KR20010050847A - 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 시스템 및 장치 - Google Patents

전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 시스템 및 장치 Download PDF

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KR20010050847A
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Abstract

DCT 변환기(103)는 원 화상(101)으로부터 8 ×8 화소 크기의 블록 데이터를 추출한 후, 그것을 DCT 변환한다. 양자화기(104)는 DCT 계수를 양자화한다. 움직임 판정기(106)는 DCT 변환기(103)에 의해 구해진 DCT 계수의 개수 V(t)와 이전에 유지되어 있던 선택 프레임의 DCT 계수의 개수 V(t-1) 간의 차이를 구한다. 움직임 판정기(106)는, 차이가 임의의 임계치 이상인 경우에는 움직임을 큰 값으로서 결정하고, 차이가 그 임계치 미만인 경우에는 움직임을 작은 값으로서 결정한다. 전자 워터마크 데이터 삽입기(105)는, 8 ×8 블록 데이터가 전자 워터마크 데이터 테이블(109)로부터 추출된 위치, 픽쳐 타입 및 움직임과 일치하는 전자 워터마크 데이터 W(j)를 추출하여, 양자화기(104)로부터 출력된 양자화 후의 데이터에 그 전자 워터마크 데이터 W(j)를 삽입한다.

Description

전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 시스템 및 장치{SYSTEM AND APPARATUS FOR INSERTING ELECTRONIC WATERMARK DATA}
본 발명은 디지탈 화상 처리 기술에 관한 것이다. 더 상세하게는 디지탈 화상에 특별한 정보를 갖는 식별 데이터(전자 워터마크 데이터)를 삽입하는 기술에 관한 것이다.
최근, 디지탈 화상의 위법 복제가 문제시 되고 있다. 이러한 위법 복제를 방지하기 위하여 디지탈 화상 데이터를 암호화하고 암호화된 디자탈 화상 데이터를 재생하기 위하여 정당한 암호 해결키를 갖는 재생 시스템만을 허락하는 시스템이 고려 되고 있다.
그러나, 암호가 일단 해결된 후에 이 시스템은 복제를 방지할 수 없다. 디지탈 화상의 위법적 사용 또는 복제를 막기 위해서는 디지탈 화상에 특별한 정보(이후 "전자 워터마크 데이터"라 칭함)를 직접 삽입하는 방법이 고려되고 있다.
가시적인 전자 워터마크 데이터와 비가시적인 전자 워터마크 데이터를 포함하는 두 종류의 데이터가 디지털 화상을 위한 전자 워터마크로 고려되고 있다. 화상에 결합된 특별한 문자나 심볼을 포함하는 가시적인 전자 워터마크 데이터는 시각적으로 감지할 수 있다. 이 전자 워터마크 데이터는 화질을 저하시킬 수 있지만 디지탈 화상의 잘못된 도용을 막기 위하여 사용자에게 가시적으로 경고하는 이점을 가진다.
이러한 가시적인 전자 워터마크 데이터를 삽입한 예는 일본 특개평 8-241403호 공보에 발표되어 있다. 이 방법에서는 가시적인 전자 워터마크 데이터가 색 성분을 바꾸지 않고 원 화상에 합성되기 때문에 전자 워터 마크 데이터의 불명료한 부분에 대응하는 화소의 휘도만이 변화된다. 화소 휘도 성분을 변화시키는 스케일링 값은 색 성분, 난수, 전자 워터마크의 화소값, 등에 의존한다.
비가시적인 전자 워터마크 데이터는 화질의 저하를 고려하여 화상에 삽입된다. 화질의 저하는 실질적으로 무시할 수 없기 때문에 비가시적인 워터마크 데이터는 가시적으로 인식할 수 없다. 그러나, 저작자에 의해 구별될 수 있는 특별한 정보가 전자 워터마크 데이터로서 삽입되면 위법적인 복제 후에도 전자 워터마크 데이터를 검출하여 저작자를 특정할 수 있다.
또한, 복제 불가 정보를 화상에 삽입할 수 있다. 이 경우, 예를들어 복제 장치가 복제 불가 정보를 검출하면 사용자에게 검출된 정보가 복제 금지된 데이터임을 알리거나 복제 장치 내에서 복제 방지 메카니즘을 작동시킴으로써 VTR 등에 의한 복제를 제한할 수 있다.
디지탈 화상에 비가시적인 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 종래의 다양한 방법이 제안되어 왔다.
예를들어, 화소 데이터의 LSB와 같이 화질에 역영향을 주지 않는 부분에 전자 워터마크 데이터로서 특별한 정보를 삽입하는 방법이 있다. 그러나, 이 방법에서 화상으로부터 전자 워터마크 데이터가 제거될 수 있다. 예를들어, 화소의 LSB를 고려한 정보는 저역 통과 필터를 사용하여 제거될 것이다. 화상 압축 처리는 화질에 역영향을 주지 않는 정보의 양을 폐기한다. 이는 전자 워터마크 데이터를 제거하는 것을 의미한다. 이는 전자 워터마크 데이터가 제거되는 것이다. 결과적으로 문제는 전자 워터마크 데이터를 재검출하는 것이 어려운 것이다.
일본 특개평 6-315131호 공보에는 연속적인 프레임 화상 사이의 상관을 이용하고 재생시의 주변 영역에 치환될 때 화질의 저하가 일어나지 않는 영역을 검출함으로써 특별한 정보를 삽입하는 다른 방법의 예가 발표되었다. 도 9는 상기 공보 기재의 전자 워터마크 데이터를 삽입하고 검출하는 방법이 제시되어 있다. 이 방법에 따라, 재생시에 신호 누낙 부분과 변환 정보를 사용하는 식별 데이터를 삽입한 영역을 특정하고 그 부분을 보정하는 것에 의해 화상을 복원하고 있다.
