생성할 수 있다.

수학식 3에서, C는 커버 이미지를 나타내며, P는 예측 영상, V는 임시 예측 영상을 나타낸다. 이에 따라, 도 5(B)의 ④의 위치에서도 동일한 방법으로 임시 예측 픽셀 값과 예측 영상이 생성될 수 있다.

이와 같은 방식에 의해, 예측 영상 생성부(130)는 수학식 1 내지 수학식 3을 이용하여 예측 영상을 생성할 수 있으며, 이에 따라 도 5에서의 예측 영상의 상위 2개 행과 좌우측 각 2개 열의 픽셀 값은 커버 이미지의 픽셀 값이 그대로 이용될 수 있고, 나머지 영역이 예측 픽셀 값 계산 가능 영역이 될 수 있다. 예측 영상 생성부(130)는 예측 픽셀 값 계산 가능 영역에서 임시 예측 픽셀 값을 수학식 1에 따라 계산하고, 수학식 2 및 3을 적용하여, 예측 영상의 임시 예측 픽셀 값 사용여부 및 예측 픽셀 값을 결정할 수 있다.

한편, 데이터 은닉 장치(100)의 예측 영상 생성부(130)는 커버 이미지로부터 원본 시퀀스를 생성하고, 예측 영상으로부터 예측 시퀀스를 생성하며, 차분 시퀀스 생성부(140)를 통해 예측여부에 따른 원본 시퀀스와 예측 시퀀스를 선택적으로 적용한 차분 시퀀스를 생성한다(S109).

보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 예측 영상 생성부(130)는 커버 이미지의 픽셀 값을 좌측에서 우측으로, 위에서 아래쪽으로 순차적으로 이루어지는 inverse s-order순으로 스캔하여 픽셀 값들로 구성되는 원본 시퀀스 D를 생성할 수 있으며, 상기 예측 영상을 스캔하여 예측 시퀀스 DP를 생성할 수 있다.

그리고, 차분 시퀀스 생성부(140)는 예측여부에 따라 원본 시퀀스와 예측 시퀀스를 선택적으로 적용하여 차분 시퀀스 F를 생성할 수 있다(S109).

차분 시퀀스 생성부(140)에서는 인접한 픽셀 간의 픽셀 값 차이로부터 차분 시퀀스를 구성하고, 이는 인접한 픽셀(adjacent pixel)들 사이의 픽셀 값 차이가 0(zero)에 가깝게 되어 그 히스토그램은 0과 0 주위의 값들에서의 피크 포인트 빈도수가 크게 증가하게 될 수 있다. 특히, 차분 시퀀스를 생성함에 있어서, 상기 예측 시퀀스와 예측여부 정보를 이용함에 따라, 피크 포인트 빈도수를 향상시키고, 이에 따라 더 많은 데이터가 삽입 가능한 차분 시퀀스가 생성될 수 있다.

차분 시퀀스 F의 각 요소를 Fi라고 하면 차분 시퀀스 생성부(140)는 하기 수학식 4와 같은 처리를 수행할 수 있다.

그리고, 데이터 은닉 장치(100)의 히스토그램 생성부(150)는 상기 차분 시퀀스에 대응하는 히스토그램을 생성하며(S111), 은닉 데이터 삽입부(160)는 차분 히스토그램에 따라 쉬프트된 차분 시퀀스에 데이터를 임베딩하여, 임베딩 시퀀스를 생성하고(S113), 은닉 이미지 생성부(170)를 통해, 상기 커버 이미지와 임베딩 시퀀스를 합성 및 스캔하여, 출력부(180)를 통해 은닉 이미지를 출력한다(S115).

여기서, 히스토그램 생성은 차분 시퀀스에 히스토그램 쉬프트를 이용한 데이터 은닉 기법(APD)을 적용하기 위한 것으로, 그 기술구성은 논문 Y. C. Li, C. M. Yeh, and C. C. Chang, Data hiding based on the similarity between neighboring pixels with reversibility, Digital Signal Processing, Vol. 20, No. 4, pp 1116-1128, July 2010 을 참조하여 서술될 수 있다.

