KR20000051842A - 디지탈 화상에의 전자 워터마크 데이타 삽입 및 검출 방법과 그 장치 - Google Patents

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Abstract

화상을 블록으로 분할하고, DCT 변환기(103), 전자 워터마크 데이타 삽입기(104) 및 IDCT 변환기(107)를 이용하여 모든 블록에 상이한 전자 워터마크 데이타를 삽입한다. 이때, 전자 워터마크 데이타가 삽입되어야 할 화상의 블록을 지정하는 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)과 전자 워터마크 데이타 테이블(106)을 참조한다.

Description

디지탈 화상에의 전자 워터마크 데이타 삽입 및 검출 방법과 그 장치{A method for inserting and detecting electronic watermark data into a digital image and a device for the same}
본 발명은 전반적으로 디지탈 화상 처리 분야에 관한 것으로, 특히 특수 정보를 가지고 있는 식별 데이타(전자 워터마크 데이타 ; electronic watermark data)를 디지탈 화상에 삽입하는 기술에 관한 것이다.
수년간에 걸쳐 디지탈 화상을 불법적으로 복제하는 것이 문제가 되어 왔다. 이 불법 복제를 방지하기 위해서, 디지탈 화상 데이타를 암호화하고 합법적인 암호 해독 키를 가진 재생 시스템만이 암호화된 디지탈 화상 데이타를 재생할 수 있도록 하는 것이 고려되어 왔다. 하지만, 일단 암호가 해독되면 이 시스템은 후속되는 복제를 방지할 수 없다.
따라서, 디지탈 화상의 불법적인 도용 및 복제를 방지하기 위해서, 디지탈 화상 자체내에 특수 정보(후술되는 바와 같이 이 정보는 전자 워터마크 데이타라고 함)를 삽입하는 방법이 고려되어 왔다. 디지탈 화상용의 이와 같은 전자 워터마크 데이타에 대해서는 볼 수 있는 전자 워터 마크 및 볼 수 없는 전자 워터마크 데이타와 같은 2가지 종류의 데이타를 생각할 수 있다.
볼 수 있는 전자 워터마크 데이타는 화상에 대해 특수 워드나 코드를 합성함으로써 시각적으로 인지할 수 있다. 상기 볼 수 있는 전자 워터마크 데이타의 이와 같은 삽입으로 화질이 열화될 수도 있지만, 디지탈 화상의 사용자에 대해 불법적인 유용을 시각적으로 방지할 수 있다.
볼 수 있는 전자 워터마크 데이타의 일실시예가 일본 특개평 8-241403 호 공보에 공개되어 있다. 이 방법에서는 볼 수 있는 전자 워터마크 데이타가 원래의 화상에 합성될 때, 컬러 성분의 변화 없이 상기 전자 워터마크 데이타의 불투명한 부분에 대응하는 픽셀의 휘도 성분만을 스케일링값(scaling value)으로 변화시킴으로써 전자 워터마크 데이타를 상기 원래의 화상에 합성한다. 상기 스케일링값은 컬러 성분, 난수, 및 전자 워터마크 데이타의 픽셀의 값에 의해 결정된다.
반면에, 볼 수 없는 전자 워터마크 데이타의 경우에는, 화질이 열화되지 않게 전자 워터마크 데이타를 주의하면서 화상에 삽입하면, 상기 전자 워터마크 데이타의 삽입으로 인해 생긴 화질 열화가 거의 존재하지 않으며, 이에 따라 삽입된 전자 워터마크 데이타는 시각적으로 지각할 수 없다. 작성자(author)를 인식할 수 있는 정보를 전자 워터마크 데이타로서 화상에 삽입하면, 불법 복제가 수행된 후에도 상기 전자 워터마크 데이타를 검출함으로써 작성자가 식별될 수 있다. 또한, 복제의 불허를 나타내는 정보를 상기 전자 워터마크 데이타로서 삽입하면, 예컨대 재생 장치가 그 복제 불허 정보를 검출할 때, 상기 재생 장치는 상기 화상이 복제 불허 데이타임을 사용자에게 알리거나 상기 재생 장치의 복제 방지 메카니즘을 활성화시켜서 VTR 등에 대한 복제를 제한할 수 있다.
