KR20030041414A - 웨이블릿 기반에서 디지털 워터마크 삽입/추출장치 및 방법 - Google Patents

웨이블릿 기반에서 디지털 워터마크 삽입/추출장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부로부터의 공격에 견고성을 지니며, 상기 워터마크 삽입으로 인한 화질 열화를 최소화할 수 있는 웨이블릿 기반에서의 디지털 워터마크 삽입 및 추출장치와 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 저작권 보호를 위한 워터마크 삽입 및 추출하는데 있어서 웨이블릿 변환 영역 중 DC성분 영역에 워터마크를 삽입함으로써 압축 등과 같은 외부 공격에도 삽입된 워터마크가 견고성을 유지하도록 하며, 또한 상기 워터마크 삽입영역으로 정해진 DC성분영역내 화상의 고주파 의존도를 계산하여 고주파 의존도가 높은 화소순으로 워터마크를 삽입함으로써, DC성분영역내 워터마크 삽입으로 인한 화질 열화도 최소화할 수 있는 이점이 있다. 이는 인간의 시각이 고주파성분의 변화보다 저주파성분의 변화에 민감하게 반응한다는 인간의 시각 특성(Human Visual Characteristic)을 고려한 것이다. 또한 웨이블릿을 기반으로 하는 향후 JPEG2000 등에서의 손실, 압축을 비롯한 각종 워터마크 제거 공격에 대해 견고성을 지니게 되는 이점이 있다.

Description

웨이블릿 기반에서 디지털 워터마크 삽입/추출장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EMBEDDING AND EXTRACTING DIGITAL WATER MARK BASED ON WAVELET}
본 발명은 디지털 워터마킹(Watermarking)에 관한 것으로, 특히 외부로부터의 공격에 견고성을 지니며, 상기 워터마크 삽입으로 인한 화질 열화를 최소화할 수 있는 웨이블릿 기반에서의 디지털 워터마크 삽입 및 추출장치와 방법에 관한 것이다.
최근 디지털 미디어의 보편화와 전자출판 산업의 급격하고 광범위한 성장, 그리고 다양한 멀티미디어 컨텐츠의 디지털화, 인터넷 등과 같은 디지털 통신망의 급속한 발전 등 아날로그 시대에서 디지털 시대로 빠르게 전환되면서 E-Book, 인터넷 TV, Image, Video, MP3 등과 같은 다양한 멀티미디어 데이터의 전송 및 교환이 매우 빠르고 쉽게 습득이 가능하게 되는 등 다양한 멀티미디어를 이용하여 자신이 원하는 정보를 빠르고 손쉽게 얻을 수 있다.
그러나 디지털 시대로의 전환에 따른 역기능도 다양하게 나타나고 있는데, 즉 디지털 기술의 발달로 원본과 똑같은 대량의 복사가 가능하고, 통신망의 발달로 아무런 제약 없이 다량의 배포가 가능하게 되어 고유한 개인의 창작물이 무분별하게 도용되고 있는 문제점이 있으며, 실제로 인터넷상에서 MP3 파일 또는 동영상 데이터 서비스를 제공하고 있는 업체들에게 불법 복제가 해결되지 않으면 안 될 심각한 문제로 부각되고 있다.
한편, 종래 과거의 아날로그 데이터들 예를 들면 책이나, 아날로그 테입, 필름, 물감으로 그린 그림 등이 실제 복제를 수행하면 그 질이 떨어지게 되며, 그 질을 떨어뜨리지 않기 위해 원본 그대로 똑같이 만들기 위해서는 기술적으로도 어려워 저작자들이 자신의 창작물을 복제물들과 구별시키기 위한 기술적인 부담이 심하지 않았던 반면에, 상기한 디지털 데이터들은 디지털이라는 속성 때문에 원본과 복제본의 구분이 불가능하며 이 때문에 디지털 데이터의 불법복제, 배포 및 변형에 대한 저작권 보호와 인증에 대한 해결책이 보다 절실한 상황이다.
이를 위해 종래에는 정보 보호 기법으로 암호화, 방화벽 등과 같은 복제방지기술들이 개발되고 있지만 상기한 방법들은 데이터에 대한 접근 자체를 차단하기 때문에 웹의 특성상 적합하지 못하며, 또한 접근이 허가된 사용자들에 의한 무단복제와 변형에 대해서는 별다른 대책이 없었다.
따라서 상기 디지털 데이터들에 대한 복제를 효과적으로 방지하여 저작권자의 저작권을 보호하여 주기 위한 다양한 복제방지 기술들이 연구되고 있으며, 이를 위한 한 방법으로 디지털 데이터 복제방지에 효과적인 것으로 알려진 디지털 워터마킹 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
워터마킹은 상기와 같은 디지털 콘텐츠의 복사를 방지하기 위해 개발된 기술로써, 저작권자가 오디오, 비디오, 이미지, 그리고 텍스트 등 자신이 창작한 멀티미디어 컨텐츠에 인간의 시각 또는 청각으로는 지각할 수 없는 상기 컨텐츠가 자신이 창작한 창작물을 입증하는 소유권 정보인 워터마크라 불리우는 특정의 디지털 데이터열을 삽입하는 기술을 말한다. 상기한 디지털 워터마킹 방법으로는 크게 공간영역에서 워터마크를 삽입하는 방법과 주파수 영역에서 워터마크를 삽입하는 방법으로 분류할 수 있는데, 상기 공간영역에서의 워터마킹은 계산량이 비교적 적고 쉽게 워터마킹을 할 수는 있지만 잡음에 약하며, JPEG(Joint Photographic Experts Group) 등과 같은 영상압축에 적용하기 어려운 문제점이 있어, 일반적으로 워터마킹에 더 효율적인 것으로 알려진 주파수 영역 기반 변환 방식이 워터마킹 방법으로 사용되고 있다.