다른 예로서 일본 특개평 5-30466호 공보에는 영상 신호를 주파수 변환하고 주파수 변환 후의 영상 신호의 주파수 대역 보다 낮은 주파수 신호를 갖는 정보를 삽입하는 방법이 제시되어 있다. 도 10은 상기 공보 개재의 전자 워터마크 검출 시스템을 나타낸다. 이 방법에서 광역 통과 필터가 원 영상 신호를 추출하는 동안 저역 통과 필터가 삽입된 식별 데이터를 추출하고 있다.
다른 예에서, 화상을 주파수 변환하고, 주파수 변환 후의 영상 신호가 강한 주파수 성분을 갖는 부분에 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 방법이 제안되어 있다("NIKKEI Electronics", 1996, 4. 22(no. 660), 13쪽 참조).
이 방법에서 전자 워터마크 데이터는 강한 주파수 성분을 갖는 영역에 삽입되기 때문에 전자 워터마크 데이터는 압축 처리나 필터링 같은 화상 처리를 통해 제거되지 않는다. 또한 전자 워터마크 데이터로서 정상 분포를 갖는 난수를 사용하여 전자 워터마크 데이터 사이의 간섭을 막고 전체 화상에 큰 영향을 미치지 않고 전자 워터마크 데이터를 파괴하는 것을 어렵게 한다.
전자 워터마크 데이터 삽입 방법에서 원 화상은 우선 예를들어 DCT(discrete cosine transform)에 의하여 주파수 성분으로 변환한다. 주파수 영역에 높은 값을 갖는 데이터 n개를 f(1), f(2), …, f(n)으로 선택한다. 전자 워터마크 데이터 w(1), w(2), …, w(n)을 평균 0과 분산 1을 갖는 정상 분포로부터 선택한다. α는 스케일링 인자인 식 F(i) = f(i) + α× ｜f(i)｜ × w(i)는 각 (i)를 구하기 위하여 계산된다. f(i) 대신에 F(i)로 치환된 주파수 성분을 IDCT(inverse discrete cosine transform)하여 전자 워터마크 데이터가 삽입된 화상을 얻는다.
또한, 전자 워터마크 데이터는 다음 방법에 따라 검출된다. 이 검출 방법에서 원 화상과 전자 워터마크 데이터 후보 w(i)(여기서 i = 1, 2, …, n) 양자가 알려져야 한다.
우선 전자 워터마크 데이터를 포함하는 화상은 예를들어 DCT를 통하여 주파수 성분으로 변환된다. 각 전자 워터마크를 포함하는 데이터를 삽입한 f(1), f(2), …, f(n)에 대응하는 요소의 값을 F(1), F(2), …, F(n)으로 한다. f(i) 및 F(i)을 사용하여 전자 워터마크 데이터 W(i)를 추출하여 식 W(i) = (F(i)-f(i))/f(i)가 계산된다.
다음, w(i)와 W(i) 사이의 통계적 유사도 C가 벡터 내적을 포함하는 다음 식에 의하여 얻어진다.
C = W × w / (WD × wD)
여기서 W = (W(1), W(2), …, W(n)), w = (w(1), w(2), …, w(n)), WD = 벡터 W의 절대값, wD = 벡터 w의 절대값이다. 통계적 유사도 C가 특정 값 이상일 때, 전자 워터마크 데이터는 삽입된 상태인 것으로 결정된다.
따라서, 전자 워터마크 데이터를 전술된 방법을 통하여 화상에 삽입시킴으로써 원 화상을 소유하고 있는 저작자는 위법 복제로 의심되는 디지털 화상 데이터를 검출한다. 전술된 방법은 원 화상을 요구하기 때문에 저작자, 즉 원 화상의 소유자는 위법 복제로 의심되는 화상 데이터를 검출할 수 있다. 그러나, 각 단자의 재생 장치에는 원 화상의 부재 때문에 전자 워터마크 데이터를 검출할 수 없다.
이 문제를 극복하기 위하여 단자 처리, 특히 MPEG 시스템에 대한 전술된 방법의 향상이 제안되어 왔다. 이 향상된 방법에서 원 화상은 각각 8 화소 × 8 화소를 갖는 블록으로 나누어진다. 전자 워터마크 데이터는 블록 처리 장치에서 삽입되고 추출된다.
전자 워터마크 데이터 삽입 처리는 MPEG 부호화 처리의 이산 코사인 변환이 종료된 후의 주파수 영역에 AC 주파수 성분이 주파수 증가 순서로 f(1), f(2), …, f(n)으로 설정된다. 전자 워터마크 데이터 w(1), w(2), …, w(n)는 평균 0과 분산 1을 갖는 정상 분포로부터 선택된다. 각 (i)를 구하기 위하여, 식 F(i) = f(i) + α × avg(f(i)) × w(i)이 계산된다. 여기서 α는 스케일링 인자이고 avg(f(i))는 f(i)에 인접한 세 점에서 절대값을 평균함으로써 얻어진 부분 평균이다. f(i)를 F(i)로 치환하여 MPEG 부호화 처리의 후속 단계를 수행한다.
전자 워터마크 데이터는 다음 방법에 따라서 검출된다. 이 방법은 어떤 원 화상도 필요로하지 않는다. 이는 전자 워터마크 데이터 후보 w(i)(여기서 i = 1, 2, …, n)가 알려지는 것이 필요하다.
MPEG 팽창 처리의 역양자화 후 블록 주파수 영역에 주파수 성분은 주파수 증가 순서로 F(1), F(2), …, F(n)으로 설정된다. F(i)에 인접한 세 점의 절대값의 평균은 부분 평균 avg(F(i))로 설정된다. 전자 워터마크 데이터 W(i)는 다음 식을 계산하여 얻어진다.