볼 수 없는 전자 워터마크 데이타를 디지탈 화상에 삽입하는 한가지 방법으로는, 화질에 영향을 주지 않고 특수 정보를 전자 워터마크 데이타로서 픽셀 데이타의 최하위비트(LSB) 등과 같은 일부분에 삽입하는 방법이 있다. 하지만, 이 방법에서는, 화상으로부터 전자 워터마크 데이타가 쉽게 제거될 수 있다. 예컨대, 삽입된 전자 워터마크 데이타를 가진 화상에 대해 저역 통과 필터링을 행하면, 픽셀의 LSB의 정보가 손실되게 되며, 이에 따라 상당한 열화없이 전자 워터마크 데이타가 제거될 수 있다. 또한, 화상 압축 처리에 의해, 화질에 영향을 주지 않고 정보량을 부분적으로 감소시킴으로써 데이타의 양이 감소하면, 삽입된 전자 워터마크 데이타를 가진 상기 화상 데이타에 대해 압축 및 신장 처리를 행함으로써 화질의 큰 저하 없이 상기 전자 워터마크 데이타를 제거할 수 있다.
또한, 다른 예가 일본 특개평 제 6-315131 호 공보에 공개되어 있다. 이 공보에 설명되어 있는 기술에서는, 연속 프레임 화상의 상관 관계를 이용하여 화상을 재생할 때, 화상이 열화되지 않은 영역이 주변 영역으로 대체되더라도 화상이 열화되지 않은 상기 영역을 검출하고, 변환될 영역의 레벨을 변환함으로써 이 영역에 특수 정보를 삽입한다. 이 방법에서는, 상기 전자 워터마크 데이타를 검출하고, 신호 손실 부분과 변환 정보를 이용하여 식별 데이타가 삽입된 영역을 식별함으로써, 그리고 화상이 재생될 때 위에서 식별된 영역의 주변 데이타를 이용하여 상기 식별 영역을 보정함으로써, 상기 화상을 재구성한다.
또 다른 예로서, 일본 특개평 제 5-30466 호 공보에는, 화상 신호의 주파수를 변환하고, 주파수 변환된 화상 신호의 주파수 범위보다 낮은 주파수 신호를 가지고 있는 정보를 삽입하는 방법이 공개되어 있다. 이 방법에서는, 고역 통과 필터를 사용하여 원래의 화상 신호를 인출하고 저역 통과 필터를 사용하여 삽입된 식별 데이타를 인출한다.
화상을 주파수 변환하는 또 다른 예로서, 화상을 주파수 변환하고, 주파수 변환이 수행된 후의 화상 신호에서 강한 주파수 성분을 가진 영역에 전자 워터마크 데이타를 삽입하는 방법이 제안되어 있다(니케이 일렉트로닉스(Nikkei Electronics), No. 660, 페이지 13, 1996년 4월 22일). 이 방법에서는 강한 주파수 성분을 가진 영역에 전자 워터마크 데이타를 삽입하며, 이에 따라 상기 화상에 대해 압축 처리 및 신장 처리나 필터링 처리와 같은 화상 처리가 행해지더라도, 전자 워터마크 데이타가 손실되지 않을 수 있다. 원래의 데이타가 손상되지 않는한, 상기 전자 워터마크 데이타가 제거될 수 없다. 또한, 정상 분포에 따라 난수(random numbers)를 적응시킴으로써, 전자 워터마크 데이타들간의 간섭을 방지할 수 있고, 또한, 삽입에 의해 전자 워터마크 데이타의 삽입에 기초한 화질의 열화를 방지할 수도 있다.
이 방법에서 전자 워터마크 데이타를 삽입하는 방법은 DCT(discrete cosine transformation) 등을 이용하여 원래의 화상을 주파수 성분으로 변환하고, 주파수 영역에서 높은 값을 나타내는 n개의 데이타 f(1), f(2), ... , f(n)을 선택하며, 평균이 0이고 분산(variance)이 1인 정상 분포로부터 전자 워터마크 데이타 w(1), w(2), ... , w(n)을 선택하고, 각각의 i에 대해 다음의 식을 계산하는 것이다.
F(i) = f(i) + α × ｜f(i)｜ × w(i)
여기서, α는 스케일링 인자이다.
다음에, F(i)를 역 DCT 변환함으로써, 삽입된 전자 워터마크 데이타를 가진 화상을 얻을 수 있다.
다음의 식을 이용하여 상기 전자 워터마크 데이타의 검출을 수행한다. 이 검출 방법에서는 원래의 화상 f(i)와 전자 워터마크 데이타 좌표 w(i)(여기서, i = 1, 2, ... , n)를 알고 있어야 한다.