상기 주파수 영역을 기반으로 하는 워터마킹 방법으로는 영상을 블록화하지 않고, 전체영역을 DCT(Discrete Cosine Transform)하는 방법을 이용하여 저주파 영역을 제외한 영역에서 크기 값에 비례하는 랜덤 잡음을 워터마크 신호로 삽입하는 방법이 Cox에 의해 제안되었으며, 블록 DCT를 기반으로 하는 방법으로는 인간 시각 특성(Human Visual Characteristic)을 사용하여 JND(Just Noticeable Difference)값을 기준으로 워터마크 삽입여부를 결정하고 JND를 곱한 값을 워터마크 신호로 삽입하는 방법이 있으며, 또한 최근에는 DCT 변환 영역의 DC성분에 워터마크를 비가시적으로 삽입하는 방법이 제안되기도 하는 등 DCT 변환 영역에서의 다양한 워터마크 삽입 방법이 제안되고 있다.
그러나, 근래에 들어 점점더 영상 및 비디오 데이터에 대한 고효율의 압축이 요구됨에 따라 초저속 동영상의 부호화에서는 블록화 현상이 발생하는 DCT 변환보다 웨이브릿 변환을 이용한 영상 데이터 압축의 연구가 보다 활발하게 진행되고 있으며, 또한 최근 인터넷환경에서의 영상 압축에 있어 새로운 표준으로 제정된 JPEG2000에서는 기존 JPEG표준이 DCT를 근간으로 했던 것과는 달리 웨이블릿 기반을 근간으로 하는 영상 압축이 수행되기 때문에 상기와 같은 DCT 변환 영역에 대한 워터마크 삽입 방법은 JPEG2000에서는 효과적이지 못하게 됨에 따라 웨이브릿을 기반으로 하는 워터마크 삽입방법이 활발하게 진행중에 있다.
상기 웨이블릿 변환을 기반으로 하는 워터마크 삽입방법에는 제일 낮은 저주파 영역을 제외한 모든 고주파 영역별로 길이가 서로 다른 워터마크 신호를 삽입하는 방법과 워터마크 신호를 큰 값의 계수에 삽입하는 방법 등 다양한 워터마킹 기술들이 알려져 왔으나, 대부분의 워터마크 삽입방법들은 인간의 시각이 고주파 성분보다는 저주파 성분의 변화에 민감하다는 시각적인 특성을 고려하여 웨이블릿 변환을 비롯한 주파수 변환 후, 가장 저주파 성분인 DC성분을 제외한 나머지 주파수 성분들에 워터마크를 삽입하는 방식이 주를 이루어 여전히 JPEG 등과 같은 압축으로 인해 고주파 성분이 제거될 시 워터마크의 견고성에 상당한 타격을 받게 되는 문제점이 있었다.
한편, 상기와 같은 워터마킹 기술로는 2000년 9월에 발표된 "IEEE Trans. Circuits and Systems for Video Technology"지 제10권 6호 974∼979페이지에 개시된 "Embedding Image Watermarks in DC components"에 DC성분에의 워터마크 삽입에 대한 기술이 제안되어 있다. 상기 "Embedding Image Watermarks in DC components"에는 JPEG 등과 같은 공격에 대하여 견고성을 높을 수 있는 방법으로 본 발명에서와 같이 DC성분에 워터마크를 삽입하는 것을 제안하고 있으나, 이는 웨이블릿 기반이 아닌 DCT기반에서 방법으로, 영상을 블록단위로 DCT 한 후, 각 블록의 텍스쳐 강도에 따라 두 그룹으로 분류하고 각 그룹에 대하여 서로 다른 스케일링 팩터(Scaling factor)를 적응적으로 적용하여 워터마크의 강도를 달리하는 것에 관해 기술하고 있으며, 여전히 DC 성분에의 워터마크 삽입에 따른 화질열화의 문제점에 대해서는 해결방안을 제시하고 있지 못했다.
따라서, 본 발명의 목적은 저작권 보호를 위한 워터마크 삽입 및 추출에 있어서 웨이블릿 변환 영역 중 DC성분 영역에 워터마크를 삽입함으로써 압축 등과 같은 외부 공격에도 삽입된 워터마크가 견고성을 유지하도록 하며, 또한 상기 DC영역에 워터마크 삽입에 따른 화질 열화를 최소화하기 위해 상기 워터마크 삽입영역으로 정해진 DC성분영역내 화상의 고주파 의존도를 계산하여 고주파 의존도가 높은 화소순으로 워터마크를 삽입함으로써, DC성분영역내 워터마크 삽입으로 인한 화질 열화도 최소화할 수 있도록 하는 웨이블릿 기반의 워터마크 삽입 및 추출장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입/추출 장치 및 방법에 있어서, 웨이블릿 변환된 전체 화상에서 워터마크 삽입 영역으로 지정된 영역의 화상에 대한 고주파 성분 제거를 수행하는 고주파 성분 제거부와; 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역에 대한 미러 화상의 각 화소별 데이터값을 비교하여 고주파 의존도가 높은 화소의 위치정보를 검출하고, 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 위치정보를 정렬 생성시키는 인덱스 정보 생성부와; 상기 워터마크 삽입 영역의 화상에 삽입할 워터마크 데이터열을 생성하는 워터마크 생성부와; 상기 워터마크 생성부로부터 생성된 워터마크 데이터열을 상기 인덱스 정보 생성부로부터 제공되는 워터마크 삽입 위치정보에 따라 상기 원화상내 해당 위치의 화소 데이터에 삽입시키는 워터마크 삽입부;를 포함하여 구성되는 워터마크 삽입장치와, 웨이블릿 변환된 전체 화상에서 워터마크 삽입 영역으로 지정된 영역의 화상에 대한 고주파 성분 제거를 수행하는 고주파 성분 제거부와; 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역에 대한 미러 화상의 각 화소별 데이터값을 비교하여 고주파 의존도가 높은 화소의 위치정보를 검출하고, 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 위치정보를 정렬 생성시키는 인덱스 정보 생성부와; 상기 워터마크 삽입 영역의원화상에 삽입할 워터마크 데이터열을 생성하는 워터마크 생성부와; 상기 인덱스 정보 생성부로부터 상기 워터마크 삽입 영역내 워터마크 데이터가 삽입된 화소들의 위치정보를 제공받아 워터마크 삽입된 화상내 해당 화소로부터 워터마크 데이터열을 분리하여 추출시키는 워터마크 추출부와; 상기 워터마크 생성부로부터 인가되는 워터마크 데이터열과 상기 워터마크 삽입 영역으로부터 추출된 워터마크 데이터열에 대한 유사도를 검사하여 상기 웨이블릿 변환된 전체 화상에 대한 워터마크 삽입여부를 판정하는 워터마크 비교부;를 포함하여 구성되는 워터마크 추출장치를 구현함을 특징으로 하며,
