KR101767587B1 - 워터마킹 장치 및 방법 - Google Patents

워터마킹 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101767587B1
KR101767587B1 KR1020160008271A KR20160008271A KR101767587B1 KR 101767587 B1 KR101767587 B1 KR 101767587B1 KR 1020160008271 A KR1020160008271 A KR 1020160008271A KR 20160008271 A KR20160008271 A KR 20160008271A KR 101767587 B1 KR101767587 B1 KR 101767587B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image data
key
discrete wavelet
data group
group
Prior art date
Application number
KR1020160008271A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170088201A (ko
Inventor
김민희
박창병
Original Assignee
(주)신라시스템
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)신라시스템 filed Critical (주)신라시스템
Priority to KR1020160008271A priority Critical patent/KR101767587B1/ko
Publication of KR20170088201A publication Critical patent/KR20170088201A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101767587B1 publication Critical patent/KR101767587B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G06T1/0021—Image watermarking
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

본 발명은 워터마킹 장치에 관한 것으로서, 원 영상 데이터 중에서 네 모서리 부분에서 원 영상 데이터를 추출하여 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 판정하고, 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 하나의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군으로 생성해 이산 웨이블릿 변환하고, 키 영상 데이터군의 키 영상 데이터를 이산 웨이블릿 변환을 실시하고, 이산 웨이블릿 변환 처리된 키 영상 데이터군의 키 영상 데이터 각각에 가중치를 곱하여 소수 처리된 키 영상 데이터군을 생성하고, 이산 웨이블릿 변환 처리된 재배열 삽입용 영상 데이터군와 소수 처리된 상기 키 영상 데이터군의 각 삽입용 영상 데이터와 각 키 영상 데이터를 더해 키 결합 영상 데이터군을 생성한 후 역 이산 웨이블릿 변환 처리한 후, 역 이산 웨이블릿 변환 처리된 키 결합 영상 데이터군에서 키 결합 영상 데이터를 분할하여 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군을 생성하고, 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군으로 대체하여 워터마킹 영상 데이터를 생성하는 동작 제어부를 포함한다.

Description

워터마킹 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INSERTING WATERMARK IN IMAGE}
본 발명은 워터마킹 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 의료 영상의 비관심 영역에 키 영상을 삽입하는 워터마킹 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준 방식으로 전송되는 의료 영상 파일(즉, DICOM 파일)의 경우, 일반적으로 사용되고 있는 DICOM 뷰어((DICOM viewer)를 이용하여 일반인도 용이하게 의료 영상 파일을 영상으로 확인할 수 있다.
이러한 DICOM 파일의 헤더(header)에는 환자의 신상 정보가 수록되어 있는데, 이 헤더의 정보를 변경하면 다른 환자의 의료 영상으로 위조가 가능하다.
또한, DICOM 파일을 지원하는 그래픽 프로그램을 이용하여 DICOM 파일의 일부 또는 전체의 변조가 가능하여 의료 영상의 일부 또는 전체를 원하는 대료 위조 또는 변조 시켜 보험 사기나 병역 특례 등과 같은 범죄에 사용될 수 있다.
이러한 의료 영상의 위조나 변조를 막지 위해, DICOM 파일에 키 영상(key image)를 삽입하였다.
따라서, 키 영상 삽입을 위해 의료 영상에 원 영상 데이터와 키 영상에 해당하는 키 영상 데이터를 처리하게 된다.
키 영상 데이터를 원 영상 데이터에 삽입할 경우, 종래에는 키 영상 데이터를 원 영상 데이터 전체에 분산적으로 삽입하였다.
이를 위해, 원 영상 데이터 전체에 대한 데이터 처리를 실시하여 원하는 부분에 분산적으로 키 영상 데이터가 삽입되도록 하였다.
따라서, 키 영상 삽입을 위한 원 영상 데이터에 대한 데이터 처리 도중에 원 영상 데이터의 일부가 손상되거나 변경되는 문제가 발생하고, 이러한 원 영상 데이터의 손상이나 변경에 의해, 출력 장치를 통해 원 영상 데이터에 대한 의료 영상이 원 의료 영상과 상이하게 출력되는 문제가 발생한다.
원 의료 영상과 다른 의료 영상으로 인해, 환자에 대한 병변이나 질병 발생 부위 등이 잘못 판정될 수 있다.