먼저, 삽입된 전자 워터마크 데이타를 가진 화상을 DCT를 이용하여 주파수 성분으로 변환시키고, 주파수 영역에서 상기 전자 워터마크 데이타가 삽입된 f(1), f(2), ... ,f(n)에 대응하는 요소값을 F(1), F(2), ... , F(n)으로 만든다. 다음의 식을 이용하여 상기 전자 워터마크 데이타 W(i)를 산출하고 f(i)와 F(i)에 의해 값을 구한다.
W(i) = (F(i) - f(i)) / f(i)
다음에, 벡터 내적과 다음의 식을 이용하여 w(i)와 W(i)의 통계적 유사성(statistical resemblance)을 산출한다.
C = W·w / (WD / wD)
여기서, W = (W(1), W(2), ... , W(n));
w = (w(1), w(2), ... ,w(n));
WD = 벡터(W)의 절대값;
wD = 벡터(w)의 절대값;
·는 벡터의 내적.
통계적 유사성(C)이 어떤 특정값보다 크면, 적용 가능한 전자 워터마크 데이타가 삽입될 수도 있다.
이 방법을 이용하여 상기 전자 워터마크 데이타를 화상에 삽입하면, 원래의 화상을 가지고 있는 작성자가 불법 복제인 것으로 추정되는 디지탈 화상에 대해 검출 처리를 수행할 때 효과적이다. 이 방법은 원래의 화상을 필요로 하며, 이에 따라 불법 복제인 것으로 추정되지만 재생 장치가 원래의 화상을 가지고 있지 않기 때문에 각각의 터미널의 재생 장치에서 상기 전자 워터마크 데이타를 검출할 수 없는 화상 데이타에 대해 상기 작성자가 검출 처리를 수행할 때 전자 워터마크 데이타가 검출될 수 있다.
따라서, 터미널 처리용으로, 특히 MPEG 시스템용으로 개선된 방법이 제안되어 있다. 이 방법에서는 원래의 화상을 8 픽셀 × 8 픽셀의 블록으로 분할하고, 처리 유닛으로서의 블록에 전자 워터마크 데이타를 삽입하고 상기 블록으로부터 전자 워드 데이타를 추출한다.
상기 전자 워터마크 데이타의 삽입 처리는 이하의 절차를 이용하여 수행된다. 먼저, 주파수 영역에서 MPEG 엔코딩 처리에서 이산 코사인 변환이 수행된 후, AC 성분의 저주파수 성분으로부터 f(1), f(2), ... ,f(n)이 순차적으로 정의되고, 평균이 0이고 분산이 1인 정상 분포로부터 전자 워터마크 데이타 w(1), w(2), ... ,w(n)이 선택되며, 각각의 i에 대해 다음의 식이 계산된다:
F(i) = f(i) + α × avg(f(i)) × w(i)
여기서, α는 스케일링 인자이고, avg(f(i))는 f(i)에 인접한 3개의 지점의 절대값의 평균인 부분 평균이다.
다음에, MPEG 엔코딩 처리의 후속 처리가 f(i) 대신에 F(i)를 이용하여 수행된다.
상기 전자 워터마크 데이타는 이하의 절차를 이용하여 검출된다. 이 검출 방법에서는 원래의 화상이 필요 없지만, 전자 워터마크 데이타 좌표 w(i)(여기서, i는 1,2, ... ,n)만은 알 필요가 있다.
블록의 주파수 영역에서, MPEG 신장 또는 디코딩 처리에서의 역양자화가 종료된 후, F(1), F(2),..., F(n)이 저주파수 성분으로부터 순차적으로 정의된다. F(i)에 인접한 3개의 지점, F(i-1), F(i), F(i+1)의 절대값의 평균은 부분 평균 avg(F(i))으로 정의되고, 전자 워터마크 데이타 W(i)는 다음의 식으로 산출되며:
W(i) = F(i) / avg(F(i))
또한, 각각의 i에 대해 화상의 합 WF(i)을 산출한다.
다음에, 벡터의 내적과 다음의 식을 이용하여 w(i)와 WF(i)의 통계적 유사성을 산출한다:
C = WF·w / (WFD × wD)
통계적 유사성(C)이 어느 특정값보다 크면, 적용 가능한 전자 워터마크 데이타가 삽입될 수도 있는 것으로 추정된다.