히스토그램 생성에 따라, 차분 시퀀스 생성부(140)는 최대 빈도수를 갖는 픽셀 값을 피크 포인트 1(PP1, peak point 1), 두 번 째로 큰 빈도수를 갖는 픽셀 값을 PP2, PP1에 가장 가까이에 있는 빈도수가 0인 값을 갖는 픽셀 값을 CZP1(closest zero point 1), PP2에 가장 가까이에 위치한 빈도수가 0인 값을 갖는 픽셀 값을 CZP2로 결정할 수 있으며, 은닉 데이터 삽입부(160)는 히스토그램 쉬프트를 하기 수학식 5와 같은 처리에 따라 수행될 수 있다.

이에 따라, 은닉 데이터 삽입부(160)는 하기 수학식 6과 같은 연산 처리에 따라 각 피크 포인트에 대응하는 은닉 데이터를 데이터 비트별로 각각 삽입할 수 있게 된다.

도 5 및 도 7에서는 이와 같은 전체 이미지 처리 과정에 의한 은닉 데이터 임베딩을 예시적으로 나타내고 있다.

먼저, 도 5 및 도 7에서는 상기 예측 영상 생성시의 기준 값(β)를 12로 하여 생성된 예측 영상의 예를 나타내고 있다. 이에 따라 도 5 (B)의 ①위치에서 ④위치까지 시계방향으로 각 위치에서의 임시 예측 값을 계산하면, 각각 156.0, 155.4, 155.5, 156.3이 될 수 있다. 그리고 계산된 임시 예측 값에 대하여 편차(dev)를 구하면 각각 9.0, 11.8, 13.9, 5.8이 될 수 있다.

이에 따라, 상기 기준 값 (β)를 12로 설정하면, 도 5(B) 및 도 7과 같이, ①, ②, ④위치에서의 예측 값이 156, 155, 156이 되고, ③ 위치에서의 픽셀 값은 커버 이미지의 원본 픽셀 값 156이 사용될 수 있다.

도 7에서 나타나는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차분 시퀀스 F를 생성하고, 그 히스토그램을 생성하게 되면, PP1=0, PP2=2이며 h(P1)=9, h(PP2)=8을 포함하는 히스토그램 정보가 생성될 수 있다. 이에 따라, 차분 시퀀스에 삽입되어 커버 이미지에 은닉 가능한 최대 데이터 비트수는 17비트가 되며, 전술한 APD 기반의 히스토그램 쉬프트 은닉 방식의 한계인 15비트에 비하여 2비트 이상 증가함을 확인할 수 있다. 또한, 기준 값(β)을 15로 설정하면, ③위치에서도 예측 값이 사용되어 h(P1)=10, h(PP2)=8이 되어 삽입되는 비트수가 1비트 더 증가할 수도 있다.

도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 복원 방법을 설명하기 위한 흐름도와, 그 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 복원 장치(200)는, 먼저 은닉 이미지 수신부(210)를 통해 수신된 은닉 이미지를, 은닉 시퀀스 생성부(220)를 통해 스캔하여 복원할 은닉 시퀀스를 생성한다(S201).

예를 들어, 은닉 시퀀스 생성부(220)는 은닉 이미지의 픽셀 값을 좌측에서 우측으로, 위에서 아래쪽으로 inverse s-order순으로 scan하여 픽셀 값들로 구성되는 은닉 시퀀스 F'''를 생성할 수 있다.

그리고, 데이터 복원 장치(200)의 예측기반 추출 모드 결정부(230)는 상기 은닉 시퀀스의 각 요소 별로 공간적 지역성 기반 예측 값 사용 여부에 따라, 추출 모드를 결정한다(S203).