한국 등록특허공보 등록번호 10-0420734(등록일자: 2004년 02월 18일, 발명의 명칭: 디지털 영상의 위변조 방지를 위한 워터마킹 시스템 및 방법)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 의료 영상에 키 영상을 삽입할 때 영상 데이터 처리 시간을 단축하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 의료 영상에 키 영상을 삽입할 때 의료 영상의 손상이나 변형이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 워터마킹 장치는 원 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부, 키 영상 데이터로 이루어진 키 영상 데이터군와 가중치를 저장하고 있는 저장부, 상기 영상 획득부에 의해 획득된 상기 원 영상 데이터 중에서 네 모서리 부분에 각각 제1 행렬 크기로 배열된 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군에 대한 원 영상 데이터를 추출하여 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 판정하고, 상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 행 방향과 열 방향으로 배열하여 제1 행렬 크기의 2배인 제2 행렬 크기로 배열된 하나의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 생성한 후 상기 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 이산 웨이블릿 변환하고, 상기 키 영상 데이터군의 키 영상 데이터를 이산 웨이블릿 변환을 실시하고, 상기 가중치를 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 키 영상 데이터군에 포함된 키 영상 데이터 각각에 곱하여 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 키 영상 데이터군에 포함된 모든 키 영상 데이터를 소수로 변환하여 소수 처리된 키 영상 데이터군을 생성하고, 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 재배열 삽입용 영상 데이터군와 소수 처리된 상기 키 영상 데이터군에서 동일한 위치의 화소에 대응하는 각 삽입용 영상 데이터와 각 키 영상 데이터를 각각 더하여 키 결합 영상 데이터군을 생성하고, 상기 키 결합 영상 데이터군을 역 이산 웨이블릿 변환 처리한 후, 역 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 키 결합 영상 데이터군에서 상기 제1 행렬 크기로 키 결합 영상 데이터를 분할하여 각각 제2 행렬 크기를 갖는 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군을 생성하고, 상기 원 영상 데이터의 상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 상기 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군으로 각각 대체하여 워터마킹 영상 데이터를 생성하는 동작 제어부를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군 각각은 비관심 영역에 속하는 원 영상 데이터로 이루어진다.
상기 원 영상 데이터는 의료 영상에 관한 영상 데이터일 수 있다.
상기 가중치는 0과 1 사이의 실수인 것이 좋다.
상기 제1 행렬 크기는 32화소×32화소이고, 상기 제2 행렬 크기는 64화소×64화소일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 워터마킹 방법은 원 영상 데이터 중에서 네 모서리 부분에 각각 정해진 제1 행렬 크기로 배열된 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군에 대한 원 영상 데이터를 추출하여 각각 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군으로 판정하는 단계, 상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 행 방향과 열 방향으로 배열하여 제1 행렬 크기의 2배인 제2 행렬 크기로 배열된 화소에 대한 하나의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 생성하는 단계, 상기 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 이산 웨이블릿 변환하여 이산 웨이블릿 변환 처리된 재배열 삽입용 영상 데이터군을 생성하는 단계, 저장부에 저장되어 있는 키 영상 데이터군을 이산 웨이블릿 변환을 실시하여 이산 웨이블릿 변환 처리된 키 영상 데이터군을 생성하는 단계, 상기 저장부에 저장되어 있는 가중치를 상기 이산 웨이블릿 변환 처리된 키 영상 데이터군에 포함된 키 영상 데이터 각각에 곱하여, 상기 이산 웨이블릿 변환 처리된 키 영상 데이터군에 포함된 모든 키 영상 데이터를 소수로 변환한 소수 처리된 키 영상 데이터군을 생성하는 단계, 이산 웨이블릿 변환 처리된 재배열 삽입용 영상 데이터군와 상기 소수 처리된 키 영상 데이터군에서 동일한 위치의 화소에 대응하는 각 삽입용 영상 데이터와 각 키 영상 데이터를 더한 데이터값을 갖는 키 결합 영상 데이터로 이루어진 키 결합 영상 데이터군을 생성하는 단계, 상기 키 결합 영상 데이터군을 역 이산 웨이블릿 변환 처리하는 단계, 역 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 키 결합 영상 데이터군에서 상기 제1 행렬 크기로 키 결합 영상 데이터를 분할하여 각각 제1 행렬 크기를 갖는 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군을 생성하는 단계, 그리고 상기 원 영상 데이터의 상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 상기제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군으로 각각 대체하는 단계를 포함하고, 상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군 각각은 비관심 영역에 속하는 원 영상 데이터로 이루어진다.
상기 가중치는 0과 1 사이의 실수인 것이 좋다.
이러한 특징에 따르면, 영상에서 실질적으로 무효한 영역인 비관심 영역에 키 영상을 삽입하는 워터마킹 동작이 이루어지므로, 워터마킹 처리를 위한 영상 데이터 처리 역시 비관심 영역에 대한 영상 데이터에 대해서만 행해진다. 따라서, 영상 판독에 사용되는 관심 영역에 대한 영상 데이터는 별도의 영상 처리 동작이 행해지지 않으므로, 관심 영역에 대한 영상 데이터가 변하거나 손실될 염려가 없다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 워터마킹 장치의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 워터마킹 장치의 동작 순서도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라 관심 영역과 비관심 영역이 표시된 의료 영상의 한 예이다.
도 4의 (a)와 (b)는 본 발명의 한 실시예에 따른 워터마킹 장치에서 비관심 영역에 위치하는 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군의 위치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 워터마킹 장치에서 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군을 행 방향과 열 방향으로 배열하여 하나의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 형성하는 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "접속되어" 있다거나 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 접속되어 있거나 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 접속되어" 있다거나 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 영상의 워터마킹 장치 및 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 영상의 워터마킹 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
본 실시예에서, 환자의 해당 부분을 엑스 레이(X-ray) 촬영 장치, MRI(magnetic resonance image) 촬영 장치 또는 CT(computed tomography) 촬영 장치 등을 통해 획득한 영상 데이터인 의료 영상 데이터의 원하는 부분에 워터 마크 영상 데이터를 삽입하는 의료 영상에 워터마크 삽입하는 영상의 워터마킹 장치에 대해서 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 의료 영상 데이터가 아닌 다른 종류의 영상 데이터에 워터 마크 영상 데이터를 삽입하는 장치에도 적용될 수 있다.