일본 특개평 제 6-315131 호 공보에 공개된 예에서는, 전자 워터마크 정보가 모든 프레임에 삽입되어 있지 않으며, 이에 따라 삽입된 전자 워터마크를 가지고 있지 않은 프레임에 대한 불법 복제는 방지될 수 없다. 또한, 이 예에서는 연속 프레임들이 여전히 화상이고 이들 연속 프레임에서 변화도 존재하지 않음을 전제로 하고 있으며, 이에 따라 고속 이동 물체를 포함한 영화 화상에서는, 전자 워터마크 데이타가 삽입되어 있는 영역이 식별될 수 없어, 전자 워터마크 데이타를 삽입할 수가 없다.
또한, 일본 특개평 제 5-30466 호 공보에 공개된 예에서는, 전자 워터마크 데이타가 주파수 변환된 후의 화상의 주파수 영역보다 낮은 주파수 영역에 삽입되며, 이에 따라 고역 통과 필터를 사용하여 상기 전자 워터마크 데이타를 쉽게 제거할 수 있다.
또한, 화상이 주파수 변환된 후, 주파수 성분의 강한 부분에 전자 워터마크 데이타를 삽입한 예에서는, 상기 전자 워터마크 데이타가 필터 등에 의해 제거될 수 없다. 하지만, 복수의 전자 워터마크 데이타가 하나의 화상에 삽입된 경우에, 상기 전자 워터마크 데이타가 동일한 주파수에 삽입되면, 전자 워터마크 데이타가 서로 취소되며, 이에 따라 검출시에 검출 가능성이 떨어진다.
본 발명의 목적은 복수의 전자 워터마크 데이타를 화나의 화상에 삽입하는 경우에도 상호간의 취소 없이 전자 워터마크 데이타를 삽입할 수 있고, 검출시에 상기 전자 워터마크 데이타를 적절히 검출할 수 있는 전자 워터마크 데이타 삽입기 및 검출기를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 워터마크 데이타 삽입 장치를 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 전자 워터마크 데이타 검출 장치를 나타낸 블록도.
도 3은 각종 전자 워터마크 데이타에 대한 화상에의 삽입 위치를 나타낸 개략도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
103 : DCT 변환기 104 : 전자 워터마크 데이타 삽입기
107 : IDCT 변환기 204 : 전자 워터마크 데이타 추출기
207 : 전자 워터마크 데이타 검출기
본 발명에 따른 식별 데이타(전자 워터마크 데이타) 삽입 방법에서는, 화상이 j×k 픽셀(여기서, j와 k는 자연수)의 각각의 블록에 대해 주파수 변환되며, 상기 전자 워터마크 데이타가 변환된 주파수 성분에 삽입될 때에는, 상기 전자 워터마크 데이타가 삽입될 상기 종류의 전자 워터마크 데이타가 변화된 후에 각각의 블록에 삽입되며, 이에 따라 상기 전자 워터마크 데이타는 서로 취소없이 삽입되어 각각의 블록에 대해 검출될 수 있다. 특히, 어느 종류의 전자 워터마크 데이타가 화상의 어느 블록에 삽입되는지를 지시하는 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블이 제공되고, 적용 가능 전자 워터마크 데이타가 삽입 영역 테이블에 나타내어진 영역에 삽입된다. 상기 전자 워터마크 데이타를 검출하는 경우에는, 삽입시와 유사한 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블이 전자 워터마크 데이타를 검출하는데 사용된다.
본 발명에서, 복수의 전자 워터마크 데이타가 화상에 삽입되는 경우에는, 상이한 전자 워터마크 데이타들이 각각의 블록에 대해 삽입되며, 이에 따라 상기 전자 워터마크 데이타는 상이한 전자 워터마크 데이타의 간섭 및 상호간의 취소 없이 삽입될 수 있고, 또한 복수의 전자 워터마크 데이타가 삽입된 때에도 상기 전자 워터마크 데이타가 적절히 검출될 수 있다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 n 종류의 전자 워터마크 데이타가 화상 데이타에 삽입될 때의 전자 워터마크 데이타 삽입 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 일실시예의 삽입 장치는 화상으로부터 인출되어 이산 코사인 변환(DCT)과 같은 직교 변환이 행해진 j×k 픽셀의 블록의 위치 정보, 및 직교 변환 후의 데이타를 출력하는 DCT 변환기(103)와; n 종류의 전자 워터마크 데이타의 각각이 상기 화상의 블록의 어느 위치에 삽입되어야 하는지를 기록한 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)과; 상기 n 종류의 전자 워터마크 데이타를 저장한 전자 워터마크 데이타 테이블(106)과; 상기 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)과 상기 DCT 변환기(103)에 따라 상기 전자 워터마크 데이타 테이블(106)로부터 적용 가능 전자 워터마크 데이타를 인출하고 이 전자 워터마크 데이타를 DCT 변환 후의 데이타에 삽입하는 전자 워터마크 데이타 삽입기(104)와; 상기 전자 워터마크 데이타가 삽입된 블록 에서의 DCT 변환 후의 데이타를 역 이산 코사인 변환(IDCT)하는 IDCT 변환기(107)를 구비하고 있다.
도 2는 n 종류의 전자 워터마크 데이타가 화상 데이타에 삽입될 때의 전자 워터마크 데이타 검출 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 일실시예의 검출 장치는 화상으로부터 인출되어 DCT(discrete cosine transformation)된 j×k 픽셀의 블록의 위치 정보, 및 DCT 변환 후의 데이타를 출력하는 DCT 변환기(203)와; n 종류의 전자 워터마크 데이타의 각각이 화상의 블록의 어느 위치로부터 인출되는지를 지시하는 정보를 저장한 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블(205)과; 화면용의 n 종류의 추출 데이타를 저장한 추출 데이타 테이블(206)과; n 종류의 전자 워터마크 데이타를 저장한 전자 워터마크 데이타 테이블(208)과; 상기 DCT 변환기(203)에 의해 출력된 위치 정보에 따라 상기 DCT 변환기(203)에 의해 출력된 j×k 픽셀에 대한 주파수 데이타로부터 전자 워터마크 데이타를 인출하고, 상기 추출 데이타 테이블(206)의 소정의 위치에서 인출된 데이타를 저장하는 전자 워터마크 데이타 추출기(204)와; 상기 전자 워터마크 데이타 테이블(208) 및 추출 데이타 테이블(206)로부터 제 m 데이타(m = 1, 2, ... , n)를 인출하고, 인출된 데이타와 상기 전자 워터마크 데이타에 대해 통계적 유사성을 산출하는 전자 워터마크 데이타 검출기(207)를 구비하고 있다.
본 발명에서, 대응하는 번호의 전자 워터마크 데이타 테이블과 전자 워터마크 데이타 위치 테이블의 내용은 삽입측과 검출측에서 일치해야 한다. 즉, 삽입측과 검출측의 제 m 전자 워터마크 데이타 테이블(m = 1,2, ... ,n)의 대응 내용은 서로 일치해야 한다. 또한, 상기 삽입 장치측의 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)의 내용과 검출 장치측의 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블(205)의 내용도 일치해야 한다.
도 1을 참조하여, 전자 워터마크 데이타 삽입 장치의 동작에 대해 설명한다.
상기 DCT 변환기(103)는 DCT 변환을 수행하기 위해 원래의 화상(101)으로부터 8×8 픽셀의 크기의 블록 데이타(102)를 인출한다. 상기 전자 워터마크 데이타 삽입기(104)는 DCT 변환기(103)에 의해 출력되는 블록 위치 데이타를 기초로 상기 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)로부터 삽입될 전자 워터마크 데이타의 번호를 인출한다. 다음에, 상기 전자 워터마크 데이타 삽입기(104)는 전자 워터마크 데이타를 상기 DCT 변환기(103)에 의해 출력되는 DCT 변환 후의 데이타에 삽입하기 위해서 상기 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)로부터 인출된 번호와 일치하는 전자 워터마크 데이타를 상기 전자 워터마크 데이타 테이블(106)로부터 인출한다.
상기 IDCT 변환기(107)는 전자 워터마크 데이타 삽입기(104)에 의해 출력되는 데이타에 대해 IDCT 변환을 수행하고, 상기 DCT 변환기(103)가 삽입될 전자 워터마크 데이타를 가진 블록 데이타를 화상 기억 영역(108)에서 인출하는 위치와 동일한 위치(109)에 데이타를 저장한다.
이상에서 설명한 동작은 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)에 의해 지정된 모든 블록에 대해 수행된다. 하지만, 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)에 의해 지정되지 않은 블록의 원래의 화상 데이타(101)는 도 1에 도시된 처리 루트에 의해 화상 데이타(108)를 일시적으로 저장하는 메모리에 직접 복사된다.