(a)워터마크 삽입 요구된 전체 화상을 워터마크 데이터열의 크기에 따라 다단의 웨이블릿 변환을 수행한 후, 워터마크 데이터열을 삽입할 워터마크 삽입영역을 설정하는 단계와; (b)상기 워터마크 삽입 영역의 원화상에서 고주파 성분을 제거한 고주파 성분 제거된 미러 화상을 생성하는 단계와; (c)상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역의 미러 화상내 각 화소별 데이터값을 비교하여 고주파 의존도가 높은 화소의 위치정보를 검출하고, 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 위치정보를 정렬 생성시키는 단계와; (d)상기 고주파 의존도 높은 화소의 위치정보에 따라 상기 워터마크 데이터열을 상기 워터마크 삽입 영역내 해당 위치의 화소 데이터에 삽입하는 단계;를 포함하여 진행하는 워터마크 삽입방법과, (a')웨이블릿 변환된 전체 화상중 워터마크 삽입 영역으로 지정된 원화상으로부터 워터마크가 삽입될 화소의 위치정보를 생성하는 단계와; (b')상기 워터마크가 삽입된 워터마크 삽입 영역의 화소 데이터를 입력받는 단계와; (c')상기 위치정보를 이용하여 상기 워터마크 삽입 영역의 화소데이터로부터 워터마크 데이터열을 추출하는 단계와; (d')상기 워터마크 데이터열과 상기 추출된 워터마크 데이터열에 대한 유사도를 검사하여 워터마크 삽입 여부를 판정하는 단계;를 포함하여 진행하는 워터마크 추출방법을 구현함을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 워터마크 삽입영역 설정 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고주파 성분 제거 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 웨이블릿 기반에서의 워터마크 삽입장치의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 워터마크 삽입 처리 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이블릿 기반에서의 워터마크 추출장치의 블록 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 워터마크 추출 처리 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 워터마크 삽입을 위한 웨이블릿 변환 과정을 도시한 것으로, 상기 도 1을 참조하면,
먼저 저작권 보호를 위해 특정 화상에 워터마크를 삽입하고자 하는 경우 상기 도 1의 (a)에서와 같은 전체 원화상을 웨이블릿 분해하여야 하는데, 이는 상기 원화상 중 워터마크를 삽입할 영역을 설정하기 위함이다. 즉, 상기 원화상에 워터마크를 삽입하고자 하는 경우 상기 도 1의 (b)에서와 같이 상기 원화상에 대해 n 단의 웨이블릿 변환을 수행한다. 이때 상기 웨이블릿 변환의 단수는 워터마크를 삽입하고자 하는 DC영역의 크기를 결정하게 되므로 워터마크 삽입으로 인한 화질 열화가 발생하지 않는 적절한 웨이블릿 변환 단수가 결정되게 된다. 예를 들어 워터마크를 가장 많이 삽입하기 위한 DC영역의 크기는 원화상과 동일한 크기이며, 일반적으로 M×N 크기의 영상에 대하여 n 단의 웨이블릿 변환을 수행하는 경우, 상기 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 아래의 [수학식 1]에서와 같이 LLn영역이 워터마크를 삽입할 대상 영역이 될 수 있으며,
이때 전술한 바와 같이 상기 영역의 크기는 워터마크 데이터열의 길이와 삽입강도, 그리고 상기 워터마크 데이터열의 삽입으로 인한 화질열화의 정도를 고려하여 결정하는 것이 바람직할 것이다.
이제 상기 도 1의 (b)에서와 같이 워터마크를 삽입할 영역이 결정되는 경우 상기 워터마크 삽입영역 LLn에 대한 고주파 성분 제거과정을 수행하여야 하는데 이는 상기 워터마크 삽입 영역 LLn의 각 화소들에 대한 고주파 의존도를 검사하고 고주파 의존도가 높은 화소들 순으로 워터마크 데이터열을 삽입함으로써, 워터마크로 인한 화질저하를 방지하기 위함이다. 즉, 본 발명의 실시 예에서는 종래와는 달리 웨이블릿 변환된 원화상의 에스티메이트(Estimate) 영역과 디테일(Detail) 영역 중 워터마크 데이터의 견고성을 위해 DC성분으로 구성된 에스티메이트 영역에 워터마크 데이터열을 삽입하게 되는데, 이때 상기 워터마크 데이터열을 웨이블릿 변환된 DC성분영역의 화소들에 임의로 삽입시키는 경우 화질의 열화가 심하게 발생할 수 있다. 따라서, 인간의 시간이 고주파성분의 변환보다 저주파성분의 변화에 민감하게 반응하는 인간의 시각 특성(Human Visual Characteristic)에 따라, 상기 DC영역의 화소들 중 고주파 의존도가 높은 화소들에 우선적으로 워터마크 데이터를 삽입함으로써 워터마크 데이터의 삽입으로 인한 화질의 열화를 최소화하였다.
도 2는 상기 워터마크 삽입영역 LLn에 대한 고주파 성분 제거 과정을 도시한 것이다. 상기 도 2를 참조하여 고주파 성분 제거 및 고주파 의존도 인덱스 정보 생성 과정을 설명하기로 한다.