예를 들어, 추출 모드 결정부(230)는 도 9의 F'''i별로, i 값을 증가 시키면서, 예측 픽셀 값 계산 가능영역인 지 판단할 수 있다. 그리고, 추출 모드 결정부(230)는 예측 픽셀 값 계산 가능영역인 경우에는 예측 값을 계산하고, 인접 픽셀 값들과의 편차를 계산하여 예측 값이 사용되었는지 혹은 커버 이미지의 원본 픽셀 값이 사용되었는지를 판단하고, 추출 모드를 결정할 수 있다.

또한, 데이터 복원 장치(200)는 은닉 데이터 추출부(240)를 통해, 결정된 추출 모드에 따라 시퀀스의 각 요소에 대응하는 원본 픽셀 값을 산출하고, 임베딩 시퀀스를 복원하며(S205), 원본 픽셀 값과 임베딩 시퀀스를 이용하여 임베딩 데이터를 복원하고, 그로부터 은닉 데이터를 획득한다(S207).

보다 구체적으로, 각 모드별 은닉 데이터 추출부(240)의 처리는 하기와 같이 수행될 수 있다.

Mode 1: 현재 픽셀 위치 i에 예측 값이 사용된 경우로서, 하기 수학식 7을 사용하여 원본 픽셀 Di값을 복원하고, 원본 픽셀 값을 이용하여 하기 수학식 8을 처리함으로써, 도 9의 F''i를 생성한다. Pi 는 i번째 위치에서의 본 발명의 실시 예에 다른 공간적 지역성 기반 예측 값을 나타낼 수 있다. 또한, cf(correction factor)는 후술할 제2 모드에서 이용될 수 있다.

Mode 2: 이전 픽셀 위치에서 예측 값이 사용되었으나, 현재 픽셀 위치 i에서는 예측 값이 사용되지 아니한 경우. 하기 수학식 9를 사용하여 Di값을 복원하며, 상기 수학식 8을 이용하여 F''i를 생성한다. cf(correction factor)는 상기 수학식 7에서 산출된 값이다.

Mode 3: 영상의 상위 2개 행의 경우(i≤imagewidth*2) 혹은 이전 위치와 현재 위치 모두에서 예측 값이 사용되지 아니한 경우. 이는 전술한 히스토그램 쉬프트 은닉 기법으로서의 APD(Adjacent Pixel Difference) 방식에 따라서 Di 와 F''i를 생성할 수 있으며, 이 경우 기존의 APD 처리방식과 동일한 처리가 이루어질 수 있다.

상기와 같은 복원처리 과정이 도 9에 구체적으로 예시되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 은닉 이미지의 은닉 시퀀스 F'''로부터, 원본 시퀀스 D와 임베딩 시퀀스 F''를 획득할 수 있으며, 임베딩 시퀀스의 각 요소에서 추출 모드에 따라, 은닉 데이터를 추출하면 비밀 데이터인 "10101011110000111"를 추출할 수 있게 된다.

그리고, 복원 장치(200)는 커버 이미지 복원부(250)를 통해 이와 같이 복원된 원본 픽셀 값에 따른 원본 시퀀스를 스캔하여 커버 이미지를 복원하고(S209), 출력부(260)를 통해 복원된 커버 이미지와 은닉 데이터를 각각 출력한다(S211).

이와 같이, 히스토그램 쉬프트 은닉 방식에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따라 공간적인 지역성이 높을 것으로 판단하여 예측을 수행하고 이에 따른 은닉 처리를 수행하는 경우, 차분 시퀀스의 히스토그램에서 0에서의 빈도수가 크게 증가하게 되면서, 삽입 가능한 비트수가 크게 증가하게 된다. 이는 피크 포인트의 빈도수를 증가시키고, 이에 따라 삽입 가능한 은닉 데이터량을 크게 증가시킬 수 있게 된다.