W(i) = F(i) / avg(F(i))
또한 한 프레임에 대한 w(i)의 합 WF(i)는 각 (i)에 대하여 계산된다.
다음 w(i)와 WF(i) 사이의 통계적 유사도 C는 벡터 내적을 포함하는 다음 식을 계산함으로써 얻어진다.
C = WF × w / (WFD × wD)
여기서 W = (WF(1), WF(2), …, WF(n)), w = (w(1), w(2), …, w(n)), WFD = 벡터 WF의 절대값, wD = 벡터 w의 절대값이다. 통계적 유사도 C는 특정 값 이상이고 대응하는 전자 워터마크 데이터가 삽입된 상태임을 결정한다.
그러나, 전술된 종래의 기술은 다음의 단점을 가진다. 일본 특개평 6-315131호 공보에 발표된 예에서 전자 워터마크 정보는 모든 프레임에 삽입되지 않기 때문에 전자 위터마크를 삽입하지 않은 프레임은 위법 복제를 막을 수 없다. 또한, 연속적인 프레임은 정지 화상이고 바뀌지 않는 것을 전제하기 때문에 전자 워터마크 데이터가 삽입된 영역을 특정하지 않기 때문에 전자 워터마크 데이터는 빠르게 움직이는 화상에 삽입할 수 없다.
일본 특개평 5-30466호 공보에 발표된 예에서, 화상의 주파수 변환 후의 주파수 영역보다 낮은 부분에 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 때문에 고역 통과 필터가 전자 워터마크 데이터를 쉽게 제거할 수 있다.
주파수 변환 후에 주파수 성분의 강한 부분에 전자 워터마크를 삽입하는 예에서 전술된 문제는 발생하지 않는다. 그러나, 공통 전자 워터마크 데이터가 어떤 장면에도 삽입되기 때문에 검출 효율을 향상시키기 위하여 강조되면 전자 워터마크가 정지 화상 같은 작은 움직임을 갖는 화면에 쉽게 나타난다. 결과적으로 화질은 저하된다. 다른 문제는 전자 워터마크가 화질의 저하를 방지하기 위하여 약하게 삽입되면 검출 효율이 감소하는 것이다.
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위한 것이다.
게다가, 본 발명의 목적은 화상의 저하없이 높은 검출 효율을 구현할 수 있는 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템을 제공하는 것이다.
전술된 문제점은 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 다음 시스템에 의해 해결된다. 이 시스템은 원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT(Discrete Cosine Transform)를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기; 상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화기(quantizer); 상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 결정 수단; 픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정 수단; 픽쳐 타입 각각에 대하여, 제1 내지 제j의 전자 워터마크 데이터 및 상기 움직임을 갖는 (j ×2) 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블; 상기 픽쳐 타입 및 상기 움직임에 따라, 한가지 타입의 상기 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기; 및 상기 DCT 변환 후의 데이터에 상기 선택된 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입기 수단을 포함하고, 상기 움직임의 크기는 선행 프레임의 DCT 계수와 후속 프레임의 DCT 계수 간의 차를 구함으로써 결정되고, 상기 움직임의 크기에 따라 적합한 강도의 전자 워터마크 데이터가 삽입되는 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템이다.
또한, 전술된 문제점은 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 다음 시스템에 의해 해결된다. 이 시스템은 원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기; 상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화 수단; 상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 결정 수단; 픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정 수단; 원 전자 워터마크 데이터를 저장하는 원 전자 워터마크 데이터 메모리; 상기 픽쳐 타입에 따라 상기 각 원 전자 워터마크 데이터에 데이터 승산을 행하는 j개의 제1 승산기; 상기 j개의 승산기에서 출력되는 제1 내지 제j 전자 워터마크 데이터의 j 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블; 상기 j 타입의 전자 워터마크 데이터들 중에서 한가지 타입의 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기; 상기 DCT 계수들 간의 차이에 기초하여 얻어진 상기 움직임의 크기에 따라, 상기 선택된 전자 워터마크 데이터에 승산을 행하는 제2 승산기; 및 상기 제2 승산기에 의한 승산을 통해 얻어진 전자 워터마크 데이터를 상기 DCT 변환 후의 데이터에 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입 수단을 포함하고, 상기 움직임의 크기는 선행 프레임의 DCT 계수와 후속 프레임의 DCT 계수 간의 차를 구함으로써 결정되고, 상기 움직임의 크기에 따라 적합한 강도의 전자 워터마크 데이터가 삽입되는 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템이다.
또한, 전술된 문제점은 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 다음 장치에 의해 해결된다. 이 장치는 원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기; 상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화기; 상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 판정기; 각 픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정부; 픽쳐 타입 각각에 대하여, 제1 내지 제j의 전자 워터마크 데이터 및 상기 움직임을 갖는 (j ×2) 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블; 상기 픽쳐 타입 및 상기 움직임에 따라, 한가지 타입의 상기 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기; 상기 DCT 변환 후의 데이터에 상기 선택된 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입기; 상기 전자 워터마크 데이터가 삽입된 k ×k 화소의 블록을 역양자화하는 역양자화기; 및 상기 역양자화된 전자 워터마크 데이터가 삽입된 k×k 화소의 블록의 IDCT를 수행하는 IDCT 변환기를 포함하는 전자 워터마크 데이터 삽입 장치이다.
또한, 전술된 문제점은 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 다음 장치에 의해 해결된다. 이 장치는 원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기; 상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화기; 상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 판정기; 픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정기; 픽쳐 타입 각각에 대하여, 제1 내지 제j의 전자 워터마크 데이터 및 상기 움직임을 갖는 (j ×2) 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블; 상기 픽쳐 타입 및 상기 움직임에 따라, 한가지 타입의 상기 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기; 상기 DCT 변환 후의 데이터에 상기 선택된 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입기; 및 상기 전자 워터마크 데이터의 삽입 후에 데이터를 엔코딩하는 허프만 부호화기(Huffman encoder)를 포함하는 전자 워터마크 삽입 장치이다.
또한, 전술된 문제점은 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 다음 장치에 의해 해결된다. 이 장치는 원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기; 상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화기; 상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 판정기; 픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정부; 원 전자 워터마크 데이터를 저장하는 원 전자 워터마크 데이터 저장 수단; 상기 픽쳐 타입에 따라 상기 원 전자 워터마크 데이터에 데이터 승산을 행하는 j개의 제1 승산기; 상기 j개의 승산기에서 출력되는 제1 내지 제j 전자 워터마크 데이터의 j 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블; 상기 j 타입의 전자 워터마크 데이터들 중에서 한가지 타입의 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기; 상기 DCT 계수들 간의 차이에 기초하여 얻어진 움직임의 크기에 따라, 상기 선택된 전자 워터마크 데이터에 승산을 행하는 제2 승산기; 상기 제2 승산기에 의한 승산을 통해 얻어진 전자 워터마크 데이터를 상기 DCT 변환 후의 데이터에 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입기; 상기 전자 워터마크 데이터가 삽입된 k ×k 화소의 블록을 역양자화하는 역양자화기; 및 IDCT(inverse discrete cosine transform)를 수행하는 IDCT 변환기를 포함하는 전자 워터마크 데이터 삽입 장치이다.
또한, 전술된 문제점은 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 다음 장치에 의해 해결된다. 이 장치는 전자 워터마크 데이터 삽입기에 의해 부호화된 k ×k 화소 크기의 블록 데이터를 추출하고 복호화하는 복호화기; 상기 복호화된 블록 데이터를 IDCT 변환하는 IDCT 변환기; 상기 k ×k 화소 크기의 블록 데이터가 추출되는 위치에 관한 정보에 기초하여, 추출될 전자 워터마크 데이터의 번호를 구하고, 상기 IDCT 변환기로부터 출력된 IDCT 변환 후의 데이터로부터 전자 워터마크 데이터를 추출하는 전자 워터마크 데이터 추출기; 상기 전자 워터마크 데이터 추출기에 의해 추출된 데이터를 저장하는 추출된 데이터 저장 수단; 및 상기 추출된 데이터 저장 수단이 1 화면에 대해 추출된 데이터를 저장한 후, 상기 추출된 데이터 저장 수단 및 상기 전자 워터마크 테이블을 이용하여, 대응 위치에서 전자 워터마크 데이터를 추출하고, 통계적 유사도를 계산하여 계산 결과를 출력하는 전자 워터마크 데이터 검출기이다.
본 발명에 따르면, 전자 워터마크 삽입 장치는 전 픽쳐의 DCT 후의 계수의 발생량(이하 DCT 계수라 함)과 후 픽쳐의 DCT후의 계수의 발생량(이하, DCT 계수라 함)간의 차이에 기초한 적절한 세기를 갖는 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 것을 특징으로 한다. 바꾸어 말하자면, 전 픽쳐의 DCT 계수 발생량과 후 픽쳐의 DCT 계수 발생량간의 차이가 우선 계산된다. 다음으로, 적절한 세기를 가진 전자 워터마크 데이터가 상기 차이에 삽입된다. 따라서, 높은 검출 효율을 갖는 전자 워터마크 삽입 시스템은 화질의 저하없이 구현될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템은 움직임 판정기, 픽쳐 타입 결정부, 전자 워터마크 데이터 선택기, 전자 워터마크 데이터 테이블 및 전자 워터마크 데이터 삽입기를 포함한다.
움직임 판정기는 시간 t에서 DCT 변환된 DCT 계수 발생량 V(t)과 시간 (t+1)에서 DCT 변환된 DCT 계수 발생량 V(t+1)간의 차이를 계산하고나서 그 차이에 기초한 픽쳐들간의 움직임의 크기를 결정한다.
픽쳐 타입 결정부는 픽쳐 타입들 중 한가지 타입을 결정하는데, 예를 들면 인트라-부호화된 화상(또는 인트라-픽쳐 또는 이하 I-픽쳐라 함), 예측된 부호화된 화상(예측된 픽쳐 또는 이하 P-픽쳐라 함), 양방향 예측된 부호화된 화상(양방향 예측된 픽쳐 또는 이하 B-픽쳐라 함) 등을 포함한다.
전자 워터마크 데이터 선택기를 전자 워터마크 데이터 테이블의 픽쳐 타입과 움직임의 정도에 기초하여 구해진 결정 결과에 따라 전자 워터마크 데이터를 선택하고 이를 전자 워터마크 데이터 삽입기에 출력한다. 따라서, 전자 워터마크 데이터 삽입기는 적절한 전자 워터마크 데이터를 삽입한다.
움직임의 정도에 기초하여 구해진 결정 결과는 다음과 같은 의미를 갖는다. 즉, 인간의 눈이 큰(거친) 움직임을 갖는 픽쳐에 민감하지 않기 때문에 전자 워터마크 데이터는 강하게 삽입된다. 이에 비해, 인간의 눈이 (정지 화상과 같이)작은 움직임을 갖는 픽쳐에 민감하기 때문에 전자 워터마크 데이터는 약하게 삽입된다.