도 1에 도시한 본 발명의 한 실시예에 따른 영상의 워터마킹 장치는 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부(10), 영상 획득부(10)에 연결되어 있는 동작 제어부(20), 동작 제어부(20)에 연결되어 있는 저장 유닛(30), 그리고 동작 제어부(20)에 연결되어 있는 출력부(40)를 구비한다.
영상 획득부(10)는 환자의 해당 부위를 엑스-레이 촬영, 컴퓨터 단층 촬영 또는 자기공명 촬영 등을 통해 촬영하여 영상 데이터(이하, 원 영상 데이터)를 획득하고, 획득한 원 영상 데이터를 동작 제어부(20)에 전달한다.
이때, 원 영상 데이터는 DICOM 표준 방식을 통해 동작 제어부(20)로 전송된다.
동작 제어부(20)는 영상 획득부(10)로부터 전송된 원 영상 데이터를 저장 유닛(30)에 저장하고, 원 영상 데이터에서 관심 영역과 비관심 영역(AR12)을 구분한 후 비관심 영역(AR12)에 위치하는 원 영상 데이터인 비관심 영역 영상 데이터의 일부, 즉 원 영상 데이터 중에서 네 모서리 부분에 각각 제1 행렬 크기(예, 32화소×32화소)로 배열된 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군에 대한 원 영상 데이터를 추출하여 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 판정한다.
다음, 이들 복수의 키 삽입용 영상 데이터군을 행 방향과 열 방향으로 결합하여 제1 행렬 크기의 2배인 제2 행렬 크기(예, 64화소×64화소)로 배열된 화소들에 대한 키 삽입용 영상 데이터로 이루어진 하나의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 생성한다.
그런 다음, 동작 제어부(20)는 하나의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군의 각재배열 키 삽입용 영상 데이터를 각각 이산 웨이블릿 변환(DWT, Discrete Wavelet Transform)을 실시한다.
원 영상 데이터에서 원하는 부분에 대한 원 영상 데이터에 대한 이산 웨이블릿 변환이 완료되면, 동작 제어부(20)는 키 영상 데이터군을 이루는 각 키 영상 데이터를 이산 웨이블릿 변환한다.
그런 다음, 동작 제어부(20)는 저장 유닛(20)에 저장된 가중치를 읽어와, 이산 웨이블릿 변환된 키 영상 데이터군의 각 영상 데이터를 소수로 변환한다.
본 예서, 가중치는 소수, 즉 0과 1 사이의 실수이므로, 가중치와 이산 웨이블릿 변환된 키 영상 데이터군의 영상 데이터의 값(즉, 화소값)을 곱하면, 소수값을 갖는 영상 데이터의 값을 갖는 키 영상 데이터군, 즉 소수 처리된 키 영상 데이터군이 얻어진다.
이때, 가중치는 처리되는 영상의 종류나 영상의 크기 등에 따라 설정된다.
그런 다음, 소수 처리된 각 키 영상 데이터의 값과 이산 웨이블릿 변환된 각 키 삽입용 영상 데이터의 값을 더하여 얻어진 데이터의 값을 갖는 키 결합 영상 데이터를 구비한 키 결합 영상 데이터군을 생성한다.
이때, 값이 서로 더해지는 소수 처리된 각 키 영상 데이터와 이산 웨이블릿 변환된 각 키 삽입용 영상 데이터는 서로 동일한 위치에 위치한 화소에 해당하는 데이터이다.
예를 들어, 64화소×64화소의 행렬 크기를 각각 갖고 있는 소수 처리된 키 영상 데이터군과 이산 웨이블릿 변환된 키 삽입용 영상 데이터군에서, 제1 행과 제1 열에 위치한 화소에 대한 소수 처리된 키 영상 데이터의 값과 제1 행과 제1 열에 위치한 화소에 대한 이산 웨이블릿 변환된 키 삽입용 영상 데이터의 값이 서로 더해지고, 이 더해져 얻은 값이 64화소×64화소의 행렬 크기를 갖는 키 결합 영상 데이터군에서 제1 행과 제1 열에 위치한 화소의 키 결합 영상 데이터의 값이 된다.
그런 다음, 동작 제어부(20)는 키 결합 영상 데이터군을 역이산 웨이블릿 변환(IDWT, inverse discrete wavelet transform)한 후, 제2 행렬 크기를 갖는 역이산 웨이블릿 변환된 키 결합 영상 데이터군을 각각 제1 행렬 크기를 갖는 네 개(제1 내지 제4)의 키 결합 영상 데이터군으로 분리한다
그런 다음, 동작 제어부(20)는 원 영상 데이터에서 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군으로 각각 대체하여 비관심 영역(AR12)에 키 영상 데이터가 삽입된 워터마킹 영상 데이터를 생성한다.
저장 유닛(30)은 영상 획득부(10)에 의해 획득된 영상에 관련된 데이터, 예를 들어, 원 영상 데이터, 비관심 영역 데이터, 키삽입용 영상 데이터 등이 저장되는 획득 영상 저장부(31)와 키 영상에 관련된 데이터, 예를 들어, 키 영상 데이터, 키 결합 영상 데이터, 워터마킹 영상 데이터, 가중치 등이 저장되는 워터마크 저장부(32)를 구비한다.