먼저 상기 워터마크 삽입영역으로 설정된 LLn에 대하여 다시 1단의 웨이블릿 변환을 수행한다(S1). 이에 따라 상기 워터마크 삽입 영역 LLn의 화상은 다시 상기 도 2의 (200)에서 보여지는 바와 같이 에스티메이트 성분이 포함되는 DC 성분 영역 LLn+1과 디테일 성분이 포함되는 고주파 성분 영역 LHn+1, HLn+1, HHn+1으로 구분되는데, 이때 상기 도 2의 (202)에서 보여지는 바와 같이 상기 DC 성분을 제외한 나머지 주파수 대역에 대한 성분들을 모두 "0"으로 하여 고주파 성분을 제거하게 되는 것이다. 그리고 상기 고주파 성분이 제거된 1단 웨이블릿 변환된 워터마크 삽입 영역(202)에 대해 역웨이블릿 변환을 수행하여 상기 워터마크 삽입 영역 LLn에서 고주파 성분이 제거된 새로운 LLn'을 얻는다(S2).
즉, 워터마크 삽입 영역 LLn은 고주파 성분이 그대로 남아있는 반면, LLn'영역에서는 고주파 성분이 완전히 제거되며, 이때 아래의 [수학식 2]에서와 같이 계산되어지는 상기 두 영역내 화소 데이터열의 차(X)는 워터마크 삽입 영역 LLn에 대한 고주파 성분 의존도를 나타내게 된다.
따라서 상기 두 영역내 화소 데이터열의 차(X)를 계산하고(S3), 이를 크기 순으로 정렬하여 인덱스 정보로 저장한 후(S4), 상기 인덱스 정보를 참조하여 화소별 데이터값의 차(X)가 크게 나타나는 고주파 의존도가 높은 상기 워터마크 삽입영역 LLn내 해당 화소의 위치에서부터 워터마크 데이터열을 삽입해 나가면 워터마크 데이터열을 웨이블릿 변환 DC성분영역에 삽입하면서도 이로 인한 화질 열화를 크게 줄일 수 있게 되는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 웨이블릿 기반에서의 디지털 워터마크 삽입장치의 블록 구성을 도시한 것이다. 이하 상기 도 3을 참조하여 디지털 워터마크 삽입 과정을 설명하면, 전술한 바와 같이 워터마크의 삽입을 위해 워터마크 크기에 따른 웨이블릿 변환 수행된 후 워터마크 삽입 영역으로 설정된 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL)이 입력되는 경우 워터마크 삽입장치(300)내 고주파 성분 제거부(302)상기 원화상(LL)에 대해 다시 1단의 웨이블릿 변환을 수행한 후, 상기 1단 웨이블릿 변환된 워터마크 삽입영역 원화상(LL)의 DC성분영역을 제외한 디테일 영역의 고주파 성분값을 "0"으로 치환하여 고주파 성분값을 제거시키고, 다시 역 웨이블릿 변환을 수행하여 고주파 성분이 제거된 워터마크 삽입 영역의 미러 화상(LL')을 출력시킨다. 이에 따라 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL)과 고주파 성분 제거된 상기 워터마크 영역의 미러 화상(LL')이 인덱스 정보 생성부로 입력되는데, 그러면 인덱스정보 생성부(304)는 상기 [수학식 2]에서와 같이 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL)과 고주파 성분 제거된 미러 화상(LL')내 화소별 데이터값의 차(X)을 계산하여 상기 원화상(LL)내 각 화소의 고주파 의존도를 계산해 내고, 상기 차(X)값이 큰 순서대로 각 화소의 위치정보를 정렬시킨 인덱스 정보(idx(i))를 생성한다. 즉, 상기 차(X)값이 클수록 해당 화소에서의 고주파 의존도가 높은 것이므로 후단의 워터마크 삽입부(306)에서 워터마크 데이터열 삽입시에 상기 고주파 의존도가 높은 화소 순서대로 워터마크 데이터열을 삽입함으로써 화질 저하를 최소화하게 되는 것이다.
즉, 상기 인덱스정보 생성부(304)에서 생성된 상기 원화상(LL)내 화소들 중 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 해당 화소의 위치정보를 정렬시킨 인덱스 정보(idx(i))는 상기 원화상(LL)내 워터마크 삽입을 위해 워터마크 삽입부(306)로 인가되며, 또한 이때 상기 워터마크 삽입부(306)로는 상기 원화상(LL)과 함께 워터마크 생성부(308)로부터 생성된 워터마크 데이터열(w(i))도 인가된다.
이에 따라 워터마크 삽입부(308)는 상기 인덱스 정보 생성부(304)로부터 인가되는 고주파 의존도가 높은 화소의 위치정보를 정렬시킨 인덱스 정보(idx(i))를 이용하여 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL) 화소들 중 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 상기 워터마크 생성부로부터 입력되는 워터마크 데이터를 순차적으로 삽입시켜 워터마크 데이터열(w(i))이 삽입된 화상(LL")을 생성시키게 된다.
이때 상기 워터마크 데이터열 w(i)는 평균이 "0" 이고 분산이 "1"인 가우시안 잡음의 시퀀스가 사용되는데, 상기 워터마크 데이터열은 사용자에 의해 선택된 키(Key)값에 따라 서로 다른 형태의 랜덤 잡음신호로 생성되며, 상기 서로 다른 키값에 따른 워터마크 데이터열 간에는 코릴레이션(Correlation)값이 "0"이 되도록설정되며, 서로 동일한 키값에 따른 워터마크 데이터열 간에는 코릴레이션값이 특정한 큰 값이 되도록 설정된다.
즉, 워터마크 삽입부(308)는 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL) 화소들 중 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 하기의 [수학식 3]에서와 같이 워터마크 데이터값을 반영한 새로운 화소 데이터값으로 원화상(LL)의 화소 데이터값을 치환시켜 워터마크 삽입된 새로운 화상(LL")의 화소 데이터열을 생성시키게 되는 것이다.
이때 상기 α는 워터마크 삽입 강도를 제어하는 성분(Factor)으로서 사용자는 상기 α값을 조절하여 워터마크의 삽입 강도를 조절할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이블릿 기반에서의 워터마크 삽입 처리 과정을 도시한 것으로, 상기 도 4를 참조하여 원화상(400)으로부터 워터마크가 삽입된 화상(402)을 생성시키는 동작을 상세히 설명한다.
먼저 워터마크의 삽입이 요구되는 특정 원화상(Original Image)(400)이 있는 경우 삽입하고자하는 워터마크의 크기에 따라 웨이블릿 변환 차수를 결정하고, 해당 차수의 웨이블릿 변환을 수행한다(S10). 이때 상기 웨이블릿 변환 차수는 전술한 바와 같이 워터마크 삽입으로 인해 원화상(400)에 화질 열화가 발생하지 않게 하는 웨이블릿 변환 차수로 결정된다. 이어 상기 웨이블릿 변환된 원화상 중 워터마크 삽입 영역으로 설정된 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL)이 워터마크삽입장치(300)로 인가되는데(S11), 그러면 상기 워터마크 삽입장치(300)에서는 상기 인가되는 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL)에 대해 고주파 성분을 제거한 미러 화상(LL')을 생성시키고, 상기 고주파 제거된 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL)과의 화소별 데이터값 차를 통해 원화상(LL) 각 화소의 고주파 의존도를 산출한다. 이어 워터마크 삽입장치(300)는 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 상기 Key값에 따라 생성된 워터마크 데이터열의 삽입을 통해 생성한 새로운 화상(LL")을 원화상(LL) 대신 상기 워터마크 삽입영역에 삽입시키게 된다(S12). 이어 상기 워터마크가 삽입된 화상(LL')이 포함된 전체 화상(401)은 다시 역 웨이블릿 변환이 수행되어(S13) 워터마크가 삽입된 화상(WM Embedded Image)(402)으로 출력됨으로서 워터마크가 삽입된 화상이 생성되는 것이다. 특히, 본 발명의 실시 예에서는 워터마크를 웨이블릿 변환된 원화상의 DC성분에 삽입함으로써 압축 등과 같은 외부의 공격에 견고하도록 하였으며, 상기 DC영역내에 워터마크의 삽입에 따른 화질 열화의 문제점을 해결하기 위하여 DC영역 내에서 고주파 의존도가 높은 화소들에 워터마크를 삽입하도록 하였다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이블릿 기반에서의 디지털 워터마크 추출장치의 블록 구성을 도시한 것이다. 이하 상기 도 5를 참조하여 디지털 워터마크 추출과정을 설명하면,
먼저 삽입된 워터마크의 추출을 위해서는 원래의 영상으로부터 워터마크가 삽입된 위치정보를 구해야 한다. 따라서 상기 워터마크 추출장치(500)에서는 먼저 고주파 성분 제거부(502)를 통해 상기 워터마크 삽입 영역의 원영상(LL)으로부터고주파성분이 제거된 상기 워터마크 삽입 영역의 미러 화상(LL')이 생성되어 인덱스 정보 생성부(504)로 인가되며, 인덱스 정보 생성부(504)에서는 상기 도 3의 설명에서와 같이 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL)과 고주파 성분이 제거된 미러 화상(LL')내 화소별 데이터값의 차가 계산되어 상기 원화상(LL)에서의 워터마크 삽입 위치정보인 인덱스 정보(idx(i))가 생성되어 워터마크 추출부(506)로 인가되게 된다.
그러면 워터마크 추출부(506)는 상기 워터마크 삽입 위치정보에 따라 상기 워터마크 삽입 영역의 워터마크가 삽입된 해당 화소들로부터 아래의 [수학식 4]에서와 같이 원화상(LL) 데이터열과 워터마크 삽입된 화상(LL") 데이터열을 이용하여 워터마크 데이터열을 추출해내게 된다.
그러면 상기와 같이 추출된 워터마크 데이터열(w'(i))은 다시 워터마크 비교부(508)로 인가되어 워터마크 생성부(510)로부터 인가되는 원래의 워터마크 데이터열(w(i))과 유사도를 비교하여 워터마크 존재의 유무가 결정하게 되는 것이다. 이때 상기 워터마크 데이터열은 전술한 바와 같이 평균이 "0"이고 분산이 "1"인 가우시안 잡음 시퀀스로서 동일한 키값에 의해서 생성된 워터마크 데이터열간의 코릴레이션값은 큰 값으로 나타나며, 서로 다른 키값에 의해서 생성된 워터마크 데이터열간의 코릴레이션값은 "0"이 되도록 상관관계가 설정된 데이터열이다. 따라서 아래의 [수학식 5]에서와 같이 상기 두 워터마크 데이터열간의 코릴레이션값의 연산을 통해 워터마크 데이터열의 유사도를 판정할 수 있게 된다.
즉, 상기 유사도값(Sim)이 큰 값으로 나타나는 경우 상기 두 워터마크 데이터열은 서로 상관도가 높은 신호로 판단되어 동일한 워터마크 데이터열로 판정되며, 상기 유사도값이 낮은값이 되는 경우에는 상기 두 워터마크 데이터열은 서로 상관도가 없는 신호로 판단되어 워터마크가 삽입되지 않은 화상으로 판정하게 되는 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 다른 웨이블릿 기반에서의 워터마크 추출 처리 과정을 도시한 것으로, 상기 도 6을 참조하여 워터마크가 삽입된 화상(600)으로부터 워터마크가 추출되는 동작을 상세히 설명한다.
워터마크의 추출을 위해서는 먼저 위터마크가 삽입된 위치정보를 알아야 한다. 따라서 워터마크 삽입 과정에서와 같이 원화상(602)이 웨이블릿 변환 수행된 후(S20), 워터마크 삽입 영역의 원화상(LL)이 워터마크 추출장치(500)로 입력되게 된다(S21). 그러면 워터마크 추출장치(500)에서는 상기 웨이블릿 변환된 원화상(602)의 워터마크 삽입영역의 원화상(LL)으로부터 워터마크가 삽입된 화소의 위치정보를 생성하고, 상기 워터마크 삽입 위치정보를 이용하여 상기 워터마크 삽입된 화상(600)의 웨이블릿 변환 수행(S22)을 통해 얻어진 워터마크 삽입 영역의원화상(LL")내 화소 데이터를 입력하여(S23) 상기 화소들 중 상기 워터마크가 삽입된 것으로 지정된 위치정보에 해당하는 화소들로부터 이전에 삽입되었던 워터마크 데이터열을 추출한 후, 원래 워터마크 데이터열들과의 비교를 통한 유사도 검사에 따라 상기 워터마크 삽입 화상(600)내의 워터마크 존재 여부를 결정하게 되는 것이다.
따라서 웨이블릿 기반에서의 워터마크 삽입시 웨이블릿 변환된 원화상의 DC성분영역에서 고주파 의존도가 높은 화소의 위치정보를 검출하고 상기 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 워터마크 정보를 삽입함으로써, DC성분영역에의 워터마크 삽입에 따른 견고성을 높이면서도 워터마크 삽입에 따른 화질 열화를 방지할 수 있게 되는 것이다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시 예에서는 웨이블릿 기반에서 DC성분영역에의 워터마크 삽입 및 추출 과정을 화상에서 예를 들어 설명하였으나, 이는 오디오, 비디오 및 텍스트 영상에도 동일하게 적용 가능하다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 저작권 보호를 위한 워터마크 삽입 및 추출하는데 있어서 웨이블릿 변환 영역 중 DC성분 영역에 워터마크를 삽입함으로써 압축 등과 같은 외부 공격에도 삽입된 워터마크가 견고성을 유지하도록 하며,또한 상기 워터마크 삽입영역으로 정해진 DC성분영역내 화상의 고주파 의존도를 계산하여 고주파 의존도가 높은 화소순으로 워터마크를 삽입함으로써, DC성분영역내 워터마크 삽입으로 인한 화질 열화도 최소화할 수 있는 이점이 있다. 또한 웨이블릿을 기반으로 하는 향후 JPEG2000 등에서의 손실, 삭제, 압축을 비롯한 각종 워터마크 제거 공격에 대해 견고성을 지니게 되는 이점이 있다.

Claims (34)

  1. 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입 장치에 있어서,
    웨이블릿 변환된 전체 화상에서 워터마크 삽입 영역으로 지정된 영역의 화상에 대한 고주파 성분 제거를 수행하는 고주파 성분 제거부와;
    상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역에 대한 미러 화상의 각 화소별 데이터값을 비교하여 고주파 의존도가 높은 화소의 위치정보를 검출하고, 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 위치정보를 정렬 생성시키는 인덱스 정보 생성부와;
    상기 워터마크 삽입 영역의 화상에 삽입할 워터마크 데이터열을 생성하는 워터마크 생성부와;
    상기 워터마크 생성부로부터 생성된 워터마크 데이터열을 상기 인덱스 정보 생성부로부터 제공되는 워터마크 삽입 위치정보에 따라 상기 원화상내 해당 위치의 화소 데이터에 삽입시키는 워터마크 삽입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고주파 성분 제거부는, 상기 워터마크 삽입영역의 화상에 대한 1단의 웨이블릿 변환을 다시 수행하고, 상기 1단 웨이블릿 변환된 화상의 에스티메이트 성분영역을 제외한 디테일영역의 고주파 성분값을 제거시킨 후, 역 웨이블릿 변환을 통해 고주파 성분 제거된 상기 워터마크 삽입 영역의 미러 화상을 생성시키는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고주파 성분 제거부는, 상기 1단 웨이블릿 변환된 화상의 디테일영역의 고주파 성분값을 "0"으로 치환하여 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상에서 고주파 성분을 제거시키는 것을 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인덱스 정보 생성부는, 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역의 미러 화상의 각 화소별 데이터 차값을 연산하여 상기 차값이 크게 나타나는 화소를 고주파 의존도가 높은 화소값으로 판단하고 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 상기 원화상내 상기 화소의 위치정보를 정렬 생성시키는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 워터마크 삽입영역은, 워터마크 데이터열의 길이, 삽입강도 및 상기 워터마크 데이터열의 삽입에 따른 화질열화의 정도에 따라 결정된 웨이블릿 변환 차수의 DC성분영역인 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 워터마크 데이터열은, 평균이 "0"이고 분산이 "1"인 랜덤 잡음신호인 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 워터마크 생성부는, 사용자에 의해 선택된 키값에 따라 서로 다른 형태의 랜덤 잡음신호인 워터마크 데이터열을 생성시키며, 상기 서로 다른 키값에 따른 워터마크 데이터열 간에는 코릴레이션값이 "0"이 되도록 하여 워터마크 데이터열간 유사도 판별이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 워터마크 삽입부는, 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상 화소들 중 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 상기 워터마크 생성부로부터 생성된 워터마크 데이터를 순차적으로 삽입하는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 워터마크 삽입부는, 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상 화소들 중 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 하기의 수학식에서와 같이 워터마크 데이터값이 반영된 새로운 화소 데이터값으로 원래 화소 데이터값을 치환시키는 것에 워터마크 삽입을 수행하는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
    [수학식]
    LL"(idx(i))=LL(idx(i))·(1+αw(i))
    idx(i): 워터마크 삽입 영역내 고주파 의존도 높은 화소별 위치정보
    LL: 워터마크 삽입 영역으로 지정된 웨이블릿 변환 DC영역의 화소 데이터열
    LL": 워터마크 삽입된 웨이블릿 변환 DC영역의 화소 데이터열
    w(i): 평균이 "0"이고 분산이 "1"인 랜덤 잡음신호인 워터마크 데이터열
    α: 워터마크 삽입강도 제어 성분값
  10. 웨이블릿 기반에서의 디지털 워터마크 추출장치에 있어서,
    웨이블릿 변환된 전체 화상에서 워터마크 삽입 영역으로 지정된 영역의 화상에 대한 고주파 성분 제거를 수행하는 고주파 성분 제거부와;
    상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역에 대한 미러 화상의 각 화소별 데이터값을 비교하여 고주파 의존도가 높은 화소의 위치정보를 검출하고, 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 위치정보를 정렬 생성시키는 인덱스 정보 생성부와;
    상기 워터마크 삽입 영역의 원화상에 삽입할 워터마크 데이터열을 생성하는워터마크 생성부와;
    상기 인덱스 정보 생성부로부터 상기 워터마크 삽입 영역내 워터마크 데이터가 삽입된 화소들의 위치정보를 제공받아 워터마크 삽입된 화상내 해당 화소로부터 워터마크 데이터열을 분리하여 추출시키는 워터마크 추출부와;
    상기 워터마크 생성부로부터 인가되는 워터마크 데이터열과 상기 워터마크 삽입 영역으로부터 추출된 워터마크 데이터열에 대한 유사도를 검사하여 상기 웨이블릿 변환된 전체 화상에 대한 워터마크 삽입여부를 판정하는 워터마크 비교부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반에서 디지털 워터마크 추출장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 고주파 성분 제거부는, 상기 워터마크 삽입영역의 화상에 대한 1단의 웨이블릿 변환을 다시 수행하고, 상기 1단 웨이블릿 변환된 화상의 에스티메이트 성분영역을 제외한 디테일영역의 고주파 성분값을 제거시킨 후, 역 웨이블릿 변환을 통해 고주파 성분 제거된 상기 워터마크 삽입 영역의 미러 화상을 생성시키는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고주파 성분 제거부는, 상기 1단 웨이블릿 변환된 화상의 디테일영역의 고주파 성분값을 "0"으로 치환하여 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상에서 고주파 성분을 제거시키는 것을 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 인덱스 정보 생성부는, 상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역의 미러 화상의 각 화소별 데이터 차값을 연산하여 상기 차값이 크게 나타나는 화소를 고주파 의존도가 높은 화소값으로 판단하고 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 상기 원화상내 화소의 위치정보를 정렬 생성시키는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 워터마크 삽입영역은, 워터마크 데이터열의 길이, 삽입강도 및 상기 워터마크 데이터열의 삽입에 따른 화질열화의 정도에 따라 결정된 웨이블릿 변환 차수의 DC성분영역인 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 워터마크 데이터열은, 평균이 "0"이고 분산이 "1"인 랜덤 잡음신호인 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 워터마크 생성부는, 사용자에 의해 선택된 키값에 따라 서로 다른 형태의 랜덤 잡음신호인 워터마크 데이터열을 생성시키며, 상기 서로 다른 키값에 따른 워터마크 데이터열 간에는 코릴레이션값이 "0"이 되도록 하여 워터마크 데이터열간 유사도 판별이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 워터마크 추출부는, 상기 워터마크 삽입 위치정보에 따라 상기 워터마크 삽입 영역의 해당 화소들로부터 아래의 수학식에 따라 워터마크 데이터열을 계산해내는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출장치.
    [수학식]
    w'(i): 추출된 워터마크 데이터열
    LL": 워터마크 데이터가 삽입된 워터마크 영역의 화소 데이터열
    LL: 워터마크 데이터가 삽입되지 않은 워터마크 영역의 화소 데이터열
  18. 제10항에 있어서,
    상기 워터마크 비교부는, 상기 워터마크 데이터열(w(i))과 상기 워터마크 삽입 영역으로부터 추출된 워터마크 데이터열(w'(i))에 대한 상관도값 계산을 통해두 워터마크 데이터열에 대한 유사도를 검사하는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 워터마크 비교부는, 아래의 수학식에 따라 두 워터마크 데이터열에 대한 코릴레이션값을 계산하여 코릴레이션값이 높게 나타나는 경우에는 워터마크가 삽입되어 있는 것으로 판정하고, 상기 코릴레이션값이 낮게 나타나는 경우에는 워터마크가 삽입되어 있지 않은 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출장치.
    [수학식]
    WM_Length: 워터마크 데이터열의 길이
    w(i): 워터마크 데이터열
    w'(i): 추출된 워터마크 데이터열
  20. 고주파 성분 제거부, 인덱스 정보 생성부, 워터마크 생성부, 워터마크 삽입부를 포함하는 웨이블릿 기반 디지털 워터마크 삽입장치에서의 워터마크 삽입방법에 있어서,
    (a)워터마크 삽입 요구된 전체 화상을 워터마크 데이터열의 크기에 따라 다단의 웨이블릿 변환을 수행한 후, 워터마크 데이터열을 삽입할 워터마크 삽입영역을 설정하는 단계와;
    (b)상기 워터마크 삽입 영역의 원화상에서 고주파 성분을 제거한 고주파 성분 제거된 미러 화상을 생성하는 단계와;
    (c)상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역의 미러 화상내 각 화소별 데이터값을 비교하여 고주파 의존도가 높은 화소의 위치정보를 검출하고, 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 위치정보를 정렬 생성시키는 단계와;
    (d)상기 고주파 의존도 높은 화소의 위치정보에 따라 상기 워터마크 데이터열을 상기 워터마크 삽입 영역내 해당 위치의 화소 데이터에 삽입하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 디지털 워터마크 삽입방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 (c)단계는, (c1)상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역의 미러 화상내 각 화소별 데이터 차값을 계산하는 단계와;
    (c2)상기 차값이 크게 나타나는 화소를 고주파 의존도가 높은 화소값으로 판단하고 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 상기 원화상내 화소의 위치정보를 정렬 생성시키는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 디지털 워터마크 삽입방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 (d)단계는, (d1)상기 워터마크 삽입 영역의 원화상내 화소들 중 고주파 의존도가 높은 순서로 화소의 위치정보를 읽어들이는 단계와;
    (d2)상기 워터마크 데이터열을 상기 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 해당 화소 데이터에 삽입시키는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 디지털 워터마크 삽입방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 워터마크 데이터열은, 상기 워터마크 삽입 영역의 화소들 중 고주파 의존도가 높은 화소 순으로 하기의 수학식에서와 같이 워터마크 데이터값이 반영된 새로운 화소 데이터값으로 원래 화소 데이터값을 치환시키는 것에 의해 워터마크 삽입 영역에 삽입되는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입방법.
    [수학식]
    LL"(idx(i))=LL(idx(i))·(1+αw(i))
    idx(i): 워터마크 삽입 영역내 고주파 의존도 높은 화소별 위치정보
    LL: 워터마크 삽입 영역으로 지정된 웨이블릿 변환 DC영역의 화소 데이터열
    LL": 워터마크 삽입된 웨이블릿 변환 DC영역의 화소 데이터열
    w(i): 평균이 "0"이고 분산이 "1"인 랜덤 잡음신호인 워터마크 데이터열
    α: 워터마크 삽입강도 제어 성분값
  24. 제23항에 있어서,
    상기 워터마크 데이터열은, 평균이 "0"이고 분산이 "1"인 랜덤 잡음신호인 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 워터마크 데이터열은,
    사용자에 의해 선택된 키값에 따라 서로 다른 형태의 랜덤 잡음신호로 생성되며, 상기 서로 다른 키값에 따른 워터마크 데이터열 간에는 코릴레이션값이 "0"이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입방법.
  26. 제20항에 있어서,
    상기 워터마크 삽입영역은, 워터마크 데이터열의 길이, 삽입강도 및 상기 워터마크 데이터열의 삽입에 따른 화질열화의 정도에 따라 결정된 웨이블릿 변환 차수의 DC성분영역인 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 삽입방법.
  27. 고주파 성분 제거부, 인덱스 정보 생성부, 워터마크 생성부, 워터마크 추출부, 워터마크 비교부를 포함하는 웨이블릿 기반 디지털 워터마크 추출장치에서의 워터마크 추출방법에 있어서,
    (a')웨이블릿 변환된 전체 화상중 워터마크 삽입 영역으로 지정된 원화상으로부터 워타마크가 삽입될 화소의 위치정보를 생성하는 단계와;
    (b')상기 워터마크가 삽입된 워터마크 삽입 영역의 화소 데이터를 입력받는 단계와;
    (c')상기 위치정보를 이용하여 상기 워터마크 삽입 영역의 화소데이터로부터 워터마크 데이터열을 추출하는 단계와;
    (d')상기 워터마크 데이터열과 상기 추출된 워터마크 데이터열에 대한 유사도를 검사하여 워터마크 삽입 여부를 판정하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 디지털 워터마크 추출방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 (a')단계는, (a'1)상기 워터마크가 삽입될 전체 화상에 대한 다단의 웨이블릿 변환 수행을 통해 워터마크가 삽입될 워터마크 삽입영역을 설정하는 단계와;
    (a'2)상기 워터마크 삽입 영역의 원화상에서 고주파 성분을 제거한 고주파 성분 제거된 미러 화상을 생성하는 단계와;
    (a'3)상기 워터마크 삽입 영역의 원화상과 상기 고주파 성분 제거된 워터마크 삽입 영역의 미러 화상내 각 화소별 데이터값을 비교하여 고주파 의존도가 높은 화소의 위치정보를 워터마크가 삽입될 위치정보로 생성하는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 디지털 워터마크 추출방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 (c')단계는, (c'1)상기 워터마크 삽입 영역의 화소들 중 고주파 의존도가 높은 순서로 화소의 위치정보를 읽어들이는 단계와;
    (c'2)상기 고주파 의존도가 높은 화소 데이터로부터 순차적으로 삽입된 워터마크 데이터열을 추출시키는 단계;를 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 디지털 워터마크 추출방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 삽입된 워터마크 데이터열은, 상기 위치정보에 따라 아래의 수학식에 의해 상기 워터마크 삽입 영역의 해당 화소 데이터열로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 디지털 워터마크 추출방법.
    [수학식]
    w'(i): 추출된 워터마크 데이터열
    LL": 워터마크 데이터가 삽입된 워터마크 영역의 화소 데이터열
    LL: 워터마크 데이터가 삽입되지 않은 워터마크 영역의 화소 데이터열
  31. 제27항에 있어서,
    상기 (d')단계에서, 상기 워터마크의 삽입여부는,
    아래의 수학식에 따른 두 워터마크 데이터열에 대한 코릴레이션값의 계산을 통해 상기 코릴레이션값이 높게 나타나는 경우에는 워터마크가 삽입되어 있는 것으로 판정되고, 상기 코릴레이션값이 낮게 나타나는 경우에는 워터마크가 삽입되어 있지 않은 것으로 판정되는 것을 특징으로 하는 디지털 워터마크 추출방법.
    [수학식]
    WM_Length: 워터마크 데이터열의 길이
    w(i): 워터마크 데이터열
    w'(i): 추출된 워터마크 데이터열
  32. 제31항에 있어서,
    상기 워터마크 데이터열은, 평균이 "0"이고 분산이 "1"인 랜덤 잡음신호인 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 워터마크 데이터열은, 사용자에 의해 선택된 키값에 따라 서로 다른 형태의 랜덤 잡음신호로 생성되며, 상기 서로 다른 키값에 따른 워터마크 데이터열 간에는 코릴레이션값이 "0"이 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출방법.
  34. 제27항에 있어서,
    상기 워터마크 삽입영역은, 워터마크 데이터열의 길이, 삽입강도 및 상기 워터마크 데이터열의 삽입에 따른 화질열화의 정도에 따라 결정된 웨이블릿 변환 차수의 DC성분영역인 것을 특징으로 웨이블릿 기반의 디지털 워터마크 추출방법.
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