다음에, 도 2를 참조하여 전자 워터마크 데이타 검출 장치의 동작에 대해 설명한다.
상기 DCT 변환기(203)는 DCT 변환을 수행하기 위해 화상(201)으로부터 8×8 픽셀의 크기의 블록 데이타(202)를 인출한다. 상기 전자 워터마크 데이타 추출기(204)는 상기 DCT 변환기(203)에 의해 출력된 8×8 블록의 위치 데이타를 기초로 상기 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블(205)로부터 추출될 전자 워터마크 데이타의 번호를 획득한다. 다음에, 상기 전자 워터마크 데이타 추출기(204)는 상기 DCT 변환기(203)에 의해 출력된 DCT 변환 후의 주파수 데이타로부터 전자 워터마크 데이타를 추출하여, 추출 데이타 기억 영역(206)에서 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블(205)로부터 추출된 전자 워터마크 데이타 번호에 대응하는 위치에 저장한다.
이상에서 설명한 동작은 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블(205)에 의해 지정된 모든 블록에 대해 수행된다.
화면용 추출 데이타가 추출 데이타 기억 영역(206)에 저장된 후, 상기 전자 워터마크 데이타 검출기(207)는 추출 데이타 기억 영역(206)과 전자 워터마크 데이타 테이블(208)로부터 대응 추출 데이타와 전자 워터마크 데이타를 추출하여, 통계적 유사성을 산출하고 결과(209)를 출력한다.
n 종류의 전자 워터마크 데이타가 존재하면, 전자 워터마크 데이타 검출기(207)는 이상에서 설명한 동작을 n 회 반복하여, 모든 전자 워터마크 데이타와 추출 데이타의 통계적 유사성을 산출하고 결과(209)를 출력한다.
도 3은 4 종류의 전자 워터마크 데이타가 삽입되는 경우에, 각각의 전자 워터마크 데이타가 삽입되는 위치를 지시하는 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블, 및 검출 위치 테이블의 값을 나타낸 개략도이다. 화면용 화상 데이타는 도 3에 도시된 바와 같이 j×k 픽셀의 블록 크기로 분할되고, 각각의 블록에 대해 삽입될 전자 워터마크 데이타의 순서를 지지하는 번호가 저장된다.
도 3의 예는 화상의 좌측 상부를 원점으로 하는 경우에, 제 1 전자 워터마크 데이타가 열번호 1 및 행번호 1의 블록에 삽입되고 제 2 전자 워터마크 데이타가 수평 방향으로 1 블록 변위된 블록에 삽입된 것을 나타낸다.
도 1 및 도 3을 참조하여, 전자 워터마크 삽입 장치의 동작에 대해 보다 명확하게 설명한다.
상기 DCT 변환기(103)는 DCT 변환을 수행하기 위해 원래의 화상(101)에서 행번호 1 및 열번호 1의 위치로부터 j×k 픽셀의 크기의 블록 데이타(102)를 인출하고, 행번호 및 열번호를 지시하는 데이타와 DCT 변환 후의 주파수 데이타를 출력한다. 상기 전자 워터마크 데이타 삽입기(104)는 상기 DCT 변환기(103)에 의해 출력된 블록의 행번호 1 및 열번호 1의 위치 데이타를 기초로 상기 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)로부터 삽입될 전자 워터마크 데이타의 번호 1을 인출한다.
다음에, 상기 전자 워터마크 데이타 삽입기(104)는 상기 전자 워터마크 데이타 테이블(106)로부터 전자 워터마크 데이타의 번호 1과 일치하는 제 1 전자 워터마크 데이타를 인출하고, 제 1 전자 워터마크 데이타를 상기 DCT 변환기(103)에 의해 출력된 DCT 변환 후의 주파수 데이타에 삽입한다. 상기 IDCT 변환기(107)는 상기 전자 워터마크 데이타 삽입기(104)에 의해 출력되는 데이타에 대해 IDCT 변환을 실행하고, 삽입된 전자 워터마크 데이타를 가지고 있는 화상이 삽입될 영역(108)에서 상기 DCT 변환기(103)가 블록 데이타를 인출한 위치와 동일한 행번호 1 및 열번호 1의 위치에 데이타를 저장한다.
다음에, 행번호 1 및 열번호 2의 블록 데이타가 유사하게 처리된다. 이상에서 설명한 동작은 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블(105)에 의해 지정된 모든 블록에 대해(도 3의 예에서, 화상 데이타의 모든 블록에 대해) 수행된다.