출력부(20)는 동작 제어부(20)의 제어 동작에 따라 동작하여 해당 영상 데이터에 관련된 영상을 출력하는 것으로서, 액정 표시 장치(LCD, liquid crystal display), 유기 발광 표시 장치 등일 수 있다.
이러한 구조를 갖는 영상의 워터마킹 장치의 동작을 도 2 내지 도 5를 참고로 하여 설명한다.
영상의 워터마킹 장치의 동작에 필요한 전원이 전원 공급장치(도시하지 않음)로부터 공급되면, 영상의 워터마킹 장치의 동작이 시작되고 이로 인해 동작 제어부(20)의 동작 역시 시작된다(S10).
동작이 시작되면(S10), 동작 제어부(20)는 먼저 영상 획득부(10) 동작에 의해 획득되어 전송되는 영상 데이터, 예를 들어, 환자의 의료 영상 데이터(즉, 원 영상 데이터)를 수신하여 저장 유닛(30)의 획득 영상 저장부(31)에 저장한다(S11).
이때, 원 영상 데이터는 행렬 구조를 갖는 복수의 화소에 대한 데이터로서, 각 화소에 대한 데이터의 값이 화소값이 된다.
다음, 동작 제어부(20)는 원 영상 데이터에서 관심 영역(AR11)과 비관심 영역(AR12)을 나눈다(S12).
이때, 관심 영역(AR11)에 속하여 비관심 영역(AR12)과의 경계면을 이루는 가장자리 화소에 대한 위치 정보는 원 영상 데이터의 크기에 따라 이미 저장 유닛(30)[예, 획득 영상 저장부(31)]에 저장되어 있다.
따라서, 동작 제어부(20)는 저장 유닛(30)에 저장되어 있는 가장자리 화소의 위치 정보 중에서 원 영상 데이터의 크기에 대응하는 가장자리 화소의 위치 정보를 읽어봐 영상 획득부(10)로부터 전송된 원 영상 데이터 중에서 관심 영역(AR11)의 가장자리 화소의 위치를 판정하여, 관심 영역(AR11)에 속하는 영상 데이터, 즉 관심영역 영상 데이터와 비관심영역 영상 데이터[즉, 비관심 영역(AR12)에 속하는 원 영상 데이터)]를 구분해 획득 영상 저장부(31)에 저장한다(S13).
이때, 획득 영상 저장부(31)에는 관심영역 영상 데이터와 비관심영역 영상 데이터의 값인 관심 영역(AR11)과 비관심 영역(AR12)에 각각 속하는 화소들의 화소값은 해당 화소의 위치 정보와 서로 대응되게 저장된다.
비관심영역 영상 데이터는 원 영상 데이터 중에서 관심영역 영상 데이터를 제외한 원 영상 데이터이다.
그런 다음, 동작 제어부(20)는 저장 유닛(30)[예, 획득 영상 저장부(31)]에 저장되어 있는 키 삽입 화소의 위치 정보(이하, 이 위치 정보를 '키 삽입 위치 정보'라 함)를 이용하여 비관심영역 영상 데이터 중에서 키 삽입 위치에 존재하는 화소(즉, 키 삽입용 화소)에 해당하는 비관심영역 영상 데이터(즉, 키삽입용 영상 데이터)를 추출한다(S14).
이때, 키 삽입 위치 정보는, 도 4의 (a)와 (b)에 도시한 것처럼, 행렬 구조(m×n)(여기서, m은 행 방향으로 순차적으로 배열되어 있는 화소의 개수이고, n은 열 방향으로 순차적으로 배열되어 있는 화소의 개수이다)로 배열되어 있는 복수의 화소에 대한 영상 데이터인 원 영상 데이터 중에서 최좌측 상단부, 최우측 상단부, 좌측 하단부 및 최우측 하단부 즉, 의료 영상에서 네 모서리 부분에 각각 정해진 크기의 제1 행렬 크기(p×q)로 배열된 복수의 화소에 대한 위치 정보이다.
키 삽입 위치 정보에 해당하는 화소의 제1 행렬(p×q)의 크기는 한 예로서 행 방향과 열 방향으로 각각 차례대로 32개의 화소가 배열되어 있는 구조인 32화소×32화소일 수 있다.
하지만, 이에 한정되지 않고 키 삽입 위치 정보를 위한 제1 행렬 크기(p×q) 는 행 방향과 열 방향으로 나란히 배열되어 있는 모든 화소가 비관심 영역(AR12)에 속하는 범위이면 무관하다.
따라서, 최촤측 상단부에 위치한 키 삽입용 화소들을 구비한 제1 키 삽입용 화소군(G1)은 첫 번째 행의 첫 번째 열의 화소[PX(1,1)]에서부터 제1 행 방향[즉, 첫 번째 행의 마지막 화소(즉, m번째 화소)쪽으로의 행 방향]으로 32번째(즉, p번째)까지 위치하고, 첫 번째 행의 첫 번째 열의 화소[PX(1,1)]에서부터 제1 열 방향[즉, 첫 번째 열의 마지막 화소(n번째 화소)쪽으로의 열 방향]으로 32번째(즉, q번째)까지 위치한 화소들로 이루어진다.