특히, P 또는 B 픽쳐의 DCT 계수가 작은 움직임을 갖는 픽쳐에 대해 작기 때문에, 양측 프레임에 전자 워터마크 데이터를 강하게 삽입하는 것은 검출 효율에 크게 반영되지 않는다. 따라서, 작은 움직임을 갖는 픽쳐에 대해서는 P 픽쳐와 B 픽쳐에 전자 워터마크 데이터의 세기를 약하게 하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템을 도시한 시스템 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자 워터마크 데이터 검출 시스템을 도시한 시스템 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 전자 워터마크 데이터 삽입 테이블의 구성과 그 선택 방법을 도시한 차트.
도 4는 MPEG 표준 부호화 구조에 따른 화상 데이터 구성을 도시한 도면.
도 5는 각 프레임 또는 필드 정보의 부호화를 설명하기 위한 도면.
도 6은 각 픽쳐 타입의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 7은 DCT 변환을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템을 도시한 시스템 블럭도.
도 9는 종래 기술의 예를 도시한 도면.
도 10은 종래 기술의 예를 도시한 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
101 : 원 화상 저장 영역
102 : 8 × 8 화소 크기의 블록 데이터
103 : DCT 변환기
104 : 양지화기
105 : 전자 워터마크 데이터 삽입기
106 : 움직임 판정기
107 : 픽쳐 타입 결정부
108 : 전자 워터마크 데이터 실렉터
109 : 전자 워터마크 데이터 테이블
110 : 역양자화기
111 : IDCT 변환기
112 : 전자 워터마크 데이터가 삽입된 화상 저장 영역
113 : 전자 워터마크 데이터가 삽입된 8 × 8 화소 크기의 블록 데이터
114 : 허프만 부호화기
115 : 압축 데이터
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 워터마크 데이터 삽입 장치를 도시한 시스템 블럭도이다.
본 발명에 따라, 전자 워터마크 데이터 삽입 장치는 원 화상(101)으로부터 k × k 화소 블럭(102)을 추출하고 나서, 블럭에 DCT(discrete cosine transform)를 행하고, DCT 변환 후에 데이터를 출력하는 DCT 변환기, DCT 계수를 양자화하는 양자화기(104), DCT 계수 발생량에 기초하여 동작의 강약을 판정하는 움직임 판정기(106), 픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정기(107), 각각의 픽쳐 타입과 동작의 강약에 기초하여 적합한 값으로 계산된 제1 전자 워터마크 데이터부터 제j 전자 워터마크 데이터까지를 범위로 하는 (j × 2)타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블(109), 픽쳐 타입과 동작의 강약에 따라 특정한 타입의 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 실렉터(108), DCT 변환후의 데이터에 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 전자 워터마크 데이터 삽입기(109), 전자 워터마크 데이터가 삽입되는 k × k 화소의 블럭을 역양자화하는 역양자화기(110), IDCT(inverse discrete cosine transform)를 수행하는 IDCT 변환기(111), 및 부호화 처리를 수행하는 허프만 부호화기(114)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 전자 워터마크 데이터 검출기를 나타내는 시스템 블록도이다.
본 발명의 전자 워터마크 데이터 검출 장치는 MPEG 데이터를 복호화하는 복호기(202), IDCT(inverse discrete cosine transform)를 수행하는 IDCT 변환기(203), IDCT 변환기(203)로부터 k × k 크기의 화소 출력에 대한 주파수 데이터로부터 전자 워터마크 데이터를 추출하고나서 추출 데이터를 저장하는 추출 데이터 저장 영역(205)의 소정 위치에 저장하는 전자 워터마크 데이터 추출기(204), 전자 워터마크 데이터 실렉터(207)에 의해 전자 워터마크 데이터 테이블(208)로부터 추출된 제m(m=1, 2, …, j) 데이터와 추출 데이터와 전자 워터마크 데이터간의 통계적 유사도를 계산하는 전자 워터마크 데이터 검출기를 포함한다.
본 발명의 전자 워터마크 데이터 삽입 및 검출 시스템에 있어서, 삽입측의 개수만큼의 전자 워터마크 데이터 테이블의 컨텐츠는 상응하는 수를 갖는 검출측에 대해 상응하는 개수를 갖는 전자 워터마크 데이터 테이블의 컨텐츠와 일치해야 한다. 또한, 삽입측의 개수만큼의 전자 워터마크 데이터 위치 테이블의 컨텐츠는 상응하는 수를 갖는 검출측에 대해 상응하는 개수를 갖는 전자 워터마크 데이터 위치표의 컨텐츠와 일치해야 한다. 즉, 삽입측의 제m(m =1, 2,…, j) 전자 워터마크 데이터 표의 컨텐츠는 검출측 상의 제m(m =1, 2,…, j) 전자 워터마크 데이터 테이블의 컨텐츠와 일치해야 한다.
도 3은 본 발명에 따른 전자 워터마크 데이터 테이블(109)의 구성 및 선택 방법을 나타내는 차트이다.
원래의 전자 워터마크 데이터 W는 픽쳐 타입에 따라 전자 워터마크 데이터의 강도(W(I), W(P) 및 W(B))를 선택한다. 이후에, DCT 계수 발생량에 기초하여 동작의 강약을 판정한다. 또한, 전자 워터마크 데이터의 강도(W(I) 및 W(I'))는 동작의 강약에 따라 선택한다. 따라서, 전자 워터마크 데이터의 강도를 6개의 패턴으로 테이블화하여, 도 1의 전자 워터마크 데이터 테이블(109)을 작성한다.
다음, 도 4 및 5를 사용하여 화상 데이터의 구조는 다음에 설명될 것이다. 여기서, MPEG 표준의 화상 데이터에 대하여 설명할 것이다. MPEG 표준 부호화 방식에 의한 화상 데이터는 도 4에 도시된 구조를 갖는다. 화상의 각 프레임 또는 필드의 정보는 다음의 픽쳐 시작 코드(PSC)에 따라 픽쳐층으로 설명된다.
각각의 프레임 또는 필드의 정보는 I-픽쳐, P-픽쳐 및 B-픽쳐의 3종류의 픽쳐 형식으로 부호화된다. 도 5에 도시된 바와같이, P 픽쳐 및 B 픽쳐는 참조화상을 시간적으로 독립된 다른 화상에 대해서만 다른 값을 갖는 화상 정보로 부호화된다.
각각의 픽쳐는 블록으로 세분되고, 적당한 양자화 계수로 양자화되어, 블록 단위로 DCT(discrete cosine transform)를 행하여, 허프만 부호화된다. 각각의 프레임의 필드 정보는 슬라이스 시작 코드(SSC)에 따라 슬라이스 층 이하에 있는 매크로 블록 층(MB)내에 위치한다. 휘도 정보 Y를 나타내는 4 블록층은 4개이고, 색차 정보 Cb 및 색차 정보 Cr을 나타내는 블록층 2개를 포함하는 블록층 6개로 도시된다.
DCT 계수는 도 7에 도시된 바와 같이 수의 순서로 주사되고, 64개의 1차원 시퀀스로 변환된다. 도 7의 위치(1)는 DCT 변환 영역의 직류(DC) 성분을 나타낸다. 위치(1)로부터 오른쪽 방향으로 축이 이동함에 따라, 수평 방향의 DCT 변환 영역은 높아진다. 축이 위치(1)로부터 아래로 이동함에 따라, 수직 DCT 변환 영역이 높아진다. 우선 상부 좌측 코너의 위치(1)로부터 2, 3, …, 64의 순서로 주사가 수행된다. 즉, 지그재그 주사가 DCT 변환 영역의 저주파 영역에서 사선으로 수행된다.
다음, 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템의 동작은 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
DCT 변환기(103)는 원 화상(101)으로부터 8 × 8 크기의 화소 블록 데이터(102)를 추출하고, DCT 변환을 행한다. 다음, 양자화기(104)는 DCT 계수를 양자화한다. 움직임 판정기(106)는 DCT 변환기(103)로부터 획득된 DCT 계수의 개수 V(t)와 사전에 보유한 전 프레임의 DCT 계수의 개수 V(t-1)간의 차를 계산한다. 차이값이 특정한 임계값을 초과하면, 움직임 판정기(106)는 크게 이동한 것으로 판정한다. 차이값이 특정한 값 이하이면, 움직임 판정기(106)는 적게 이동한 것으로 판정한다.
전자 워터마크 데이터 삽입기(105)는 전자 워터마크 데이터 테이블(109)로부터 8 ×8 블록 데이터가 추출되는 위치와 매치하는 전자 워터마크 데이터 W(j), 픽쳐 타입 및 이동량을 추출하고, 그 다음에 전자 양자화기(104)로부터 양자화 출력된 데이터로 삽입한다. 원래의 전자 워터마크 데이터가 W(e)라고 가정하면, 전자 워터마크 데이터 W(j)의 k는 동작량의 계수이고, 각각의 픽쳐 타입으로 공급되는 수학식 W(j) = k ×W(e)로 표현될 수 있다.
이후에, 역양자화기(110)에 의해 역양자화가 수행된다. IDCT 변환기는 역양자화기(110)로부터의 데이터 출력을 IDCT 변환한다. 데이터는 전자 워터마크 데이터가 삽입되는 화상 저장 영역(112)내의 위치(113)에 저장된다. 위치(113)는 DCT 결정 장치(103)가 8 ×8 블록 데이터를 추출해내는 위치와 동일하다.
상기 동작은 특정한 화면의 모든 영역에서 수행된다. 전자 워터마크는 특정한 화면의 모든 영역에 8 ×8 블록의 단위로 삽입된다. 압축 데이터가 생성되는 경우, 허프만 부호화기(114)는 전자 워터마크 데이터 삽입기(105)의 출력 데이터를 부호화하고 압축 데이터(115) 등을 출력한다.
다음, 전자 워터마크 데이터 검출 시스템의 동작은 도 2를 참조하여 설명될 것이다. 검출기(202)는 압축 데이터(201)로부터 8 ×8 화소 크기의 블록 데이터를 복호화한다. 이후에, IDCT 변환기(203)는 IDCT 변환을 수행한다. 전자 워터마크 데이터 추출기(204)는 추출된 8 ×8 블록 데이터의 위치 정보에 기초하여 전자 워터마크 데이터 표(208)로부터 추출된 다수의 전자 워터마크 데이터를 확보한다. 또한, 전자 워터마크 데이터 추출기(204)는 IDCT 변환기(203)로부터 IDCT 변환후의 데이터로부터 전자 워터마크 데이터를 추출하고나서 그것을 추출된 데이터 저장 영역(205)에 저장한다. 상술된 동작은 특정한 화면에 대해 모든 8 ×8 크기의 블록에서 수행된다.
특정한 화면에 대해 추출된 데이터가 추출된 데이터 저장 영역(205)에 저장된 후에, 전자 워터마크 데이터 검출기(206)는 추출된 데이터 저장 영역(205) 및 전자 워터마크 데이터 표(208)로부터 전자 워터마크 데이터를 추출한다. 따라서, 전자 워터마크 데이터 검출기(206)는 통계적 유사도를 계산하고나서, 다음 그것을 검출 출력(209)으로 출력한다.
다음, 각각의 픽쳐 타입의 동작은 도 5를 참조하는 도 6을 참조하여 설명될 것이다. 전자 워터마크 데이터가 I-픽쳐에 숨겨진 경우, DCT 성분은 I 로부터 I+W(I)로 변화한다. 전자 워터마크 데이터가 B-픽쳐에 숨겨진 경우, DCT 성분은 B로부터 B+W(B)로 변화한다. I는 I-픽쳐의 SCT 성분을 나타낸다. B는 B-픽쳐의 DCT 성분을 나타낸다. P는 P 픽쳐의 DCT 성분을 나타낸다. W(I)는 I-픽쳐에 숨겨진 DCT 성분을 나타낸다. W(B)는 B-픽쳐에 숨겨진 DCT 성분을 나타낸다. W(P)는 P-픽쳐에 숨겨진 DCT 성분을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 시스템 및 장치를 묘사하는 시스템 블록도이다.
이 실시예에 있어서, 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템은 원 화상으로부터 k×k 화소를 추출하고, 블록에 DCT를 실시하며, DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기(103), DCT 계수를 양자화하는 양자화기(104), DCT 변환기에 의해 획득된 DCT 계수 발생량 V(t)와 미리 획득된 전 프레임의 DCT 계수 발생량 V(t-1)사이의 차에 기초하여 동작량을 판정하는 움직임 판정기(104), 픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정부(107), 원래의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 원래의 전자 워터마크 데이터 저장 수단(120), 상기 원래의 전자 워터마크를 상기 픽쳐 타입에 따라 곱셈을 실시하는 제j 승산기(제1 승산기(121), 제2 승산기(122), …, 제j 승산기), 제1 전자 워터마크 데이터부터 제j 전자 워터마크 데이터를 범위로 하는 j형의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 표(109), 8 ×8 크기의 화소 블록의 위치에 따라 전자 워터마크 데이터중 한 종류의 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기, 움직임 판정기에 의해 판정되는 동작량에 따라 전자 워터마크 데이터에 곱셈을 실시하는 승산기(124), DCT 변환후에 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입기(105), 전자 워터마크 데이터가 삽입되는 k ×k 크기의 블록을 역양자화하는 역양자화기(110), 및 IDCT(inverse discrete cosine transform)를 수행하는 IDCT 변환기(111)를 포함한다.
다음, 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템의 동작은 하기에 설명될 것이다. DCT 변환기(103)는 원 화상(101)으로부터 8 ×8 크기의 화소의 블록 데이터(102)를 추출하고 나서 DCT 변환을 한다. j 승산기(121 내지 123)는 픽쳐 타입에 따라 원래의 전자 워터마크 데이터를 곱셈하고나서 제j 워터마크 데이터를 전자 워터마크 데이터 표(109)에 저장한다.
이러한 경우에, 제j 승산기의 승산 인수는 미리 결정되거나 동작중에 재기록될 것이다. 승산 인수가 1인 경우, 대응하는 승산기는 생략될 것이다.
전자 워터마크 데이터 선택기(108)는 전자 워터마크 데이터 표(109)로부터 각 8 ×8 크기의 화소 블록의 위치와 매칭하는 전자 워터마크 데이터를 추출한다. 승산기(124)는 움직임 판정기(106)에 의해 판정된 동작량에 따라 선택된 전자 워터마크 데이터에 의해 추출된 전자 워터마크 데이터를 곱한다.
승산기(124)의 승산 인수는 미리 결정되거나 동작중에 임의로 재기록될 것이다. 승산 인수가 1인 경우, 승산기는 생략된다. 전자 워터마크 데이터 삽입기(105)는 양자화기(104)로부터의 양자화 출력후의 데이터를 상술된 전자 워터마크 데이터에 삽입한다.
IDCT 변환기(111)는 역양자화기(110)로부터의 데이터 출력을 IDCT 변환하고나서 데이터를 전자 워터마크 데이터가 삽입되는 화상 저장 영역(112)내에서 DCT 변환기(103)가 8 ×8 블록 데이터가 추출되는 위치와 동일한 위치(113)에 저장한다. 상기 동작은 특정한 화면의 전체에 대해 실행한다. 전자 워터마크 데이터 세트는 8 × 8 블록 장치의 모든 영역에 삽입된다.
MPEG 표준에 따른 부호화 시스템은 상기 실시예에서 설명되었다. 그러나, DCT를 사용하는 다른 화상 부호화 시스템, 예를 들어, H. 261에 있어서도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
본 발명의 전자 워터마크를 삽입하는 시스템 및 장치에 있어서, 삽입된 적당한 길이의 전자 워터마크 데이터는 픽쳐 타입에 따라 DCT 계수 발생량으로부터 판정된 움직임(전 프레임에 따른 차)에 기초하여 획득된다. 결과적으로, 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템은 화질을 저하시키지 않고 높은 검출 효율을 제공하는 것을 실현할 수 있다.

Claims (7)

  1. 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 시스템에 있어서,
    원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT(Discrete Cosine Transform)를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기;
    상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화기(quantizer);
    상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 결정 수단;
    픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정 수단;
    픽쳐 타입 각각에 대하여, 제1 내지 제j의 전자 워터마크 데이터 및 상기 움직임을 갖는 (j ×2) 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블;
    상기 픽쳐 타입 및 상기 움직임에 따라, 한가지 타입의 상기 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기; 및
    상기 DCT 변환 후의 데이터에 상기 선택된 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입기 수단
    을 포함하고,
    상기 움직임의 크기는 선행 프레임의 DCT 계수와 후속 프레임의 DCT 계수 간의 차를 구함으로써 결정되고, 상기 움직임의 크기에 따라 적합한 강도의 전자 워터마크 데이터가 삽입되는 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템.