한편, 상술한 본 발명에 따른 방법들은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

100: 데이터 은닉 장치
200: 데이터 복원 장치

Claims (14)

1. 데이터 은닉 방법에 있어서,
   커버 이미지로부터 공간적 지역성(spatial locality)에 기초한 예측 영상을 생성하는 단계;
   상기 예측 영상으로부터 획득되는 예측 시퀀스와, 상기 커버 이미지로부터 획득되는 원본 시퀀스를 이용하여, 차분 시퀀스를 생성하는 단계;
   상기 차분 시퀀스에 대응한 차분 히스토그램에 따라, 상기 차분 시퀀스를 쉬프트하여 은닉 데이터를 임베딩하는 단계; 및
   상기 임베딩에 따른 임베딩 시퀀스와 상기 원본 시퀀스를 합성한 은닉 이미지를 출력하는 단계를 포함하고,
   상기 은닉 이미지는
   복원 장치에서 상기 은닉 이미지를 스캔하여 은닉 시퀀스가 생성되면, 상기 은닉 시퀀스의 각 요소 별로 공간적 지역성 기반 예측 값 사용 여부에 따라, 추출 모드를 결정하여 복원 처리되며,
   상기 복원 장치는 현재 은닉 픽셀 시퀀스에 대한 예측 픽셀 값 계산 가능여부를 식별하고, 상기 가능여부에 따른 예측 값 사용여부를 식별하며, 상기 사용여부에 따라 상기 현재 은닉 픽셀 시퀀스에 대응하는 추출 모드를 결정하는
   픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 예측 영상을 생성하는 단계는,
   상기 커버 이미지의 원본 시퀀스의 각 픽셀 정보로부터, 주변 픽셀들에 기초한 임시 예측 픽셀을 생성하는 단계를 포함하는
   픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 예측 영상을 생성하는 단계는,
   상기 임시 예측 픽셀 값과 그 주변 픽셀 값들간 편차로부터 공간적 지역성을 판별하는 단계; 및
   상기 공간적 지역성에 따라 임시 예측 픽셀 값과 커버 이미지의 픽셀 값을 선택적으로 적용하여 상기 예측 영상을 생성하는 단계를 포함하는
   픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 차분 시퀀스를 생성하는 단계는,
   상기 예측 시퀀스와 상기 원본 시퀀스로부터 예측여부에 따라 원본 시퀀스와 예측 시퀀스를 선택적으로 적용한 차분 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는
   픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 임베딩하는 단계는,
   상기 차분 시퀀스에 대응하여, 상기 차분 히스토그램을 생성하는 단계;
   상기 차분 히스토그램으로부터 획득되는 쉬프트 정보에 기초하여, 상기 차분 시퀀스를 쉬프트하는 단계; 및
   상기 쉬프트된 차분 시퀀스의 피크 포인트에 상기 은닉 데이터를 삽입하는 단계를 포함하는
   픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 은닉 데이터는 상기 커버 이미지의 소유주 정보 또는 원본 확인 정보를 포함하는 워터마크(Watermark) 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는
   픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉방법.
7. 데이터 은닉 장치에 있어서,
   커버 이미지로부터 공간적 지역성(spatial locality)에 기초한 예측 영상을 생성하는 예측 영상 생성부;
   상기 예측 영상으로부터 획득되는 예측 시퀀스와, 상기 커버 이미지로부터 획득되는 원본 시퀀스를 이용하여, 차분 시퀀스를 생성하는 차분 시퀀스 생성부;
   상기 차분 시퀀스에 대응한 차분 히스토그램에 따라, 상기 차분 시퀀스를 쉬프트하여 은닉 데이터를 임베딩하는 은닉 데이터 삽입부; 및
   상기 임베딩에 따른 임베딩 시퀀스와 상기 원본 시퀀스를 합성한 은닉 이미지를 출력하는 출력부를 포함하고,
   상기 은닉 이미지는