유사하게, 최우측 상단부에 위치한 키 삽입용 화소들을 구비한 제2 키 삽입용 화소군(G2)은 마지막 행의 첫 번째 열의 화소[PX(m,1)]에서부터 제2 행 방향[즉, 제1 행 방향의 반대 행 방향으로서, 첫 번째 행의 첫 번째 화소[PX(1,1)]쪽으로의 행 방향]으로 32번째까지 위치하고, 마지막 행의 첫 번째 열의 화소[PX(m,1)] 에서부터 열 방향으로 32번째까지 위치한 화소들로 이루어진다.
또한, 최좌측 하단부에 위치한 키 삽입용 화소들을 구비한 제3 키 삽입용 화소군(G3)은 첫 번째 행의 마지막 열의 화소[PX(1,n)]에서부터 제1 행 방향으로 32번째까지 위치하고, 첫 번째 행의 마지막 열의 화소[PX(1,n)]에서부터 제2 열 방향(즉, 제2 열 방향의 반대 행 방향으로서, 첫 번째 열의 첫 번째 화소쪽으로의 행 방향)으로 32번째까지 위치한 화소들로 이루어진다.
또한, 최우측 하단부에 위치한 키 삽입용 화소들을 구비한 제4 키 삽입용 화소군(G3)은 마지막 번째 행의 마지막 열의 화소[PX(m,n)]에서부터 제2 행 방향으로 32번째까지 위치하고, 마지막 번째 행의 마지막 열의 화소[PX(m,n)]에서부터 제2 열 방향으로 32번째까지 위치한 화소들로 이루어진다.
이들 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군(G1-G4) 각각에 대한 원 영상 데이터의 군은 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군이라 한다.
이처럼, 각각 32×32 형렬 구조(즉, 32개의 화소×32개의 화소)를 갖는 네 개의 키 삽입용 영상 데이터군이 판정되면, 동작 제어부(20)는 이들 네 개의 키 삽입용 영상 데이터군 즉, 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군(G1-G4)을 행 방향과 열 방향으로 서로 붙여 64×64 행렬 구조[즉, 64개의 화소×64개의 화소]로 재배열된 하나의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 생성한다(S15).
도 5에 도시한 것처럼, 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 각각 구비한 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군(G1-G4)에서 제1 키 삽입용 화소군(G1)과 제2 키 삽입용 화소군(G2)이 행 방향으로 나란히 배열되고, 제3 키 삽입용 화소군(G3)과 제4 키 삽입용 화소군(G4) 역시 행 방향으로 나란히 배열된다.
제1 키 삽입용 화소군(G1)과 제2 키 삽입용 화소군(G2) 하부에 열 방향으로 제2 키 삽입용 화소군(G3)과 제4 키 삽입용 화소군(G4)이 각각 위치하여, 제1 키 삽입용 화소군(G1)과 제3 키 삽입용 화소군(G3)이 행 방향으로 나란히 배열되고, 제2 키 삽입용 화소군(G3)과 제4 키 삽입용 화소군(G4) 역시 행 방향으로 나란히 배열되어, 64×64 행렬 크기의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군이 생성된다.
다음, 동작 제어부(20)는 재배열 키 삽입용 영상 데이터를 이산 웨이블릿 변환(DWT)을 실시하여 DWT 처리된 재배열 키 삽입용 영상 데이터군를 생성하여 획득 영상 저장부(31)에 저장한다(S16).
이처럼, 재배열 키 삽입용 영상 데이터군에 대한 이산 웨이블릿 변환이 완료되면, 동작 제어부(20)는 워터마크 저장부(32)에 저장되어 있는 키 영상 데이터로 이루어진 키 영상 데이터군을 읽어와(S17) 이산 웨이블릿 변환을 실시하여 DWT 처리된 키 영상 데이터군을 생성하여 워터마크 저장부(32)에 저장한다(S18).
이때, 키 영상 데이터군에 대한 화소의 행렬 구조는 재배열 키 삽입용 영상 데이터군에 대한 화소의 행렬 구조와 동일한 64×64 행렬 구조이고, 이로 인해, DWT 처리된 키 영상 데이터군에 대한 화소의 행렬 구조 역시 64×64 구조를 갖는다.
본 예의 경우, 키 영상 데이터군을 DWT 처리하기 전에, 단계(S11) 내지 단계(S16)를 통해, 64×64 행렬 구조의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군를 생성한 후 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 이산 웨이블릿 변환하였지만, 이와는 반대로 키 영상 데이터군을 먼저 이산 웨이블릿 변환한 후, 단계(S11) 내지 단계(S16)의 동작을 통해 재배열 키 삽입용 영상 데이터군에 대한 이산 웨이블릿 변환 동작을 실시할 수 있다.
다음, 동작 제어부(20)는 저장 유닛(30)[예, 워터마크 저장부(32)]에 저장된 가중치를 읽어와(S19), DWT 처리된 키 영상 데이터군의 모든 키 영상 데이터와 가중치를 곱하여 DWT 처리된 키 영상 데이터군의 모든 키 영상 데이터를 소수로 변환한 소수 처리된 키 영상 데이터군을 생성해 워터마크 저장부(32)에 저장한다(S110).