다음에, 도 2 및 도 3을 참조하여, 전자 워터마크 데이타 검출 장치의 동작에 대해 보다 명확히 설명한다.
상기 DCT 변환기(203)는 DCT 변환을 수행하기 위해 화상(201)에서 행번호 1 및 열번호 1의 위치로부터 8×8 픽셀의 크기의 블록 데이타(202)를 인출하고, 행 및 열번호 데이타와 DCT 변환 후의 주파수 데이타를 출력한다. 상기 전자 워터마크 데이타 추출기(204)는 상기 DCT 변환기(203)에 의해 출력되는 행번호 1 및 열번호 1의 블록의 위치 데이타를 기초로 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블(205)로부터 추출될 전자 워터마크 데이타의 번호 1을 획득한다.
다음에, 상기 전자 워터마크 데이타 추출기(204)는 상기 DCT 변환기(203)에 의해 출력된 DCT 변환 후의 주파수 데이타로부터 전자 워터마크 데이타를 추출하고, 추출 데이타 기억 영역(206)의 전자 워터마크 데이타 번호 1에 대응하는 제 1 추출 영역에 저장한다.
다음에, 행번호 1 및 열번호 2의 블록 데이타가 유사하게 처리된다. 이상에서 설명한 동작은 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블(205)에 의해 지정된 모든 블록에 대해(도 3의 예에서, 화상 데이타의 모든 블록에 대해) 수행된다.
화면용 추출 데이타가 추출 데이타 기억 영역에 저장된 후, 상기 전자 워터마크 데이타 검출기(207)는 상기 추출 데이타 기억 영역(206)로부터 제 1 추출 데이타를, 상기 전자 워터마크 데이타 테이블(208)로부터 제 1 전자 워터마크 데이타를 추출하여 통계적 유사성을 산출하고, 결과(209)를 출력한다.
다음에, 상기 전자 워터마크 데이타 검출기(207)는 추출 데이타 기억 영역(206)으로부터 제 2 추출 데이타를, 전자 워터마크 데이타 테이블(208)로부터 제 2 전자 워터마크 데이타를 추출하여 통계적 유사성을 산출하고, 결과(209)를 출력한다.
동일한 방법으로, 제 3 추출 데이타 및 제 3 전자 워터마크 데이타와, 제 4 추출 데이타 및 제 4 전자 워터마크 데이타도 유사하게 처리된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 화상을 j×k 픽셀의 블록 유닛으로 분할하고 각각의 블록에 대해 삽입될 전자 워터마크 데이타를 변경하며, 이에 따라 복수의 전자 워터마크 데이타가 하나의 화상에 삽입될 때, 복수의 전자 워터마크 데이타들이 서로 취소되는 문제가 방지될 수 있다.
여기서 공개한 본 발명의 수정예는 당업자에 의해 행해지며, 이와 같은 모든 수정예는 특허청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

Claims (6)

  1. 화상으로부터 인출되어 직교 변환된 j × k 픽셀의 화상 블록의 위치 정보, 및 직교 변환 후의 데이타를 출력하는 직교 변환기와;
    n 종류의 전자 워터마크 데이타의 각각이 상기 화상의 블록의 어느 위치에 기록되어야 하는지를 기록한 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블과;
    n 종류의 전자 워터마크 데이타를 저장한 전자 워터마크 데이타 테이블과;
    상기 직교 변환기에 의해 출력되는 위치 정보를 기초로 상기 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블의 적용 가능 위치로부터 전자 워터마크 데이타 번호를 인출하고, 전자 워터마크 데이타를 직교 변환 후의 데이타에 삽입하기 위해 상기 전자 워터마크 데이타 테이블로부터 인출된 전자 워터마크 데이타 번호와 일치하는 전자 워터마크 데이타를 인출하는 전자 워터마크 데이타 삽입기를 구비하고 있는 디지탈 화상에의 전자 워터마크 데이타 삽입 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 워터마크 데이타가 삽입된 화상에 대해 역직교 변환을 수행하는 역직교 변환기를 더 구비하고 있는 디지탈 화상에의 전자 워터마크 데이타 삽입 장치.
  3. 직교 변환을 수행하기 위해 디지탈 화상으로부터 j × k 크기(j와 k는 자연수)의 화상 블록을 인출하고, 인출된 화상 블록의 위치 정보, 및 직교 변환 후의 데이타를 출력하는 직교 변환기와;
    n 종류의 전자 워터마크 데이타를 포함하고 있는 각각의 화상 데이타가 화상의 화상 블록의 어느 위치로부터 인출되어야 하는지를 저장한 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블과;
    n 종류의 화면용 추출 데이타를 저장한 추출 데이타 테이블과;
    n 종류의 전자 워터마크 데이타를 저장한 전자 워터마크 데이타 테이블과;
    상기 직교 변환기에 의해 출력된 위치 정보를 기초로 상기 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블로부터 전자 워터마크 데이타 번호를 인출하고, 상기 직교 변환기에 의해 출력되는 블록의 주파수 데이타로부터 전자 워터마크 데이타를 포함하고 있는 주파수 데이타를 추출하며, 인출된 전자 워터마크 데이타 번호와 일치하는 상기 추출 데이타 테이블의 소정의 위치에 데이타를 저장하는 전자 워터마크 데이타 추출기와;
    상기 전자 워터마크 데이타 테이블 및 상기 추출 데이타 테이블로부터 제 m 데이타(m = 1, 2, ... , n)를 인출하고, 인출된 데이타 및 상기 전자 워터마크 데이타에 대해 통계적 유사성을 산출하는 전자 워터마크 데이타 검출기를 구비하고 있는 디지탈 화상에 대한 전자 워터마크 데이타 검출 장치.
  4. n 종류의 전자 워터마크 데이타의 각각이 화상의 j×k 픽셀 크기(j와 k는 자연수)의 블록의 어느 위치에 삽입되어야 하는지를 기록한 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블, 및 n 종류의 전자 워터마크 데이타를 저장한 전자 워터마크 데이타 테이블을 미리 준비하는 단계와;
    직교 변환을 수행하기 위해 디지탈 화상으로부터 화상 블록을 인출하고, 인출된 화상 블록의 위치 정보와 직교 변환 후의 데이타를 획득하는 단계와;
    상기 위치 정보를 기초로 상기 전자 워터마크 데이타 삽입 위치 테이블의 적용 가능 위치로부터 전자 워터마크 데이타 번호를 인출하고, 상기 전자 워터마크 데이타 테이블로부터 인출된 전자 워터마크 데이타 번호와 일치하는 전자 워터마크 데이타를 인출하며, 이 전자 워터마크 데이타를 상기 직교 변환 후의 데이타에 삽입하는 단계를 포함하고 있는 디지탈 화상에의 전자 워터마크 데이타 삽입 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전자 워터마크 데이타가 삽입된 블록에 대해 역직교 변환을 수행하는 단계를 더 포함하고 있는 디지탈 화상에의 전자 워터마크 데이타 삽입 방법.
  6. n 종류의 전자 워터마크 데이타를 포함하고 있는 각각의 화상 데이타가 화상의 j×k 픽셀 크기(j와 k는 자연수)의 블록의 어느 위치로부터 추출되는지를 기록한 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블, 및 n종류의 전자 워터마크 데이타를 저장한 전자 워터마크 데이타 테이블을 미리 준비하는 단계와;
    직교 변환을 수행하기 위해 디지탈 화상으로부터 블록을 인출하고, 인출된 화상 블록의 위치 정보, 및 DCT 변환 후의 데이타를 획득하는 단계와;
    상기 위치 정보를 기초로 상기 전자 워터마크 데이타 추출 위치 테이블로부터 전자 워터마크 데이타 번호를 인출하고, 상기 DCT 변환기에 의해 출력된 블록의 주파수 데이타로부터 전자 워터마크 데이타를 포함하고 있는 주파수 데이타를 추출하며, 인출된 상기 전자 워터마크 데이타 번호와 일치하는 추출 데이타 테이블의 소정의 위치에 상기 데이타를 저장하는 단계와;
    상기 전자 워터마크 데이타 테이블과 상기 추출 데이타 테이블로부터 제 m 데이타(m = 1, 2, ... , n)를 인출하고, 추출된 데이타 및 전자 워터마크 데이타에 대한 통계적 유사성을 산출하는 단계와;
    모든 상기 n개의 전자 워터마크 데이타에 대해 상기 통계적 유사성이 큰 지의 여부를 추정하는 단계를 포함하고 있는 디지탈 화상에 대한 전자 워터마크 데이타 검출 방법.
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