   복원 장치에서 상기 은닉 이미지를 스캔하여 은닉 시퀀스가 생성되면, 상기 은닉 시퀀스의 각 요소 별로 공간적 지역성 기반 예측 값 사용 여부에 따라, 추출 모드를 결정하여 복원 처리되며,
   상기 복원 장치는 현재 은닉 픽셀 시퀀스에 대한 예측 픽셀 값 계산 가능여부를 식별하고, 상기 가능여부에 따른 예측 값 사용여부를 식별하며, 상기 사용여부에 따라 상기 현재 은닉 픽셀 시퀀스에 대응하는 추출 모드를 결정하는
   픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 예측 영상 생성부는,
   상기 커버 이미지의 원본 시퀀스의 각 픽셀 정보로부터, 주변 픽셀들에 기초한 임시 예측 픽셀 값을 생성하며, 상기 임시 예측 픽셀 값과 그 주변 픽셀 값들간 편차로부터 공간적 지역성을 판별하고, 상기 공간적 지역성에 따라 임시 예측 픽셀 값과 커버 이미지의 픽셀 값을 선택적으로 적용하여 상기 예측 영상을 생성하는
   픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 차분 시퀀스 생성부는, 상기 예측 시퀀스와 상기 원본 시퀀스로부터 식별되는 각 시퀀스별 예측 여부에 따라, 상기 예측 시퀀스 또는 상기 원본 시퀀스로부터 선택되는 제1 시퀀스와 제2 시퀀스간 차이 값을 포함하는 차분 시퀀스를 생성하며,
   상기 차분 시퀀스에 대응하여, 상기 차분 히스토그램을 생성하는 차분 히스토그램 생성부를 더 포함하고,
   상기 은닉 데이터 삽입부는 상기 차분 히스토그램으로부터 획득되는 쉬프트 정보에 기초하여, 상기 차분 시퀀스를 쉬프트하고, 상기 쉬프트된 차분 시퀀스의 피크 포인트에 상기 은닉 데이터를 삽입하는
   픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 은닉 데이터는 상기 커버 이미지의 소유주 정보 또는 원본 확인 정보를 포함하는 워터마크(Watermark) 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는
    픽셀 값 예측기법을 적용한 가역 데이터 은닉장치.
11. 은닉 데이터의 복원 방법에 있어서,
    은닉 이미지를 스캔하여 은닉 시퀀스를 생성하는 단계;
    상기 은닉 시퀀스의 각 요소 별로 공간적 지역성 기반 예측 값 사용 여부에 따라, 추출 모드를 결정하는 단계;
    상기 결정된 추출 모드에 따라, 각 시퀀스에 대응하는 원본 픽셀 값 및 임베딩 시퀀스를 복원하는 단계; 및
    상기 임베딩 시퀀스와 상기 원본 픽셀 값으로부터, 복원된 커버 이미지 및 복원된 은닉 데이터를 획득하여 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 추출 모드를 결정하는 단계는,
    현재 은닉 픽셀 시퀀스에 대한 예측 픽셀 값 계산 가능여부를 식별하는 단계; 및
    상기 가능여부에 따른 예측 값 사용여부를 식별하고, 상기 현재 은닉 픽셀 시퀀스에 대응하는 추출 모드를 결정하는 단계를 포함하는
    은닉 데이터의 복원 방법.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,
    상기 복원하는 단계는,
    현재 픽셀 위치의 값이 예측 픽셀 값인 경우 제1 모드로 결정하고, 픽셀 값 예측모드에 따라 복원하는 단계;
    이전 픽셀 위치의 값은 예측 값이 사용되었으나, 현재 픽셀 위치에서는 예측값이 사용되지 않은 경우, 제2 모드로 결정하고, 상기 픽셀 값 예측모드에서 기 계산된 연관 값을 이용하여 복원하는 단계; 및
    현재 픽셀이 상기 제1 모드, 상기 제2 모드에 모두 해당되지 않는 경우, APD(Adjacent Pixel Difference)방식에 따라 복원하는 단계를 포함하는
    은닉 데이터의 복원 방법.
14. 제1항 내지 제6항, 제11항 및 제13항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위해 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램.
    

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