이때, 가중치는 0과 1 사이의 소수로 이루어져 있고, 원 영상 데이터의 종류 등에 가중치의 값을 정해진다. 한 예로, 이 설정되는 가중치의 값은 0.01일 수 있다.
이처럼, 가중치가 정해지면, 동작 제어부(20)는 DWT 처리된 키 영상 데이터군의 각 영상 데이터의 값과 가중치를 곱하여 DWT 처리된 키 영상 데이터군을 이루는 모든 영상 데이터의 값 역시 소수로 만든다.
예를 들어, DWT 처리된 키 영상 데이터군에서 첫 번째 행과 첫 번째 열에 위치하는 화소의 영상 데이터의 값이 50이면, 이 50의 데이터 값에 가중치를 곱한 값인 0.5(=50×0.01)가 소수 처리된 키 영상 데이터 값이 된다.
다음, 동작 제어부(20)는 소수 처리된 키 영상 데이터군과 DWT 처리된 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 결합하여 해당 데이터값을 갖는 키 결합 영상 데이터를 구비한 키 결합 영상 데이터군을 생성한다(S111).
이때, 키 결합 영상 데이터군의 크기 역시 64화소×64화소의 행렬 구조를 갖는다.
본 예서, 키 결합 영상 데이터군을 생성하기 위해, 동작 제어부(20)는 서로 동일한 위치의 화소에 대한 DWT 처리된 재배열 키 삽입용 영상 데이터의 값과 소수 처리된 키 영상 데이터의 값을 더한다.
예를 들어, DWT 처리된 재배열 키 삽입용 영상 데이터군에서 첫 번째 행과 첫 번째 열에 위치하는 화소의 영상 데이터의 값이 125이고 소수 처리된 키 영상 데이터군에서 첫 번째 행과 첫 번째 열에 위치하는 화소의 영상 데이터의 값이 0.5이면, 동일한 화소 위치(즉, 첫 번째 행과 첫 번째 열)에 위치한 화소의 두 영상 데이터의 값을 서로 더하여 125.5(=125+0.05)의 데이터값을 갖는 키 결합 영상 데이터가 생성된다.
이미 설명한 것처럼, DWT 처리된 재배열 키 삽입용 영상 데이터군과 소수 처리된 키 영상 데이터군의 행렬 크기는 모두 64화소×64화소로 서로 동일하므로, 동일한 화소 위치에 위치한 두 영상 데이터의 값을 각각 더하여 64화소×64화소의 행렬 구조를 갖는 키 결합 영상 데이터군이 생성된다.
그런 다음, 동작 제어부(20)는 키 결합 영상 데이터군을 역 이산 웨이블릿 변환(IDWT) 처리하고(S112), IDWT 처리된 키 결합 영상 데이터군을 각 키 삽입용 영상 데이터군의 크기와 동일하게 행 방향과 열 방향으로 따라서 순차적으로 제1 행렬 크기인 32화소×32화소 크기로 분리하여, 제2 행렬 크기인 64화소×64화소 크기를 갖는 IDWT 처리된 하나의 키 결합 영상 데이터군을 32화소×32화소 크기를 갖는 IDWT 처리된 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군을 생성한다(S113).
IDWT 처리된 64화소×64화소 크기의 키 결합 영상 데이터군에서, 제1 키 결합 영상 데이터군는 좌측 상단부에 위치하는 32화소×32화소에 대한 키 결합 영상 데이터들의 군이고, 제2 키 결합 영상 데이터군은 우측 상단부에 위치하는 32화소×32화소에 대한 키 결합 영상 데이터들의 군이며, 제3 키 결합 영상 데이터군은 좌측 하단부에 위치하는 32화소×32화소에 대한 키 결합 영상 데이터들의 군이며, 마지막 제4 키 결합 영상 데이터군은 우측 하단부에 위치하는 32화소×32화소에 대한 키 결합 영상 데이터들의 군이다.
이처럼, 각각 32화소×32화소 크기를 갖는 IDWT 처리된 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군이 정해지면, 동작 제어부(20)는 저장 유닛(30)의 획득 영상 저장부(31)에 저장되어 있는 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 불러온 후(S114), 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 대응되는 위치에 각각 위치한 IDWT 처리된 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군으로 대체하여 원 영상 데이터의 모서리 부분에 키 영상 데이터가 삽입된 워터마킹 영상 데이터를 생성한다(S115).
즉, 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군(G1-G4) 각각에 대한 제1 내지 제4 키삽입용 영상 데이터군을 IDWT 처리된 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군으로 대체하여, 원 영상 데이터 중에서 비관심 영역에 존재하는 원 영상 데이터인 비관심영역 영상 데이터의 일부를 키 영상 데이터로 변경하여, 비관심 영역(AR12) 내에 정해진 키 영역을 삽입하게 된다.
본 예의 경우, 워터마크를 병변을 결정짓는 영상이 표시되는 관심 영역(AR11)이 아니라 병변 판정과 무관한 영상이 표시되는 비관심 영역(AR12)에 키 영상이 삽입된다.
따라서, 비관심 영역에 키 영상을 삽입하기 위한 영상 데이터의 처리 동작이 이루어질 때, 오류 등으로 인해 관심 영역(AR11)에 대한 관심영역 영상 데이터의 손상 염려가 없어져, 관심 영역(AR11)의 영상이 원래 영상에서 변경될 위험이 없다.