  2. 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 시스템에 있어서,
    원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기;
    상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화 수단;
    상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 결정 수단;
    픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정 수단;
    원 전자 워터마크 데이터를 저장하는 원 전자 워터마크 데이터 메모리;
    상기 픽쳐 타입에 따라 상기 각 원 전자 워터마크 데이터에 데이터 승산을 행하는 j개의 제1 승산기;
    상기 j개의 승산기에서 출력되는 제1 내지 제j 전자 워터마크 데이터의 j 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블;
    상기 j 타입의 전자 워터마크 데이터들 중에서 한가지 타입의 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기;
    상기 DCT 계수들 간의 차이에 기초하여 얻어진 상기 움직임의 크기에 따라, 상기 선택된 전자 워터마크 데이터에 승산을 행하는 제2 승산기; 및
    상기 제2 승산기에 의한 승산을 통해 얻어진 전자 워터마크 데이터를 상기 DCT 변환 후의 데이터에 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입 수단
    을 포함하고,
    상기 움직임의 크기는 선행 프레임의 DCT 계수와 후속 프레임의 DCT 계수 간의 차를 구함으로써 결정되고, 상기 움직임의 크기에 따라 적합한 강도의 전자 워터마크 데이터가 삽입되는 전자 워터마크 데이터 삽입 시스템.
  3. 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 장치에 있어서,
    원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기;
    상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화기;
    상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 판정기;
    각 픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정부;
    픽쳐 타입 각각에 대하여, 제1 내지 제j의 전자 워터마크 데이터 및 상기 움직임을 갖는 (j ×2) 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블;
    상기 픽쳐 타입 및 상기 움직임에 따라, 한가지 타입의 상기 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기;
    상기 DCT 변환 후의 데이터에 상기 선택된 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입기;
    상기 전자 워터마크 데이터가 삽입된 k ×k 화소의 블록을 역양자화하는 역양자화기; 및
    상기 역양자화된 전자 워터마크 데이터가 삽입된 k×k 화소의 블록의 IDCT를 수행하는 IDCT 변환기
    를 포함하는 전자 워터마크 데이터 삽입 장치.
  4. 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 장치에 있어서,
    원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기;
    상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화기;
    상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 판정기;
    픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정기;
    픽쳐 타입 각각에 대하여, 제1 내지 제j의 전자 워터마크 데이터 및 상기 움직임을 갖는 (j ×2) 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블;
    상기 픽쳐 타입 및 상기 움직임에 따라, 한가지 타입의 상기 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기;
    상기 DCT 변환 후의 데이터에 상기 선택된 전자 워터마크 데이터를 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입기; 및
    상기 전자 워터마크 데이터의 삽입 후에 데이터를 엔코딩하는 허프만 부호화기(Huffman encoder)
    를 포함하는 전자 워터마크 삽입 장치.
  5. 전자 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 장치에 있어서,
    원 화상으로부터 k ×k 화소의 블록을 추출하고, 상기 블록에 DCT를 행하여, 상기 DCT 변환 후의 데이터를 출력하는 DCT 변환기;
    상기 DCT 변환기로부터 출력된 DCT 계수를 양자화하는 양자화기;
    상기 DCT 변환기로부터의 발생량에 기초하여 움직임의 크기를 결정하는 움직임 판정기;
    픽쳐 타입을 결정하는 픽쳐 타입 결정부;
    원 전자 워터마크 데이터를 저장하는 원 전자 워터마크 데이터 저장 수단;
    상기 픽쳐 타입에 따라 상기 원 전자 워터마크 데이터에 데이터 승산을 행하는 j개의 제1 승산기;
    상기 j개의 승산기에서 출력되는 제1 내지 제j 전자 워터마크 데이터의 j 타입의 전자 워터마크 데이터를 저장하는 전자 워터마크 데이터 테이블;
    상기 j 타입의 전자 워터마크 데이터들 중에서 한가지 타입의 전자 워터마크 데이터를 선택하는 전자 워터마크 데이터 선택기;
    상기 DCT 계수들 간의 차이에 기초하여 얻어진 움직임의 크기에 따라, 상기 선택된 전자 워터마크 데이터에 승산을 행하는 제2 승산기;
    상기 제2 승산기에 의한 승산을 통해 얻어진 전자 워터마크 데이터를 상기 DCT 변환 후의 데이터에 삽입하는 전자 워터마크 데이터 삽입기;
    상기 전자 워터마크 데이터가 삽입된 k ×k 화소의 블록을 역양자화하는 역양자화기; 및
    IDCT(inverse discrete cosine transform)를 수행하는 IDCT 변환기
    를 포함하는 전자 워터마크 데이터 삽입 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 승산기 및 상기 제2 승산기는 승산 계수가 1인 경우에는 생략되는 전자 워터마크 데이터 삽입 장치.
  7. 전자 워터마크 데이터를 검출하기 위한 장치에 있어서,
    전자 워터마크 데이터 삽입기에 의해 부호화된 k ×k 화소 크기의 블록 데이터를 추출하고 복호화하는 복호화기;
    상기 복호화된 블록 데이터를 IDCT 변환하는 IDCT 변환기;
    상기 k ×k 화소 크기의 블록 데이터가 추출되는 위치에 관한 정보에 기초하여, 추출될 전자 워터마크 데이터의 번호를 구하고, 상기 IDCT 변환기로부터 출력된 IDCT 변환 후의 데이터로부터 전자 워터마크 데이터를 추출하는 전자 워터마크 데이터 추출기;
    상기 전자 워터마크 데이터 추출기에 의해 추출된 데이터를 저장하는 추출된 데이터 저장 수단; 및
    상기 추출된 데이터 저장 수단이 1 화면에 대해 추출된 데이터를 저장한 후, 상기 추출된 데이터 저장 수단 및 상기 전자 워터마크 테이블을 이용하여, 대응 위치에서 전자 워터마크 데이터를 추출하고, 통계적 유사도를 계산하여 계산 결과를 출력하는 전자 워터마크 데이터 검출기
    를 포함하는 전자 워터마크 데이터 검출 장치.
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