이처럼, 영상의 비관심 영역(AR12)에 키 영상이 삽입되는 워터마킹 동작이 완료되면, 워터 마킹된 영상은 권한이 부여된 사람만이 확인할 수 있게 된다.
예를 들어, 키 영상에 영상을 확인할 수 있는 인증 번호, 사람 이름 또는 암호 등의 확인 식별 코드 등이 삽입되어 있는 경우, 본 예와 같이 워터마킹된 영상을 확인하기 위해서는 사용자는 먼저 확인 권한을 부여받는 권한자에게만 부여되는 확인 식별 코드를 입력하게 된다.
따라서, 워터 마킹된 영상을 표시 장치 등으로 확인할 수 있도록 하는 뷰어는 권한자에 의해 입력된 확인 식별 코드와 키 영상에 삽입되어 있는 확인 식별 코드를 비교하여, 서로 두 확인 식별 코드가 동일한 경우에만 정상적으로 영상 처리를 실시하여 표시 장치 등으로 통해 영상 확인이 이루어질 수 있도록 한다.
이로 인해, 의료 영상 등과 같이 확인 권한이 없는 사람에게 불법으로 또는 무단으로 의료 영상이 유출되더라고 확인 권한이 없는 사람이 의료 영상을 확인할 수 없도록 한다. 또한, 필요에 따라 키 영상으로 워터 마킹된 확인 식별 코드와 외부로부터 입력된 확인 식별 코드가 서로 상이할 경우 해당 영상을 삭제하거나 손상시켜, 권한이 없는 사람이 해당 의료 영상을 확인할 수 없도록 할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 영상 획득부 20: 동작 제어부
30: 저장 유닛

Claims (6)

  1. 원 영상 데이터를 획득하는 영상 획득부;
    키 영상 데이터로 이루어진 키 영상 데이터군와 가중치를 저장하고 있는 저장부; 및
    상기 영상 획득부에 의해 획득된 상기 원 영상 데이터 중에서 네 모서리 부분에 각각 제1 행렬 크기로 배열된 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군에 대한 원 영상 데이터를 추출하여 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 판정하고, 상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 행 방향과 열 방향으로 배열하여 제1 행렬 크기의 2배인 제2 행렬 크기로 배열된 하나의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 생성한 후 상기 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 이산 웨이블릿 변환하고, 상기 키 영상 데이터군의 키 영상 데이터를 이산 웨이블릿 변환을 실시하고, 상기 가중치를 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 키 영상 데이터군에 포함된 키 영상 데이터 각각에 곱하여 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 키 영상 데이터군에 포함된 모든 키 영상 데이터를 소수로 변환하여 소수 처리된 키 영상 데이터군을 생성하고, 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 재배열 키 삽입용 영상 데이터군와 소수 처리된 상기 키 영상 데이터군에서 동일한 위치의 화소에 대응하는 각 삽입용 영상 데이터와 각 키 영상 데이터를 각각 더하여 키 결합 영상 데이터군을 생성하고, 상기 키 결합 영상 데이터군을 역 이산 웨이블릿 변환 처리한 후, 역 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 키 결합 영상 데이터군에서 상기 제1 행렬 크기로 키 결합 영상 데이터를 분할하여 각각 상기 제1 행렬 크기를 갖는 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군을 생성하고, 상기 원 영상 데이터의 상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 상기 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군으로 각각 대체하여 워터마킹 영상 데이터를 생성하는 동작 제어부;를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군 각각은 비관심 영역에 속하는 원 영상 데이터로 이루어지고,
    상기 제1 행렬 크기는 32화소×32화소이고, 상기 제2 행렬 크기는 64화소×64화소인 것을 특징으로 하는 워터마킹 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 원 영상 데이터는 의료 영상에 관한 영상 데이터인 것을 특징으로 하는 워터마킹 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 가중치는 0과 1 사이의 실수인 것을 특징으로 하는 워터마킹 장치.
  4. 삭제
  5. 원 영상 데이터 중에서 네 모서리 부분에 각각 정해진 제1 행렬 크기로 배열된 제1 내지 제4 키 삽입용 화소군에 대한 원 영상 데이터를 추출하여 각각 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군으로 판정하는 단계;
    상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 행 방향과 열 방향으로 배열하여 제1 행렬 크기의 2배인 제2 행렬 크기로 배열된 화소에 대한 하나의 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 생성하는 단계;
    상기 재배열 키 삽입용 영상 데이터군을 이산 웨이블릿 변환하여 이산 웨이블릿 변환 처리된 재배열 삽입용 영상 데이터군을 생성하는 단계;
    저장부에 저장되어 있는 키 영상 데이터군을 이산 웨이블릿 변환을 실시하여 이산 웨이블릿 변환 처리된 키 영상 데이터군을 생성하는 단계;
    상기 저장부에 저장되어 있는 가중치를 상기 이산 웨이블릿 변환 처리된 키 영상 데이터군에 포함된 키 영상 데이터 각각에 곱하여, 상기 이산 웨이블릿 변환 처리된 키 영상 데이터군에 포함된 모든 키 영상 데이터를 소수로 변환한 소수 처리된 키 영상 데이터군을 생성하는 단계;
    이산 웨이블릿 변환 처리된 재배열 삽입용 영상 데이터군와 상기 소수 처리된 키 영상 데이터군에서 동일한 위치의 화소에 대응하는 각 삽입용 영상 데이터와 각 키 영상 데이터를 더한 데이터값을 갖는 키 결합 영상 데이터로 이루어진 키 결합 영상 데이터군을 생성하는 단계;
    상기 키 결합 영상 데이터군을 역 이산 웨이블릿 변환 처리하는 단계;
    역 이산 웨이블릿 변환 처리된 상기 키 결합 영상 데이터군에서 상기 제1 행렬 크기로 키 결합 영상 데이터를 분할하여 각각 제1 행렬 크기를 갖는 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군을 생성하는 단계; 및
    상기 원 영상 데이터의 상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군을 상기 제1 내지 제4 키 결합 영상 데이터군으로 각각 대체하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 키 삽입용 영상 데이터군 각각은 비관심 영역에 속하는 원 영상 데이터로 이루어지고,
    상기 가중치는 0과 1 사이의 실수인 것을 특징으로 하는 워터마킹 방법.
  6. 삭제
KR1020160008271A 2016-01-22 2016-01-22 워터마킹 장치 및 방법 KR101767587B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160008271A KR101767587B1 (ko) 2016-01-22 2016-01-22 워터마킹 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160008271A KR101767587B1 (ko) 2016-01-22 2016-01-22 워터마킹 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170088201A KR20170088201A (ko) 2017-08-01
KR101767587B1 true KR101767587B1 (ko) 2017-08-11

Family

ID=59650346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160008271A KR101767587B1 (ko) 2016-01-22 2016-01-22 워터마킹 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101767587B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003283795A (ja) 2002-03-25 2003-10-03 Oki Electric Ind Co Ltd 電子透かし装置
KR100816089B1 (ko) 2006-07-20 2008-03-24 광운대학교 산학협력단 3차원 정보를 가지고 있는 집적영상의 요소영상을워터마크로 사용하는 워터마킹 장치 및 그 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003283795A (ja) 2002-03-25 2003-10-03 Oki Electric Ind Co Ltd 電子透かし装置
KR100816089B1 (ko) 2006-07-20 2008-03-24 광운대학교 산학협력단 3차원 정보를 가지고 있는 집적영상의 요소영상을워터마크로 사용하는 워터마킹 장치 및 그 방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Al-Qershi and Khoo. Authentication and data hiding using a hybrid ROI-based watermarking scheme for DICOM images. Journal of Digital Imaging, 2011년, Vol. 24, No. 1, pp. 114-125.*
Razieh Keshavarzian. A New ROI and Block Based Watermarking Scheme Using DWT. ICEE2012, 2012년 5월, pp. 1323-1328.*
이용석 외 2명. 해상도에 따른 DWT 기반 디지털 영상의 강인성 블라인드 워터마킹. 방송공학회논문지, 2015년 11월, Vol. 20, No. 6, pp. 888-900.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170088201A (ko) 2017-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10108780B2 (en) Diagnostic image security system
Cedillo-Hernandez et al. Improving the management of medical imaging by using robust and secure dual watermarking
US6633685B1 (en) Method, apparatus, and storage media for image processing
Das et al. Effective management of medical information through a novel blind watermarking technique
US20030097568A1 (en) Watermaking system and method for protecting a digital image from forgery or alteration
US6829367B1 (en) Content data judging apparatus
Memon et al. Prediction-based reversible watermarking of CT scan images for content authentication and copyright protection
JP6512706B2 (ja) 透かし入り二次元コード、認証システム、認証方法、及びプログラム
US20100316222A1 (en) Image processing system
JP2005328528A (ja) デジタル像符牒の処理方法及びシステム
US7561716B2 (en) Watermarking method and apparatus
Qasim et al. ROI-based reversible watermarking scheme for ensuring the integrity and authenticity of DICOM MR images
Guo et al. Lossless watermarking for verifying the integrity of medical images with tamper localization
Lee Adaptive reversible watermarking for authentication and privacy protection of medical records
Velumani et al. A reversible blind medical image watermarking scheme for patient identification, improved telediagnosis and tamper detection with a facial image watermark
Poonkuntran et al. Chaotic model based semi fragile watermarking using integer transforms for digital fundus image authentication
Fontani et al. Reversible watermarking for image integrity verification in hierarchical pacs
KR101509877B1 (ko) 이미지로부터 생성한 워터마크를 이미지에 삽입하는 기법에 의한 워터마킹 방법 및 장치
KR101767587B1 (ko) 워터마킹 장치 및 방법
US20090067667A1 (en) Method and system for image integrity determination
Hisham et al. Numbering with spiral pattern to prove authenticity and integrity in medical images
Thongkor et al. Digital image watermarking for printed and scanned documents
JP2007110571A (ja) 映像変更装置、変更映像フレームのデータ構造、映像復元装置、映像変更方法、映像復元方法、映像変更プログラムおよび映像復元プログラム
Brar et al. High capacity, reversible data hiding using cdcs along with medical image authentication
Jain et al. Text fusion in medical images using fuzzy logic based matrix scanning algorithm

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant