KR20030055189A - Apparatus and method for inserting and detecting hologram watermark - Google Patents

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KR20030055189A
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Abstract

PURPOSE: A hologram watermark insertion and detection method and a system for the same are provided to have an unrecognizable property, which can not be found in a conventional digital watermark technique, to enhance a security by using a proprietary encoding property, and to enhance a robustness to a data damage in a commercial IO system by using a redundancy component of a hologram. CONSTITUTION: The system comprises a data input device(115), a conversion key generator(120), the first data converter(125) a hologram data synthesizer(130), a watermark insertion module(135), the second data converter(140), a transmission module(145), and a controller(150). The data input device(115) enables a user to input a cover image and watermark data. The conversion key generator(120) generates and manages parameter values necessary for making a data conversion in inserting watermark data into the cover image by using a hologram principle. The first data converter(125) generates each Fresnel hologram watermark on a frequency plane by making a Fresnel transformation of each watermark data, and converts the cover image into the image existing on a frequency plane by making a fast Fourier transformation. The hologram data synthesizer(130) synthesizes each Fresnel hologram watermark into one Fresnel hologram watermark. The second data converter(140) converts the digital watermark cover image, which is made by inserting the synthesized hologram watermark into the converted cover image in the watermark insertion module(135), into the watermark cover image on a spatial plane. The controller(145) controls each component for generating the watermark cover image and outputting it to an external device.

Description

홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법과 그 장치{APPARATUS AND METHOD FOR INSERTING AND DETECTING HOLOGRAM WATERMARK}Holographic watermark insertion and detection method and apparatus therefor {APPARATUS AND METHOD FOR INSERTING AND DETECTING HOLOGRAM WATERMARK}

본 발명은 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법과 그 장치에 관한 것으로, 특히 디지털 컨텐츠의 저작권 보호와 신분증의 위변조에 대한 진위여부를 용이하게 판별할 수 있도록 하는 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법과 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a holographic watermark embedding and detection method and apparatus, and more particularly to a holographic watermark embedding and detection method and apparatus for facilitating the authenticity of copyright protection of digital contents and forgery of identification card. It is about.

최근 개인용 컴퓨터를 비롯한 인터넷의 대중화로 각종 유익한 정보가 대량 유통되고, 또한 해당 정보들이 각종 디지털 컨텐츠로 제작됨으로써 정보의 무제한적 복제가 가능해지게 되었다. 이에 정보의 불법 복제 및 불법 유통을 방지하고 데이터 보급자의 저작권과 소유권을 보호하기 위한 기술로서 디지털 워터마킹 기술이 있다. 본래 워터마크(watermark)는 고대 파피루스(종이)를 만드는 과정에서 유래된 것으로, 오늘날에는 지폐를 제조하는 과정에서 종이가 젖어 있을 때 인쇄를 하고 말린 후 양면에 인쇄를 하면 빛을 통해서만 확인할 수 있는 그림이 들어가도록 하는데 이용되기도 한다. 즉, 워터마킹이란 일련의 저작물을 보호하기 위해 특별한 형태의 워터마크(즉, 정보)를 감추고 추출하는 모든 기술적 방법을 의미하는 것이다.With the recent popularization of the Internet, including personal computers, various kinds of useful information have been distributed, and the information has been produced in various digital contents, which enables unlimited duplication of information. The digital watermarking technology is a technology for preventing illegal copying and illegal distribution of information and protecting copyright and ownership of data distributors. Originally, the watermark originated from the process of making ancient papyrus (paper) .Today, in the manufacturing of paper money, printing is done when the paper is wet, dried, and printed on both sides. It can also be used to get this in. In other words, watermarking refers to any technical method of concealing and extracting a special form of watermark (ie, information) to protect a series of copyrighted works.

저작물 등의 보호를 위한 디지털 워터마크는 다양한 불법 사용자로부터의 공격과 위변조에 강인성을 갖도록 하기 위해 비인지성(invisible) 및 많은 양의 다양한 정보삽입 기술이 요구된다. 그러나, 이러한 관점에서 볼 때, 아직까지는 디지털 워터마크가 암호화 기술만큼 안전하지 않으며, 대부분 강인성과 정보량, 품질에 대한 트레이드 오프(trade-off) 상태에 있기 때문에 전체 저작권 관리 기술에 적용하기에는 아직 부족한 기술로 간주되고 있다.Digital watermarks for the protection of copyrighted works require invisible and large amounts of various information insertion techniques in order to be robust to attacks and forgeries from various illegal users. However, from this point of view, digital watermarks are not yet as secure as encryption technology, and most of them are still insufficient to apply to the entire copyright management technology because they are in a trade-off state of toughness, information quantity and quality. Is considered.

또한, 신분증 위변조 방지기술은 광학홀로그램이나 특수인쇄 기술 그리고 지문인식 기술 등이 사용되어 왔으나 컴퓨터, 카메라, 프린터, 스캐너 그리고 컬러복사기 등의 각종 소자와 영상처리 기술의 급격한 발전으로 각종 범죄에 위변조된 신분증이 이용되고 있는 실정이다.In addition, ID card forgery and alteration prevention technology has been used optical hologram, special printing technology and fingerprint recognition technology, but ID card forged for various crimes due to the rapid development of various elements and image processing technology such as computer, camera, printer, scanner and color copying machine This situation is being used.

일반적으로 문서에 워터마킹을 하는 방법은 크게 나누어 텍스트의 위치를 변경하는 방법과 텍스트를 변경하는 방법이 있으며, 또한 워터마크를 눈에 보이도록삽입하는 방법으로는 로고나 바코드를 삽입하는 방법이 있다.In general, watermarking a document can be divided into two methods of changing the position of the text and changing the text. Also, a method of inserting a watermark to be visible can include a logo or a barcode.

텍스트의 위치를 변경하는 방법으로는 텍스트의 라인 시프팅(Line Shifting - 상하이동) 및 워드 시프팅(Word Shifting - 좌우이동)을 이용하는 방법이 있는데, 이는 고정된 컨트롤 라인(Control Line)이나 고정된 워드 그룹(Word Group)을 기준으로 워터마크의 유무를 체크하는 방법이다.There are two ways to change the position of the text: Line Shifting and Word Shifting, which are fixed control lines or fixed lines. This is a method of checking the presence or absence of a watermark based on a word group.

그러나, 이러한 방법은 고정점을 상하 또는 좌우로 이동함으로써, 워터마크로 삽입할 수 있는 정보의 양이 적으며, 또한 기준치에 미치치 못하는 라인은 제외됨으로써 삽입할 수 있는 정보의 양이 더욱더 제한되는 문제점이 있었다.However, this method has a problem in that the amount of information that can be inserted into the watermark is reduced by moving the fixed point up and down or left and right, and the amount of information that can be inserted is further limited by excluding lines that do not meet the reference value. there was.

또한, 텍스트를 변경하는 방법으로는 블록별로 마스킹을 적용하여 워터마크를 삽입하는 방법이 있다. 그러나, 문서 영상은 기본적으로 이진 영상(Binary Image)이므로 약간의 변형이 글자의 왜곡을 심화시키는 요인이 되며, 또한 워터마크의 검출 성능면에서 나쁜 영향을 미치는 문제점이 있었다.In addition, a method of changing the text may include inserting a watermark by applying masking for each block. However, since the document image is basically a binary image, a slight deformation becomes a factor to deepen the distortion of the text, and also has a problem that adversely affects the detection performance of the watermark.

따라서, 본 발명의 목적은 디지털 컨텐츠의 저작권 보호와 신분증의 위변조에 대한 진위여부를 용이하게 판정하도록 하여 디지털 저작물의 건전한 유통질서 확립과 신분증 위변조로 인한 각종 범죄의 방지를 도모할 수 있는 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법과 그 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to facilitate the copyright protection of digital contents and authenticity of forgery of ID card, and to establish a sound distribution order of digital works and to prevent various crimes caused by forgery of ID card. An insertion and detection method and a device thereof are provided.

본 발명의 다른 목적은 다양한 형태의 데이터(텍스트, 로고, 영상 등)를 보이지 않게 원본 데이터에 대량으로 삽입할 수 있는 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법과 그 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a holographic watermark embedding and detection method and apparatus capable of inserting various types of data (text, logo, image, etc.) in a large amount invisibly.

본 발명의 또 다른 목적은 기존의 디지털 워터마킹 기술에서 한계로서 지적되던 비인지성을 가질 뿐 아니라 홀로그램 기술의 암호화 특성을 이용하여 보안성을 강화시킴으로서 위변조 방지 수준 및 보안성을 향상시킨 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법과 그 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is not only to have the non-cognitive, which was pointed out as a limitation in the existing digital watermarking technology, but also to enhance security by using the encryption characteristics of the hologram technology. And a detection method and apparatus therefor.

본 발명의 또 다른 목적은 홀로그램의 리던던시(redundancy) 성분을 이용함으로서 각종 신호처리 및 정보훼손에도 강건하고 기존의 상용화된 입출력 시스템에 적용 가능하며, 디지털 광메모리 기술과 같은 복제 불가한 기술과 병행하여 더욱 강인한 정보보호 제품을 개발할 수 있도록 하는 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법과 그 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to use a redundancy component of the hologram to be robust to various signal processing and information corruption, and to be applied to existing commercialized input / output systems, in parallel with non-replicable technologies such as digital optical memory technology. To provide a holographic watermark embedding and detection method and apparatus for developing a more robust information security product.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마킹 생성 방법을 수행하는 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록 구성도.1 is a block diagram showing a schematic configuration of an apparatus for performing a method for generating hologram watermarking according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마킹 생성 방법의 일련 과정을 나타낸 개념도.Figure 2 is a conceptual diagram showing a series of processes of the holographic watermarking generating method according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 방법을 수행하는 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록 구성도.Figure 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an apparatus for performing a holographic watermarking detection method according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 임의의 3차원 깊이값 적용에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치의 워터마크 검출 결과를 예시한 도면.4 is a diagram illustrating a watermark detection result of the holographic watermarking detection apparatus according to the application of any three-dimensional depth value according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 임의의 간섭각 적용에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치의 워터마크 검출 결과를 예시한 도면.5 is a diagram illustrating a watermark detection result of the holographic watermarking detection apparatus according to the application of any interference angle according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치를 이용한 신분증의 위/변조 및 복제 여부를 판단하는 방법을 예시한 도면.FIG. 6 is a diagram illustrating a method for determining whether forgery / modulation and duplication of an identification card using a holographic watermarking detecting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법을 수행하기 위한 소프트웨어 프로그램의 화면 구성의 예시도.7 is an exemplary diagram of a screen configuration of a software program for performing the hologram watermark embedding and detection method according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110 : 홀로그램 워터마킹 생성 장치115 : 데이터 입력부110: hologram watermarking generating device 115: data input unit

120 : 변환키 생성부125 : 제1 데이터 변환부120: conversion key generation unit 125: first data conversion unit

130 : 홀로그램 데이터 합성부 135 : 워터마크 삽입부130: hologram data synthesizing unit 135: watermark inserting unit

140 : 제2 데이터 변환부 145 : 전송부140: second data converter 145: transmitter

150 : 워터마크 생성 제어부310 : 홀로그램 워터마킹 검출 장치150: watermark generation control unit 310: hologram watermarking detection device

320 : 변환키 관리부330 : 홀로그램 워터마크 추출부320: conversion key management unit 330: hologram watermark extraction unit

335 : 워터마크 정보 추출부340 : 데이터 비교부335: watermark information extraction unit 340: data comparison unit

350 : 워터마크 검출 제어부350: watermark detection control unit

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 디지털 컨텐츠 또는 사용자 정보 매체에 워터마크 정보를 삽입시키는 방법에 있어서-여기서, 상기 사용자 정보 매체는 주민등록증, 여권, 신분증, 운전면허증, 신용카드 중 적어도 어느 하나를 포함함-, 다수의 워터마크 정보 및 커버 이미지를 입력받는 단계-여기서, 상기 커버 이미지는 상기 디지털 컨텐츠 또는 상기 사용자 정보 매체에 포함된 상기 워터마크 정보의 삽입 영역임-와, 상기 다수의 워터마크 정보를 프레넬 변환(Fresnel Transform)하여 하나의 주파수 평면상에 존재하는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성하는 단계와, 상기 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(FastFourier Transform)하여 주파수 평면상에 존재하는 변환 커버 이미지 데이터를 생성하는 단계와, 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크와 상기 변환 커버 이미지가 하나의 주파수 평면상에 위치된 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 단계와, 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 공간 평면상에 위치하는 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 단계-여기서, 상기 워터마킹 커버 이미지는 상기 커버 이미지에 주파수 영역에 존재하는 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크가 삽입된 것임-를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 삽입 방법이 제공되고, 당해 홀로그램 워터마크 삽입 방법의 수행을 가능하게 하는 시스템, 장치 및 기록매체가 제공된다.In order to achieve the above objects, according to an aspect of the present invention, in a method for embedding watermark information into digital content or a user information medium, wherein the user information medium is a social security card, passport, ID card, driver's license, credit card And receiving at least one watermark information and a cover image, wherein the cover image is an insertion region of the watermark information included in the digital content or the user information medium. Fresnel transforming the plurality of watermark information to generate a synthesized Fresnel hologram watermark existing on one frequency plane, and fast-Fourier transform the cover image onto a frequency plane. Generating converted cover image data present in the synthesized Fresnel hologram; Generating a digital watermarking cover image in which a RAM watermark and the transform cover image are located on one frequency plane, and performing a Fast Fourier Transform of the digital watermarking cover image to be located on a space plane. Generating a watermarking cover image, wherein the watermarking cover image includes the composite Fresnel hologram watermark existing in the frequency domain in the cover image. Provided is a system, apparatus, and recording medium which enable the performance of the hologram watermark embedding method.

또한, 상기 홀로그램 워터마크 삽입 방법에서, 상기 다수의 워터마크 정보를 프레넬 변환(Fresnel Transform)하여 하나의 주파수 평면상에 존재하는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성하는 단계는, 상기 다수의 워터마크 정보 중 각각의 워터마크 정보를 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환하기 위한 변환키를 입력받는 단계와, 상기 각각의 워터마크 정보를 프레넬 변환(Fresnel Transform)하여 상기 각각의 워터마크 정보와 상응하여 입력된 상기 변환키가 반영되고, 주파수 평면상에 존재하는 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성하는 단계와, 상기 다수의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 하나의 주파수 평면상에 위치시켜 합성 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.In the hologram watermark embedding method, the generating of the plurality of watermarks by Fresnel transforming the plurality of watermark information to generate a composite Fresnel hologram watermark existing on one frequency plane may include: Receiving a conversion key for converting each watermark information of the information into individual Fresnel hologram watermarks, and Fresnel transforming each watermark information to correspond to the respective watermark information Generating the individual Fresnel hologram watermarks reflected on the transformed key and present on the frequency plane, and placing the plurality of individual Fresnel hologram watermarks on one frequency plane. Converting to a mark.

상기 변환키는 상기 워터마크 정보가 복원될 프레넬 영역내의 3차원 깊이값 및 상기 워터마크 정보를 변환하기 위한 상기 개별 홀로그램 워터마크로 변환하기위한 간섭각을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 변환키가 입력되는 경우에만 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크가 상기 워터마크 정보로 복원되도록 할 수 있다.The conversion key may include a three-dimensional depth value in the Fresnel region where the watermark information is to be restored, and an interference angle for converting the watermark information into the individual hologram watermark for converting the watermark information. The individual Fresnel hologram watermark may be restored to the watermark information only when the conversion key is input.

또한, 본 발명에 따른 홀로그램 워터마크 삽입 방법에서 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환될 때, 상기 워터마크 정보와 기준파(reference wave)는 비축(off-axis)상에 존재하는 것을 특징으로 한다.In the hologram watermark embedding method according to the present invention, when the individual Fresnel hologram watermark is converted, the watermark information and a reference wave are present on an off-axis.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 사용자 정보 매체가 유효한지 여부를 검사하기 위하여 상기 사용자 정보 매체에 포함된 워터마킹 커버 이미지에 삽입된 워터마크 정보를 검출하는 방법에 있어서-여기서, 상기 사용자 정보 매체는 주민등록증, 여권, 신분증, 운전면허증, 신용카드 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 커버 이미지는 상기 사용자 정보 매체에 포함된 상기 워터마크 정보의 삽입 영역임-, 상기 워터마킹 커버 이미지를 입력받는 단계와, 상기 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여, 주파수 평면상에 존재하는 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 단계-여기서, 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지는 하나의 주파수 평면상에 중첩된 합성 프레넬 홀로그램 워터마크와 변환 커버 이미지 데이터를 포함함-와, 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지로부터 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 추출하는 단계-여기서, 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크는 다수의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크가 하나의 주파수 평면상에 중첩되어 표시된 것임-와, 임의의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 워터마크 정보로 변환하기 위해, 상기 각각의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크와 상응하여 미리 설정된 변환키를 검출하거나 사용자로부터 변환키를 입력받는 단계와, 상기 검출되거나 입력된 변환키를 이용하여, 상기 변환키와 상응하는 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 역프레넬 변환하여 공간 평면상의 워터마크 정보로 변환하는 단계와, 상기 변환된 워터마크 정보를 표시부에 디스플레이하거나 운영자 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 정보 검출 방법이 제공되고, 당해 홀로그램 워터마크 정보 검출 방법의 수행을 가능하게 하는 시스템, 장치 및 기록매체가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of detecting watermark information embedded in a watermarking cover image included in the user information medium to check whether a user information medium is valid, wherein the user information is provided. The medium includes at least one of a resident registration card, a passport, an identification card, a driver's license, and a credit card, and the cover image is an insertion area of the watermark information included in the user information medium-receiving the watermarking cover image. And Fast Fourier Transform the watermarking cover image to generate a digital watermarking cover image existing on a frequency plane, wherein the digital watermarking cover image is on one frequency plane. Contains nested composite Fresnel hologram watermarks and transform cover image data Extracting the composite Fresnel hologram watermark from the digital watermarking cover image, wherein the composite Fresnel hologram watermark is displayed by superimposing a plurality of individual Fresnel hologram watermarks on one frequency plane. Detecting a predetermined conversion key corresponding to each individual Fresnel hologram watermark or receiving a conversion key from a user, in order to convert any individual Fresnel hologram watermark into watermark information; Converting the individual Fresnel hologram watermark corresponding to the conversion key into inverse Fresnel by using the detected or inputted conversion key, and converting the converted watermark information into watermark information on a space plane; Displaying on or transmitting to the operator system A holographic watermark information detection method is provided, and a system, apparatus, and a recording medium for enabling the execution of the holographic watermark information detection method are provided.

본 발명에 따른 홀로그램 워터마크 정보 검출 방법은 상기 워터마킹 커버 이미지와 상기 워터마크 정보 중 어느 하나와 일치하는지 여부를 검사하는 단계와, 일치하는 경우, 유효한 검사 결과를 표시부에 디스플레이하거나 운영자 시스템으로 전송하는 단계와, 일치하지 않는 경우, 에러 메시지를 표시부에 디스플레이하거나 운영자 시스템으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for detecting holographic watermark information according to the present invention includes the step of checking whether the watermarking cover image matches the one of the watermark information, and if it matches, displaying a valid inspection result on a display unit or transmitting the result to an operator system. And if it does not match, displaying an error message on the display or transmitting the error message to the operator system.

그리고, 상기 변환키는 상기 워터마크 정보가 복원될 프레넬 영역내의 3차원 깊이값, 상기 워터마크 정보를 변환하기 위한 상기 개별 홀로그램 워터마크로 변환하기 위한 간섭각 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 워터마크 정보가 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환될 때 입력 또는 설정된 변환키가 입력 또는 설정된 경우에만 상기 워터마크 정보로 복원될 수 있는 것을 특징으로 한다.The conversion key may include at least one of a three-dimensional depth value in the Fresnel region where the watermark information is to be restored, and an interference angle for converting the watermark information into the individual hologram watermark for converting the watermark information. In addition, the watermark information may be restored to the watermark information only when the input or set conversion key is input or set when the watermark information is converted into the individual Fresnel hologram watermark.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 본 발명에 따른 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법을 설명함에 있어, 디지털 컨텐츠나 신분증에 부착된 특정 데이터(예를 들어, 텍스트, 로고, 영상 등)로서 원본 데이터를 커버 이미지라 하고, 당해 커버 이미지에 대한 위변조를 방지하기 위해 보이지 않게 삽입되는 사용자의 정보로서의 삽입 데이터를 워터마크 정보라 하며, 결과적으로 워터마크 정보가 삽입된 커버 이미지를 워터마킹 커버 이미지라 칭하기로 한다.In the following description of the method for embedding and detecting a hologram watermark according to the present invention, the original data is referred to as a cover image as specific data (for example, text, a logo, an image, etc.) attached to digital content or an identification card. Insertion data as information of a user inserted invisibly to prevent forgery on an image is called watermark information, and as a result, a cover image into which watermark information is inserted is referred to as a watermarking cover image.

본 발명에 따른 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법 및 그 장치를 설명하기에 앞서, 워터마킹의 필수요건을 살펴보기로 한다.Before describing the method and apparatus for embedding and detecting a hologram watermark according to the present invention, the essential requirements of watermarking will be described.

첫째, 인간이 시각적으로 삽입된 정보를 감지할 수 없는 비인지성이 요구된다. 즉, 멀티미디어 컨텐츠의 경우 인간이 시각적으로 원본 데이터와 워터마크가 삽입된 데이터의 구분이 어려워야 한다. 그러나 JPEG나 MPEG과 같은 손실 압축을 하는 경우 비인지성만을 만족시키면 삽입된 워터마크가 제거될 수 있는 문제점이 있다.First, non-cognition is required in which humans cannot perceive visually inserted information. That is, in the case of multimedia content, it is difficult for a human to visually distinguish the original data from the watermarked data. However, in the case of lossy compression such as JPEG or MPEG, the watermark inserted may be removed if only non-cognition is satisfied.

둘째, 워터마크는 삽입될 정보의 양을 고려하여야 한다. 즉, 워터마크를 필요로 하는 환경에 따라 삽입 정보의 인지가 불가능하도록 약 300~400비트(bit) 가량의 정보를 삽입할 수 있다. 따라서 비인지성을 고려하면서도 삽입할 수 있는 최대의 정보를 삽입하도록 설계해야 한다.Second, the watermark must take into account the amount of information to be inserted. That is, about 300 to 400 bits of information may be inserted so that the embedded information may not be recognized depending on the environment requiring the watermark. Therefore, it must be designed to insert the maximum information that can be inserted while considering the non-cognition.

셋째, 낮은 에러 확률을 가져야 한다. 즉, 고의적이거나 비고의적인 훼손과 손상이 없더라도 워터마크를 추출하는데 실패할 확률과 워터마크가 존재하지 않는데 존재할 확률이 아주 낮아야 한다.Third, it must have a low error probability. In other words, even if there is no intentional or unintentional damage and damage, the probability of failing to extract the watermark and the probability that the watermark does not exist should be very low.

넷째, 워터마크는 다양한 손실 후에도 반드시 추출이 가능해야 한다. 이와 같이 워터마킹 기술은 불법 사용자로부터 데이터 보급자의 저작권과 소유권을 보호하기 위해 비인지성을 갖으면서도 많은 정보를 원본 데이터에 삽입할 수 있어야 하고 여러 가지 신호처리에도 삽입된 정보를 추출할 수 있도록 제작되어야 한다.Fourth, the watermark must be able to be extracted even after various losses. As such, the watermarking technology should be designed to be able to insert a lot of information into the original data while extracting the information inserted in various signal processing while having a non-cognizability to protect the copyright and ownership of the data distributor from illegal users. do.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마킹 생성 방법을 수행하는 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an apparatus for performing a method of generating a hologram watermark according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)는 데이터 입력부(115), 변환키 생성부(120), 제1 데이터 변환부(125), 홀로그램 데이터 합성부(130), 워터마크 삽입부(135), 제2 데이터 변환부(140), 전송부(145), 워터마크 생성 제어부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the hologram watermarking generating device 110 according to the present invention includes a data input unit 115, a conversion key generation unit 120, a first data conversion unit 125, a hologram data synthesis unit 130, The watermark inserting unit 135, the second data converter 140, the transmitting unit 145, and the watermark generation control unit 150 are included.

데이터 입력부(115)는 커버 이미지(cover image), 워터마크 정보 등을 입력받는 기능을 수행하는 수단이다. 데이터 입력부(115)에서 커버 이미지 등을 입력받는 방법으로는 스캐너(scanner) 등과 같은 입력 수단과 결합되어 해당 장치로부터 이미지 등을 수신하거나, 저장부(도시되지 않음)에 이미 저장된 정보(예를 들어, 이미지, 텍스트 등) 중에서 특정 정보를 사용자가 선택하도록 하는 방법 등이 있다.The data input unit 115 is a means for performing a function of receiving a cover image, watermark information, and the like. A method of receiving a cover image or the like by the data input unit 115 may be combined with an input means such as a scanner to receive an image or the like from a corresponding device, or information already stored in a storage unit (not shown) (for example, , Images, texts, and the like).

변환키 생성부(120)는 커버 이미지에 워터마크 정보를 삽입하기 위해 워터마크 정보는 홀로그램 원리를 이용하여 변환하는 과정에서 필요시 되는 파라미터 값을 생성하고 관리하는 기능을 수행한다. 이러한 파라미터 값은 홀로그램 워터마킹생성 장치(110)에 의해 자체적으로 결정될 수 있을 뿐 아니라, 홀로그램 워터마크를 생성하는 사용자가 지정할 수도 있다. 예를 들어, 디지털 홀로그램 생성시에는 각 워터마크 정보의 3차원 깊이값(z), 기준파의 입사 위치 변경에 따른 기준파와 물체파간의 간섭각(θ)이라는 두 개의 파라미터가 필요로 될 수 있으며, 각 워터마크 정보가 각각 다른 3차원 깊이값(z)을 가지게 된다.The conversion key generation unit 120 performs a function of generating and managing parameter values required in the process of converting the watermark information into the cover image using the hologram principle. This parameter value may be determined not only by the hologram watermarking generating device 110 itself but also by a user who generates the hologram watermark. For example, when generating a digital hologram, two parameters may be required: a three-dimensional depth value of each watermark information (z) and an interference angle (θ) between a reference wave and an object wave according to a change in the incident position of the reference wave. Each watermark information has a different three-dimensional depth value z.

제1 데이터 변환부(125)는 하나 이상의 워터마크 정보를 커버 이미지에 삽입하기 위해 각 워터마크 정보를 프레넬 변환(FT : Fresnel Transform)하여 주파수 평면상에 존재하는 개별 프레넬 홀로그램 워터마크(Fresnel Hologram Watermark)로 생성하고, 또한 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform)하여 주파수 평면상에 존재하는 변환 커버 이미지 데이터로 변환하는 기능을 수행한다.The first data converter 125 performs Fresnel Transform (FT) on each watermark information to insert one or more watermark information into the cover image. The first Fresnel hologram watermark (Fresnel) exists on the frequency plane. It generates a hologram watermark and performs a function of transforming the cover image into transform cover image data existing on the frequency plane by performing a Fast Fourier Transform (FFT).

홀로그램 데이터 합성부(130)는 제1 데이터 변환부(125)에 의해 프레넬 변환되어 주파수 평면상에 존재하는 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환된 각각의 워터마크 정보를 하나의 주파수 평면상에 존재하는 워터마크 정보들로 합성하여 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성하는 기능을 수행한다. 하나의 주파수 평면상에 다수의 워터마크 정보들이 혼재되어 있더라도 각각의 홀로그램 데이터(즉, 변환된 각각의 워터마크 정보)는 각각 독립된 변환키(즉, 3차원 깊이값(z) 및/또는 간섭각(θ))를 가지며, 해당 변환키가 입력되어야 원하는 워터마크 정보의 추출이 가능하다. 본 발명에 적용되는 프레넬 변환은 공간 영역(spatial plane)과 이것에 대한 푸리에 변환인 주파수 평면의 사이(frequency plane)에서 거리값에 따라 매우민감하게 생성 및 복원이 결정되므로, 프레넬 홀로그램 워터마크 생성시 사용했던 3차원 깊이값과 동일한 값을 복원시 사용해야만 원 정보를 얻을 수 있게 되는 것이다. 따라서, 불법 사용자는 공간 영역과 주파수 평면 사이에 연속적으로 존재하는 프레넬 영역에서 정확한 3차원 깊이값을 인지하기가 매우 어렵게 된다. 또한, 본 발명에 적용된 홀로그램 방식은 기준파와 워터마크 정보가 동축(on-axis)상에 존재하지 않도록 하는 비축 홀로그램(off-axis hologram)을 이용하여 그 위치가 변경되기 때문에 불법 사용자가 원 정보를 얻는 것은 더욱 어렵게 된다.The hologram data synthesizing unit 130 has Fresnel-converted by the first data converter 125 to convert the respective watermark information into individual Fresnel hologram watermarks on the frequency plane. Synthesizes the watermark information into a synthetic Fresnel hologram watermark. Even if a plurality of watermark information is mixed on one frequency plane, each hologram data (i.e., each converted watermark information) has its own independent conversion key (i.e., three-dimensional depth value z and / or interference angle). (θ)), and a corresponding conversion key must be inputted to extract desired watermark information. The Fresnel hologram watermark is applied to the present invention because the generation and restoration of the Fresnel transform is very sensitively determined depending on the distance value between the spatial plane and the frequency plane of the Fourier transform. The original information can only be obtained when restoring the same value as the 3D depth value used in the creation. Therefore, it is very difficult for an illegal user to recognize an accurate three-dimensional depth value in the Fresnel region continuously present between the spatial domain and the frequency plane. In addition, the hologram method applied to the present invention uses an off-axis hologram that prevents the reference wave and the watermark information from being on-axis. It gets harder to get.

워터마크 삽입부(135)는 홀로그램 데이터 합성부(130)에 의해 하나의 주파수 평면상에 존재하는 하나 이상의 워터마크 정보(즉, 합성 프레넬 홀로그램 워터마크)를 제1 데이터 변환부(125)에 의해 주파수 평면상에 존재하는 커버 이미지 데이터로 변환된 변환 커버 이미지 데이터 상에 삽입시켜 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 기능을 수행한다.The watermark inserting unit 135 transmits one or more watermark information (ie, synthetic Fresnel hologram watermarks) existing on one frequency plane by the hologram data synthesizing unit 130 to the first data converting unit 125. The digital watermarking cover image is inserted into the cover image data converted into cover image data existing on the frequency plane.

제2 데이터 변환부(140)는 워터마크 삽입부(135)에 의해 하나의 주파수 평면상에 존재하는 데이터로 생성된 디지털 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform) 또는 역 푸리에 변환(IFT)하여 공간 영역(spatial plane)에 존재하는 워터마킹 커버 이미지(즉, 주파수 평면상에 워터마크가 삽입된 커버 이미지)로 변환하는 기능을 수행한다.The second data converter 140 may perform a Fast Fourier Transform (FFT) or an Inverse Fourier Transform (FFT) on the digital watermarking cover image generated by the watermark inserting unit 135 on data existing on one frequency plane. (IFT) to convert a watermarked cover image (ie, a cover image in which a watermark is inserted on the frequency plane) existing in a spatial plane.

전송부(145)는 제2 데이터 변환부(140)에 의해 변환된 워터마킹 커버 이미지를 외부 매체(예를 들어, 신분증 생성 장치 등과 같은 출력 장치, 저작권 정보 삽입 서버 등)에 전송하는 기능을 수행한다.The transmission unit 145 transmits the watermarking cover image converted by the second data conversion unit 140 to an external medium (for example, an output device such as an ID card generating device, a copyright information insertion server, etc.). do.

워터마크 생성 제어부(145)는 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)가 사용자가 지정한 워터마크 정보와 커버 이미지를 이용하여 워터마킹 커버 이미지를 생성하고, 생성된 워터마킹 커버 이미지가 외부 매체를 통해 이용될 수 있도록 하기 위해 데이터 입력부(115), 변환키 생성부(120), 제1 데이터 변환부(125), 홀로그램 데이터 합성부(130), 워터마크 삽입부(135), 제2 데이터 변환부(140), 전송부(145)를 제어하는 기능을 수행한다.The watermark generation control unit 145 generates a watermarking cover image by using the watermark information and the cover image specified by the hologram watermarking generating apparatus 110 according to the present invention, and the generated watermarking cover image is an external medium. The data input unit 115, the conversion key generation unit 120, the first data conversion unit 125, the hologram data synthesis unit 130, the watermark inserting unit 135, and the second data to be used through the The converter 140 and the transmitter 145 perform a function of controlling.

또한, 도 1에는 도시되지 않았으나 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)는 워터마크 정보, 커버 이미지, 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)의 운용 프로그램 등을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 1, the hologram watermarking generating device 110 may further include a storage unit that stores watermark information, a cover image, an operation program of the holographic watermarking generating device 110, and the like.

또한, 도 1에는 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)가 하드웨어 구성을 가지는 특정 장치로서 도시되었으나, 상술한 기능을 동일하게 수행할 수 있도록 하는 소프트웨어 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다. 그리고, 소프트웨어 프로그램 형태로 구현된 경우, 사용자는 해당 소프트웨어 프로그램을 사용자 단말기(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, PDA, 이동 통신 단말기 등)에 설치하기만 하면 별도의 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)를 구매하지 않더라도 동일한 작용 효과를 기대할 수 있게 된다.In addition, although the hologram watermarking generating device 110 is illustrated as a specific device having a hardware configuration in FIG. 1, the hologram watermarking generating device 110 may be implemented in the form of a software program that performs the same function as described above. In addition, when implemented in the form of a software program, a user purchases a separate hologram watermarking generating device 110 by simply installing the corresponding software program on a user terminal (for example, a personal computer, a PDA, a mobile communication terminal, etc.). If you do not do the same effect can be expected.

이하, 디지털 홀로그램 생성원리를 간략히 설명하기로 한다.Hereinafter, the principle of digital hologram generation will be briefly described.

우선, 워터마크 정보는 랜덤 위상 마스크(random phase mask)에 의해서 변조되어 연산된다. 랜덤 위상 마스크에 의해 변조된 마크이미지는 디지털 홀로그램 생성을 위한 기준파(Reference Wave)와 간섭하여 디지털 홀로그램을생성하게 된다. 여기서 랜덤 위상 마스크는 마크이미지의 성분들이 디지털 홀로그램의 전 영역에 균일하게 분포시키는 역할을 한다.First, the watermark information is a random phase mask It is modulated by and computed. The mark image modulated by the random phase mask generates a digital hologram by interfering with a reference wave for generating the digital hologram. In this case, the random phase mask plays a role in uniformly distributing the components of the mark image in the entire area of the digital hologram.

워터마크된 정보를라고 할 때, 랜덤하게 위상 변조된 마크이미지는 아래 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.Watermarked information In this case, the randomly phase-modulated mark image may be represented by Equation 1 below.

그리고, 디지털 홀로그램 생성을 위해 사용되는 기준파를라 하면, 워터마크 정보의 주파수 변환값은로 나타낼 수 있다. 이것을 이용하면, 디지털 홀로그램은 하기의 수학식 2와 같이 생성된다.And, the reference wave used for digital hologram generation In this case, the frequency conversion value of the watermark information is It can be represented by. Using this, a digital hologram is generated as in Equation 2 below.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마킹 생성 방법의 일련 과정을 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a series of processes of a method for generating hologram watermarking according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)(이는 동일 기능을 수행하는 소프트웨어 프로그램이 설치된 사용자 단말기도 포함됨. 이하 같음)는 영역210 및 영역 220에서 사용자가 지정한 워터마크 정보를 프레넬 변환(FT : Fresnel Transform)하여 주파수 평면에 존재하는 프레넬 홀로그램(Fresnel Hologram) 형태의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환한다.Referring to FIG. 2, the hologram watermarking generating apparatus 110 (which includes a user terminal in which a software program that performs the same function is installed. The same applies below) may include Fresnel conversion of watermark information designated by a user in areas 210 and 220. (FT: Fresnel Transform) to convert the Fresnel Hologram watermark in the form of Fresnel Hologram in the frequency plane.

다만, 영역 210을 통해 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환되는 워터마크 정보는 'z=98.5'라는 3차원 깊이값(z1)을 가지는 제1 워터마크 정보이고, 영역 220을 통해 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환되는 워터마크 정보는 'z=100'라는 3차원 깊이값(z2)을 가지는 제2 워터마크 정보이다. 도 2는 편의상 커버 이미지에 삽입되는 워터마크 정보가 2개인 경우로서 각각 다른 3차원 깊이값을 가지는 경우를 예로 들어 도시한 도면이나, 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)는 각각의 3차원 깊이값을 가지는 무제한의 워터마크 정보를 하나의 커버 이미지에 동시에 삽입시킬 수도 있음은 당연하다. 3차원 깊이값(z)이란 공간 영역과 주파수 평면 사이에 연속적으로 존재하는 프레넬 영역에서 특정 워터마킹 정보가 추출 및 복원될 수 있도록 미리 지정된 일종의 거리값(예를 들어, 이는 물체 자체의 위치 이동에 따른 거리값)이다. 예를 들어, 3차원 깊이값 z1을 가지는 물체 A와 3차원 거리값 z2를 가지는 물체 B가 존재하고, z1>z2인 경우, 이에 의한 물체파(object wave)와 기준파(reference wave)를 간섭시켜 필름에 간섭무늬를 기록한 후, 이 필름에 기준파(reference wave)를 비추면 필름너머로 마치 물체 B, 물체 A의 순서로 각각의 물체가 존재하는 것처럼 느낄 수 있게 된다However, the watermark information converted into the individual Fresnel hologram watermark through the region 210 is first watermark information having a three-dimensional depth value z1 of 'z = 98.5', and is represented as the individual Fresnel hologram watermark through the region 220. The converted watermark information is second watermark information having a three-dimensional depth value z2 of 'z = 100'. FIG. 2 is a view illustrating a case where two watermark information is inserted into a cover image for convenience and have different three-dimensional depth values, for example. However, the holographic watermarking generating apparatus 110 according to the present invention may have three respective three-dimensional depth values. Naturally, unlimited watermark information having a dimensional depth value may be simultaneously inserted into one cover image. The three-dimensional depth value z is a kind of distance value (e.g., a positional movement of the object itself) that can be extracted and reconstructed in a Fresnel region continuously existing between the spatial domain and the frequency plane. Distance value). For example, when there is an object A having a three-dimensional depth value z1 and an object B having a three-dimensional distance value z2, and z1> z2, an object wave and a reference wave are interfered with it. After recording the interference pattern on the film, the reference wave is reflected on the film, so that the object can be felt as if each object exists in the order of object B and object A over the film.

이후, 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)는 홀로그램 데이터 합성부(130)를 이용하여 영역 210 및 영역 220을 통해 생성된 각각의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 하나의 주파수 평면에 존재하는 워터마크 정보, 즉 합성 프레넬 홀로그램 워터마크로 합성한다.Subsequently, the hologram watermarking generating apparatus 110 uses the hologram data synthesizing unit 130 to generate watermark information for each individual Fresnel hologram watermark generated through the regions 210 and 220 in one frequency plane. In other words, it synthesizes the synthesized Fresnel hologram watermark.

그리고, 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)는 영역 240에서 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform)하여 주파수 평면에 존재하는 변환 커버 이미지 데이터로 변환한다.In operation 240, the hologram watermarking generating apparatus 110 transforms the cover image into transform cover image data existing in the frequency plane by performing a Fast Fourier Transform (FFT).

이후, 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)는 영역 250에서 영역 230을 통해 하나의 주파수 평면에 존재하는 워터마크 정보로 합성된 합성 프레넬 홀로그램 워터마크에 가중치(alpha)를 적용한 후, 영역 260에서 하나의 주파수 평면상에 변환 커버 이미지 데이터 및 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 이용하여 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성한다.Thereafter, the hologram watermarking generating apparatus 110 applies a weight alpha to the synthesized Fresnel hologram watermark synthesized from the watermark information existing in one frequency plane through the region 230 in the region 250 and then in one of the region 260. A digital watermarking cover image is generated using the transformed cover image data and the composite Fresnel hologram watermark on the frequency plane of.

영역 250에서 합성 프레넬 홀로그램 워터마크에 가중치를 적용하는 이유는 워터마크 정보를 인간의 시각으로 인식할 수 없도록 하기 위함이며, 하기의 수학식 3과 수학식 4에 의해 합성 프레넬 홀로그램 워터마크가 변환된다.The reason why the weight is applied to the synthetic Fresnel hologram watermark in the area 250 is to prevent the recognition of the watermark information from the human eye, and the synthetic Fresnel hologram watermark is expressed by Equations 3 and 4 below. Is converted.

상술한 수학식 3에서의는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 나타내고, 수학식 4에서의는 커버 이미지를 푸리에 변환값을 나타낸다. 그리고는 최대값을은 최소값을 나타낸다.In Equation 3 described above Denotes a synthetic Fresnel hologram watermark, Represents a Fourier transform value of the cover image. And Wow Is the maximum value and Represents the minimum value.

상술한 수학식 3과 수학식 4에 의해 하기의 수학식 5와 같은 정규화된 값을 얻을 수 있다.The above-described equations (3) and (4) can obtain a normalized value as shown in equation (5) below.

상술한 수학식 5에서 얻어진 값을 이용하여 합성 프레넬 홀로그램 워터마크가 삽입된 커버 이미지(즉, 워터마킹 커버 이미지)를 얻을 수 있으며 두 이미지의 중첩된 세기는 하기의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.Using the values obtained in Equation 5, a cover image (that is, a watermarking cover image) in which a synthetic Fresnel hologram watermark is inserted can be obtained, and the overlapped intensities of the two images can be obtained. Can be expressed as in Equation 6 below.

수학식 6에서는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 커버 이미지에 중첩(즉, 삽입)시키기 위한 가중치 함수를 의미하며 이것은 하기의 수학식 7과 같이 두 가지 경우로 처리된다.In equation (6) Denotes a weight function for superimposing (ie, inserting) the synthetic Fresnel hologram watermark on the cover image, which is processed in two cases as shown in Equation 7 below.

수학식 7에서 α는 홀로그램요소의 가중치를 표현하는 상수를 나타내고,는 전체 영상에 대한 상수 형태의 중첩을 나타내며,는 컨텐츠 영상의 밝기 분포에 의존한 가중치를 나타낸다.Α in Equation 7 represents a constant representing the weight of the hologram element, Represents a constant overlap of the entire image, Denotes a weight depending on the brightness distribution of the content image.

의 경우, 복원 영상 g(x,y) 는 푸리에 변환에 의해 하기의 수학식 8과 같이 나타낸다. In this case, the reconstructed image g (x, y) is represented by Equation 8 below by Fourier transform.

여기서,는 프레넬 홀로그램 워터마크 요소에서 복원된 영상(즉, 워터마크 정보와 상응하는 이미지)이고, q(x,y) 는 커버 이미지의 푸리에 스펙트럼 분포이다. 수학식 8은 워터마크 정보가 커버 이미지의푸리에 스펙트럼과 같이 복원된다는 것을 내포한다. 따라서, 이 두 성분들은 공간영역에서 반드시 나눠져야 한다.here, Is the image reconstructed from the Fresnel hologram watermark element (ie, the image corresponding to the watermark information), and q (x, y) is the cover image Fourier spectral distribution. Equation 8 is watermark information Implies that the Fourier spectrum of the cover image is reconstructed. Therefore, these two components must be divided in the space domain.

일반적으로 컨텐츠 영상의 스펙트럼 분포 q(x,y) 는 강한 DC 요소로서 저주파 영역에 집중되어 있다. 이러한 사실에 기초하여, 만약 스펙트럼 q(x,y) 가 특정 저주파 영역 내에 제한적으로 분포하고 동시에 복원영상가 특정 고주파 영역에서 나타난다면, 상술한 수학식 8의 두 성분들은 공간 영역에서 각각 나눠질 수 있다. 다만, 이 조건을 만족하기 위해 커버 이미지는 저주파 필터를 통과해서 특정 저주파 영역 내에 분포해야 된다.In general, the spectral distribution q (x, y) of the content image is a strong DC component and is concentrated in the low frequency region. Based on this fact, if spectrum q (x, y) is limitedly distributed within a certain low frequency region, If appears in a specific high frequency region, the two components of Equation 8 described above may be divided in the spatial domain, respectively. However, in order to satisfy this condition, the cover image must pass through the low frequency filter and be distributed in a specific low frequency region.

다시 도 2를 참조하면, 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)는 영역 260에 의해 생성된 디지털 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform) 또는 역 푸리에 변환(IFT)하여 공간 영역(spatial plane)에 존재하는 워터마킹 커버 이미지(즉, 워터마크가 삽입된 커버 이미지)로 변환한다.Referring back to FIG. 2, the hologram watermarking generating device 110 performs a Fast Fourier Transform (FFT) or an Inverse Fourier Transform (FFT) on the digital watermarking cover image generated by the region 260 to spatialize the spatial domain. The image is converted into a watermarked cover image (that is, a cover image in which a watermark is inserted) existing in the plane).

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 방법을 수행하는 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an apparatus for performing a hologram watermarking detection method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)는 데이터 입력부(315), 변환키 관리부(320), 데이터 변환부(325), 홀로그램 워터마크 추출부(330), 워터마크 정보 추출부(335), 데이터 비교부(340), 전송부(345), 워터마크 검출 제어부(350)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the hologram watermarking detecting apparatus 310 may include a data input unit 315, a conversion key manager 320, a data converter 325, a hologram watermark extractor 330, and a watermark information extractor ( 335, a data comparator 340, a transmitter 345, and a watermark detection controller 350.

데이터 입력부(315)는 워터마킹 커버 이미지 내의 워터마크 정보를 입력받는 기능을 수행하며, 예를 들어, 스캐너(Scanner), 데이터 수신부 등이 이에 해당될 수 있다. 만일, 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)가 사원증 등에 부착된 사진 내에 삽입된 워터마크 정보와 사원증 표면상의 정보(예를 들어, 사진, 이름, 사번 등)의 동일성 여부를 검출하는 장치라면, 데이터 입력부(315)는 사진 이미지 및 텍스트 정보를 입력받을 수 있는 스캐너(Scanner) 등이거나 통신망을 통해 결합된 스캐너(Scanner) 등으로부터 사진 이미지 및 텍스트 정보를 수신할 수 있는 데이터 수신부일 수 있다. 물론, 당해 텍스트 정보는 신분증 표면에 기재된 텍스트 정보를 이용하지 않고, 당해 신분증에 부착된 사진 이미지와 상응하는 사용자 정보를 별도의 데이터베이스로부터 통신망을 통해 수신하여 이용할 수도 있다.The data input unit 315 performs a function of receiving watermark information in the watermarking cover image. For example, the data input unit 315 may correspond to a scanner or a data receiver. If the hologram watermarking detecting apparatus 310 according to the present invention detects the sameness between the watermark information inserted in the photograph attached to the employee's card or the like and the information on the employee's card's surface (for example, a picture, a name, a company number, etc.) If so, the data input unit 315 may be a scanner or the like that can receive photo image and text information or a data receiver that can receive the photo image and text information from a scanner or the like combined through a communication network. . Of course, the text information may be used by receiving user information corresponding to the photo image attached to the ID card from a separate database through a communication network without using the text information written on the ID card surface.

변환키 관리부(320)는 워터마킹 커버 이미지 생성을 위해 적용된 개별 또는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크 생성시 적용된 변환키(예를 들어, 3차원 깊이값(z), 간섭각(θ) 등)를 관리하는 기능을 수행한다.The conversion key management unit 320 manages the conversion key (for example, three-dimensional depth value (z), interference angle (θ), etc.) applied when generating an individual or composite Fresnel hologram watermark applied to generate a watermarking cover image. It performs the function.

제1 데이터 변환부(325)는 데이터 입력부(315)에 의해 입력된 워터마킹 커버 이미지 상에는 커버 이미지뿐 아니라 주파수 평면상에 존재하는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크도 함께 존재하므로, 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 추출하기 위해 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하여 커버 이미지를 주파수 평면상에 존재하는 디지털 워터마킹 커버 이미지로 변환하는 기능을 수행한다.Since the first data converter 325 includes not only the cover image but also the composite Fresnel hologram watermark that exists on the frequency plane, the composite Fresnel hologram watermark is present on the watermarked cover image input by the data input unit 315. A fast Fourier transform (FFT) is performed to extract the cover image into a digital watermarked cover image existing on the frequency plane.

홀로그램 워터마크 추출부(330)는 제1 데이터 변환부(125)에 의해 변환된 디지털 워터마킹 커버 이미지 상에서 원래의 커버 이미지에 해당하는 부분을 제거하는 기능을 수행한다. 홀로그램 워터마크 추출부(330)의 기능에 의해 결과적으로 합성 프레넬 홀로그램 워터마크만이 남게 되며, 예를 들어 원래의 커버 이미지를 고속 푸리에 변환시켜 양자의 차이값을 추출하는 방법 등이 적용될 수 있다.The hologram watermark extractor 330 removes a portion corresponding to the original cover image from the digital watermarking cover image converted by the first data converter 125. As a result, only the synthesized Fresnel hologram watermark remains as a result of the function of the hologram watermark extractor 330. For example, a method of extracting a difference value between the two by using a fast Fourier transform of the original cover image may be applied. .

워터마크 정보 추출부(335)는 변환 커버 이미지 데이터 추출부(230)에 의해 추출된 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 역프레넬 변환하여 워터마크 정보를 추출한다. 역프레넬 변환 과정에서 원하는 워터마크 정보를 추출하기 위해 변환키 관리부(320)에 의해 제공된 파라미터값(즉, 3차원 깊이값(z) 및 간섭각(θ)을 포함하는 변환키)이 적용된다. 예를 들어, 워터마킹 커버 이미지 내에 'z=98.5'라는 3차원 깊이값(z1)을 가지는 제1 워터마크 정보와, 'z=100'라는 3차원 깊이값(z2)을 가지는 제2 워터마크 정보가 삽입되어 있는 경우, 제1 워터마크 정보를 추출하기 위해서는 3차원 깊이값(z)이 '98.5'로 적용되어야 한다.The watermark information extraction unit 335 extracts the watermark information by performing inverse Fresnel conversion on the synthetic Fresnel hologram watermark extracted by the conversion cover image data extraction unit 230. In order to extract desired watermark information in the inverse Fresnel transformation process, a parameter value provided by the conversion key management unit 320 (that is, a conversion key including a three-dimensional depth value z and an interference angle θ) is applied. . For example, first watermark information having a three-dimensional depth value z1 of 'z = 98.5' and a second watermark having a three-dimensional depth value z2 of 'z = 100' in the watermarking cover image. When the information is inserted, the 3D depth value z should be applied as '98 .5 'in order to extract the first watermark information.

데이터 비교부(340)는 데이터 입력부(315)에 의해 입력된 데이터와 워터마크 정보 추출부(335)에 의해 추출된 워터마크 정보가 서로 부합하는지 여부를 검사하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)가 사원증 등에 부착된 사진 내에 삽입된 워터마크 정보와 사원증 표면상의 정보(예를 들어, 사진, 이름, 사번 등의 표시 정보)의 동일성 여부를 검출하는 장치라면, 데이터 입력부(315)에 의해 입력된 사원증 표면상의 정보(예를 들어, 이름)와 워터마크 정보 추출부(335)에 의해 추출된 워터마크 정보(예를 들어, 이름)가 일치하는지 여부를 검사하게 된다.The data comparison unit 340 performs a function of checking whether the data input by the data input unit 315 and the watermark information extracted by the watermark information extraction unit 335 match each other. For example, the sameness between the watermark information inserted in the photograph attached to the employee ID and the information on the surface of the employee ID (for example, display information such as a photograph, name, employee number) by the hologram watermark detection apparatus 310 according to the present invention. If the device detects whether or not, information (for example, name) on the surface of the employee card input by the data input unit 315 and watermark information (for example, name) extracted by the watermark information extraction unit 335 Will check if the matches.

전송부(345)는 워터마크 정보 추출부(335)에 의해 검사된 표시 정보(예를 들어, 사원증 표면상의 정보)와 워터마킹 커버 이미지에 삽입된 워터마크 정보가 일치하는지 여부에 대한 검사 결과를 외부 장치(예를 들어, 출입문 통제 장치, 도난 알림 장치, 관리자 모니터 등)로 전송하는 기능을 수행한다.The transmission unit 345 checks whether the display information (eg, information on the surface of the employee card) inspected by the watermark information extraction unit 335 matches the watermark information inserted in the watermarking cover image. It performs the function of transmitting to an external device (eg door control device, theft alarm device, administrator monitor, etc.).

워터마크 검출 제어부(350)는 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)가 워터마킹 커버 이미지에 삽입된 워터마크 정보와 표시 정보간의 일치성 여부를 검사하여 검사 결과에 따른 동작을 수행할 수 있도록 하기 위해 데이터 입력부(315), 변환키 관리부(320), 데이터 변환부(325), 홀로그램 워터마크 추출부(330), 워터마크 정보 추출부(335), 데이터 비교부(340), 전송부(345)를 제어하는 기능을 수행한다.The watermark detection control unit 350 may perform the operation according to the inspection result by checking whether the holographic watermarking detection device 310 according to the present invention matches the watermark information and the display information inserted in the watermarking cover image. Data input unit 315, conversion key management unit 320, data conversion unit 325, hologram watermark extraction unit 330, watermark information extraction unit 335, data comparison unit 340, transmission unit 345 performs a function of controlling.

또한, 도 3에는 도시되지 않았으나 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)는 변환키, 운용 프로그램 등을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있을 뿐 아니라, 데이터 비교부(340)에 의한 검사 결과를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 표시부를 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 3, the hologram watermarking detecting apparatus 310 may further include a storage unit that stores a conversion key, an operation program, and the like, and visually confirms the inspection result by the data comparison unit 340. It may further include a display unit to enable.

또한, 도 3에는 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)가 하드웨어 구성을 가지는 특정 장치로서 도시되었으나, 상술한 기능을 동일하게 수행할 수 있도록 하는 소프트웨어 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다. 그리고, 소프트웨어 프로그램 형태로 구현된 경우, 사용자는 해당 소프트웨어 프로그램을 사용자 단말기(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, PDA, 이동 통신 단말기 등)에 설치하기만 하면 별도의 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)를 구매하지 않더라도 동일한 작용 효과를 기대할 수 있게 된다.In addition, although the hologram watermarking detection device 310 is illustrated as a specific device having a hardware configuration in FIG. 3, the hologram watermarking detection device 310 may be implemented in the form of a software program that performs the same function as described above. In addition, when implemented in the form of a software program, a user purchases a separate hologram watermark detection apparatus 310 by simply installing the corresponding software program on a user terminal (for example, a personal computer, a PDA, a mobile communication terminal, etc.). If you do not do the same effect can be expected.

그리고, 도 1에는 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110)가 또한 도 3에는 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)가 개별적으로 도시되어 있고, 또한 별개의 장치로서 설명되었으나 양자의 기능을 모두 포함하는 하나의 홀로그램 워터마킹 장치 또는 소프트웨어 프로그램으로 구현할 수 있음은 당연하다.In addition, a hologram watermarking generating device 110 is shown in FIG. 1 and a hologram watermarking detection device 310 is shown in FIG. 3 separately, and it is also described as a separate device, but it is a single hologram including both functions. Naturally, it can be implemented by a watermarking device or a software program.

본 발명에 적용되는 홀로그램 워터마킹 검출 과정은 앞서 도 2를 참조하여 설명한 홀로그램 워터마킹 생성 과정의 역과정과 유사하게 적용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하고, 이하에서는 디지털 홀로그램 복원 원리에 대해서만 간략히 설명하기로 한다.The hologram watermarking detection process applied to the present invention can be similarly applied to the inverse process of the hologram watermarking generation process described above with reference to FIG. 2, and thus a detailed description thereof will be omitted. Only a brief description will be given.

원칙적으로 디지털 홀로그램 생성시 사용된 기준파(Reference Wave)를 디지털 홀로그램에 다시 곱하여 주파수 변환하면 워터마크 정보(예를 들어, 워터마크 이미지이며, 이하 워터마크 이미지로 설명함)를 복원할 수 있다.In principle, watermark information (for example, a watermark image, which will be described below as a watermark image) can be restored by multiplying the reference wave used when generating the digital hologram and frequency converting the digital hologram.

일반적으로 복원되는 워터마크 이미지는 하기의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.In general, the reconstructed watermark image may be represented by Equation 3 below.

수학식 3은 워터마크 이미지와 상응하는 두 개의 이미지가 복원 평면에서 좌표의 원점에 대칭적으로 구해진다는 것을 의미한다. 각 이미지의 중심은 (a, b)와 (-a, -b)에 위치한다. 그리고 두 개의 요소인 a와 b는 기준파에 의해 주어진다.Equation 3 means that two images corresponding to the watermark image are obtained symmetrically at the origin of the coordinates in the reconstruction plane. The center of each image is located at (a, b) and (-a, -b). And two elements a and b are reference waves Is given by

즉, 기준파와 워터마크 이미지가 동축(on-axis)상에 존재할 경우에는 항상 가운데에서 복원이 되지만, 비축(off-axis)일 경우 두 정보의 상대적 위치에 따라 복원되는 워터마크 이미지의 위치가 선택으로 조절된다(도 5 참조).That is, when the reference wave and the watermark image exist on the coaxial axis, they are always restored in the middle, but in the off-axis case, the position of the watermark image to be restored is selected according to the relative position of the two pieces of information. (See FIG. 5).

이것은 복원 평면에서 복원 이미지를 검출 영역의 위치 지정 유무에 따라 새로운 위변조 여부를 판단할 수 있는 키값으로 사용될 수 있다. 즉, 기준파와 워터마크 이미지가 비축(off-axis)상에 존재하므로 양자간의 간섭각(θ)이 하나의 변환키로 적용될 수 있는 것이다This may be used as a key value for determining whether a new image is forged or not according to whether the detected image is positioned in the reconstructed plane. That is, since the reference wave and the watermark image exist off-axis, the interference angle θ between them can be applied as one conversion key.

특히, 워터마크 이미지가 2진 데이터인 경우, 워터마크 이미지는 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.In particular, when the watermark image is binary data, the watermark image may be represented by Equation 4 below.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 임의의 3차원 깊이값 적용에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치의 워터마크 검출 결과를 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a watermark detection result of the holographic watermarking detection apparatus according to the application of any three-dimensional depth value according to an embodiment of the present invention.

도 4는 워터마킹 커버 이미지에 삽입(중첩)된 워터마크 정보를 검출(복원)하기 위해, 임의의 3차원 거리값을 적용한 경우의 워터마크 정보 검출 결과를 예시한 도면으로서, 당해 워터마크 정보를 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 생성하는 과정에서 3차원 거리값 'z=100'이 적용된 경우를 예로 든 것이다.FIG. 4 is a diagram illustrating watermark information detection results when an arbitrary three-dimensional distance value is applied to detect (restore) watermark information embedded (overlapped) in a watermarking cover image. For example, the three-dimensional distance value 'z = 100' is applied in the process of generating the individual Fresnel hologram watermark.

화면 410에 보여지는 바와 같이 워터마크 정보가 'LMH'라는 문자를 포함하는이미지 정보로서, 3차원 거리값 'z=100'을 가지도록 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성한 경우 해당 워터마크 정보가 화면 420에서 보여지는 바와 같이 인간의 육안으로는 식별할 수 없는 형태의 홀로그램으로 변환된다.As shown in the screen 410, the watermark information is image information including the text 'LMH'. When the individual Fresnel hologram watermark is generated to have the three-dimensional distance value 'z = 100', the watermark information is displayed. As shown on screen 420, the human eye is converted into a hologram that is indistinguishable from the human eye.

해당 워터마크 정보를 검출하기 위해서는 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)에 변환키로서 당해 워터마크 정보를 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 생성하는 과정에서 지정된 3차원 거리값과 동일한 'z=100'이라는 3차원 거리값이 입력(또는 설정)되어야 한다. 그리고, 동일한 3차원 거리값이 워터마크 정보 검출 과정에서 입력(또는 설정)된 경우, 해당 워터마크 정보가 검출되어 표시부에 디스플레이되는 형태가 화면 430에 도시되어 있다.In order to detect the watermark information, a three-dimensional value of 'z = 100' equal to the three-dimensional distance value specified in the process of generating the watermark information as an individual Fresnel hologram watermark as a conversion key in the hologram watermark detection apparatus 310 is used. The distance value must be entered (or set). In addition, when the same 3D distance value is input (or set) in the process of detecting watermark information, the form in which the corresponding watermark information is detected and displayed on the display unit is shown on the screen 430.

그러나, 개별 프레넬 홀로그램 워터마크 생성 과정에서 입력된 3차원 거리값(즉, z=100)과 동일하지 않은 3차원 거리값(예를 들어, z=99, z=99.5, z=100.5 등)이 워터마크 정보 검출 과정에서 입력된 경우에는 화면 440 내지 화면 460에서 보여지는 바와 같이 당해 워터마크 정보의 식별이 불가능한 형태의 정보만이 표시부에 디스플레이되어진다.However, a three-dimensional distance value that is not equal to the three-dimensional distance value (ie, z = 100) input during the individual Fresnel hologram watermark generation process (for example, z = 99, z = 99.5, z = 100.5, etc.) When the watermark information is input in the process of detecting the watermark information, as shown on screens 440 to 460, only information of a form in which the watermark information cannot be identified is displayed on the display unit.

즉, 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)(또는 홀로그램 워터마킹 장치)는 정확한 변환키가 입력될 경우에만 워터마크 정보가 복원되고 나머지 경우에 대해서는 아무 의미없는 형태의 정보로 나타난다.That is, the hologram watermarking detecting apparatus 310 (or the hologram watermarking apparatus) according to the present invention recovers watermark information only when the correct conversion key is input, and appears as information having no meaning for the other cases.

그리고, 3차원 깊이값(z)의 설정 간격은 0.01이하의 세밀한 값으로도 지정할 수 있으며, 설정 가능한 3차원 깊이값(z)에 제한이 없으므로 커버 이미지에 삽입할 수 있는 워터마크 정보의 양도 제한되지 않는다.In addition, the setting interval of the three-dimensional depth value (z) can be specified as a fine value of 0.01 or less, and since there is no limitation on the settable three-dimensional depth value (z), the amount of watermark information that can be inserted into the cover image is also limited. It doesn't work.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 임의의 간섭각 적용에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치의 워터마크 검출 결과를 예시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a watermark detection result of the holographic watermarking detection apparatus according to the application of any interference angle according to an embodiment of the present invention.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 생성 장치(110) 및 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)에서는 변환키로서 3차원 깊이값(z)외에 간섭각(θ)이 더 적용될 수 있다.As described above, in the hologram watermarking generating apparatus 110 and the hologram watermarking detecting apparatus 310 according to the present invention, an interference angle θ may be further applied as a conversion key in addition to the three-dimensional depth value z.

이는 홀로그래피 기술이 정보의 진폭(amplitude)과 위상(phase)을 간섭패턴(interference fringe)으로 만들어 기록하는 기술이며, 본 발명에서는 기준파와 워터마크 이미지가 비축(off-axis)상에 존재하므로 양자간의 간섭각(θ)이 하나의 변환키로 적용될 수 있는 것이다This is a technique in which the holography technology records and records the amplitude and phase of information as an interference fringe. In the present invention, the reference wave and the watermark image exist off-axis, The interference angle θ can be applied with one conversion key

그리고, 본 발명에 적용되는 프레넬 홀로그램 워터마크는 워터마킹 기술에서 간단한 인증을 위해 워터마크로 사용되는 랜덤키와 유사하지만 텍스트나 이미지 등의 다수의 원하는 정보를 추출할 수 있다는 점에서 차이가 있다. 그리고 삽입되는 프레넬 홀로그램 워터마크는 랜덤(random)한 패턴으로 주파수 영역에서 삽입되기 때문에 일반적인 워터마킹 기술보다 삽입시킬 수 있는 정보량과 비인지성과 트레이드 오프(trade-off)를 높일 수 있다. 즉, 비인지성을 갖으면서도 많은 양의 정보를 삽입하는 것이 가능하다. 또한, 홀로그램의 고유 특성인 용장성으로 인해 각종 신호처리 기법에서도 강인하게 삽입된 정보의 추출도 가능하다.The Fresnel hologram watermark applied to the present invention is similar to a random key used as a watermark for simple authentication in watermarking technology, but has a difference in that a plurality of desired information such as text or an image can be extracted. Since the inserted Fresnel hologram watermark is inserted in the frequency domain in a random pattern, it is possible to increase the amount of information, intelligibility, and trade-off that can be inserted than a general watermarking technique. In other words, it is possible to insert a large amount of information without being aware of it. In addition, due to the redundancy that is inherent in holograms, it is also possible to extract robustly embedded information in various signal processing techniques.

도 5에는 개별 프레넬 홀로그램 워터마크 생성시 기준파의 위치를 변경함으로써, 각각의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크의 변환키(즉, 간섭각)가 달리 적용된경우, 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)에서 임의의 변환키를 입력하여 워터마크 정보를 검출한 경우의 검출 결과를 나타낸다. 다만, 특정 워터마크 정보를 검출시 입력된 3차원 깊이값(z)은 개별 프레넬 홀로그램 워터마크 생성시 적용된 3차원 깊이값(z)과 동일하다.In FIG. 5, the hologram watermarking detection apparatus 310 is configured to change the position of the reference wave when generating the individual Fresnel hologram watermark, so that the conversion key (that is, the interference angle) of each individual Fresnel hologram watermark is applied differently. The detection result when watermark information is detected by inputting an arbitrary conversion key is shown. However, the 3D depth value z input when detecting specific watermark information is the same as the 3D depth value z applied when generating the individual Fresnel hologram watermark.

도 5의 화면 510 내지 화면 540에서 보여지는 바와 같이, 3차원 깊이값(z)이 동일하더라도 간섭각(θ)이 달라지면 검출되는 워터마크 정보의 표시 위치가 달라지게 된다.As shown on screens 510 to 540 of FIG. 5, even if the three-dimensional depth values z are the same, when the interference angle θ is different, the display position of the detected watermark information is changed.

이 점을 이용하여 추출되는 워터마크 정보의 특정 영역만을 검출함으로서 보다 높은 보안성을 가질 수 있다.It is possible to have higher security by detecting only a specific area of the watermark information extracted using this point.

즉, 특정 블록 내부에 표시되는 워터마크 정보만을 유효한 것으로 인정하거나 특정 정보가 미리 지정된 블록 내부에 표시된 경우에만 유효한 워터마크 정보로 인정할 수 있는 것이다. 이는 특정 간섭각(θ)을 적용할 때 당해 워터마크 정보가 당연히 표시되어야 하는 위치를 블록으로 지정하는 방법이다.That is, only watermark information displayed in a specific block can be recognized as valid or only valid when specific information is displayed in a predetermined block. This is a method of specifying, as a block, a position at which the watermark information should naturally be displayed when applying a specific interference angle θ.

예를 들어, 화면 550 내지 화면 580에 표시된 다양한 워터마크 정보 중에서 화면 550에 표시된 워터마크 정보만이 미리 지정된 블록 내에 정보가 표시되었으므로, 화면 550의 워터마크 정보만을 유효한 워터마크 정보를 인정할 수 있다.For example, since only the watermark information displayed on the screen 550 is displayed in a predetermined block among the various watermark information displayed on the screens 550 to 580, only the watermark information on the screen 550 can recognize valid watermark information.

즉, 본 발명에 따른 비축 홀로그램을 이용한 워터마킹 시스템을 사용할 경우 삽입된 워터마크 정보를 추출하기 위해서는 3차원 깊이값(즉, 프레넬 영역의 거리값)과 간섭각(즉, 기준파의 위치)이 정확하게 일치해야 된다.That is, in the case of using the watermarking system using the non-axis hologram according to the present invention, in order to extract the inserted watermark information, the three-dimensional depth value (ie, the distance value of the Fresnel region) and the interference angle (ie, the position of the reference wave) Must match exactly.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마킹 검출 장치를 이용한 신분증의 위/변조 및 복제 여부를 판단하는 방법을 예시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a method of determining whether forgery / falsification and duplication of an identification card using a holographic watermarking detecting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6에는, 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)에서 신분증(610)을 입력받아 신분증(610)의 표면에 기록된 정보(예를 들어, 사진, 이름, 사번 등)와 워터마킹 커버 이미지에 삽입된 워터마크 정보와의 일치성 여부를 검사하여 검사 결과 정보를 제공하는 방법이 예시되어 있다. 물론, 당해 사용자 정보는 신분증(610) 표면에 기재된 텍스트 정보를 이용하지 않고, 당해 신분증(610)에 부착된 사진 이미지와 상응하는 사용자 정보를 별도의 데이터베이스로부터 수신하여 이용할 수도 있다.In FIG. 6, the ID card 610 is input from the hologram watermark detection apparatus 310 and inserted into the watermarking cover image and the information (eg, photo, name, number, etc.) recorded on the surface of the ID card 610. A method of checking whether or not the watermark information is consistent and providing the test result information is illustrated. Of course, the user information may be used by receiving user information corresponding to the photo image attached to the identification card 610 from a separate database without using text information written on the surface of the identification card 610.

물론, 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)에서 워터마크 정보를 검출할 수 있는 대상은 신분증(610)에 제한되는 것은 아니다. 그리고, 신분증 정보 등은 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)와 결합된 스캐너, 카드 리더기 또는 복사기 등과 같은 기능을 수행하는 데이터 입력부(315)를 통해 입력받거나 또는 외부 데이터 입력 장치로부터 해당 정보를 통신망을 통해 수신받을 수 있다. 또한, 데이터 입력부(315)가 카드 리더기 등의 형태로 구성된 경우, 해당 신분증 등을 삽입 또는 독출하기 위한 삽입구가 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)에 구비되어 있을 수 있다.Of course, the object capable of detecting the watermark information in the hologram watermark detection apparatus 310 is not limited to the identification card 610. In addition, the ID information is input through the data input unit 315 which performs a function such as a scanner, a card reader or a copying machine coupled to the hologram watermark detection apparatus 310, or receives the corresponding information from an external data input device through a communication network. Can be received. In addition, when the data input unit 315 is configured in the form of a card reader or the like, an insertion hole for inserting or reading the identification card may be provided in the hologram watermarking detecting device 310.

도 6을 참조하면, 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)는 입력된 신분증(610)에 부착 또는 표시되어 있는 사진 및 텍스트 정보(예를 들어, 이름, 사번 등)를 스캔하고, 또한 사진에 삽입되어 있는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 입력받는다.Referring to FIG. 6, the hologram watermarking detecting apparatus 310 scans photo and text information (eg, name, number, etc.) attached or displayed on the input ID card 610 and is inserted into the photo. Receives a composite Fresnel hologram watermark.

이후, 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)는 입력된 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 하나 이상의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 구분하고, 각 개별 프레넬홀로그램 워터마크와 상응하는 워터마크 정보(예를 들어, 사진, 이름 등)를 추출한다.Thereafter, the hologram watermark detection apparatus 310 classifies the input synthetic fresnel hologram watermark into one or more individual Fresnel hologram watermarks, and the watermark information corresponding to each individual Fresnel hologram watermark (for example, a photograph). , Name, etc.)

그리고, 추출된 워터마크 정보와 신분증(610)으로부터 스캔한 사진 및 텍스트 정보를 비교하여, 당해 신분증(610)이 위조되었는지 여부를 검사한다.Then, the extracted watermark information is compared with the photo and text information scanned from the ID card 610 to check whether the ID card 610 has been forged.

홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)의 표시부 또는 홀로그램 워터마킹 검출 장치(310)와 통신망을 통해 결합된 표시 장치에 표시된 검사 결과창(620)을 참조하면, 검사 결과창은 스캔 이미지 영역(625), 추출 이미지 영역(630), 추출 사용자 정보 영역(640) 등을 포함할 수 있다.Referring to the test result window 620 displayed on the display unit of the hologram watermark detection apparatus 310 or the display device coupled to the hologram watermark detection apparatus 310 via a communication network, the test result window may include a scan image area 625, The extracted image area 630 and the extracted user information area 640 may be included.

스캔 이미지 영역(625)은 신분증(610)으로부터 스캔되어진 사진 이미지가 표시되는 영역이고, 추출 이미지 영역(630)은 검출된 워터마크 정보 내에 포함되어진 사진 이미지가 표시되는 영역이며, 추출 사용자 정보 영역(640)은 검출된 워터마크 정보 내에 포함되어진 사용자(즉, 신분증 소지자) 정보가 표시되어지는 영역이다. 그리고, 추출 사용자 정보 영역(640)은 추출 사용자 정보 영역(640)내에 표시된 사용자 정보와 신분증(610)으로부터 스캔된 사용자 정보(즉, 텍스트 정보)가 일치하는지 여부에 대한 검사 결과 표시 영역을 더 포함할 수 있다.The scanned image area 625 is an area in which the photo image scanned from the ID card 610 is displayed, and the extracted image area 630 is an area in which the photo image included in the detected watermark information is displayed, and the extracted user information area ( 640 is an area in which user (ie, identification card holder) information included in the detected watermark information is displayed. The extraction user information area 640 further includes a test result display area for checking whether the user information displayed in the extraction user information area 640 and the user information (ie, text information) scanned from the identification card 610 match. can do.

도 6에 도시된 검사 결과 중 추출 이미지 영역(630)의 추출 이미지 630b, 추출 이미지 630c는 스캔 이미지 영역(625)의 사진 이미지와 일치하지 않음을 알 수 있다.It can be seen that the extracted image 630b and the extracted image 630c of the extracted image region 630 do not coincide with the photographic image of the scan image region 625 among the inspection results illustrated in FIG. 6.

그리고, 추출 이미지 630c와 상응하는 추출 사용자 정보 영역(640)에는 해당 사용자 정보가 모두 에러(error)로 표시되어 있음을 알 수 있다.In addition, it can be seen that all of the corresponding user information is displayed as an error in the extracted user information area 640 corresponding to the extracted image 630c.

즉, 추출 이미지 630b의 경우에는 임의의 그림 편집 프로그램 등을 이용하여 이미 삽입된 워터마크 정보는 유지한 채, 신분증 외면에 부착된 사진만을 변경한 경우이다. 그러나, 이 경우는 각각의 사진 이미지가 일치하지 않아 신분증이 위조된 것으로 판단되어 "Access Denied"라는 결과 정보를 얻게 된다.That is, in the case of the extracted image 630b, only the picture attached to the outer surface of the identification card is changed while retaining the watermark information already inserted using an arbitrary picture editing program. In this case, however, each photo image does not match, so the ID card is judged to be forged, and the result information "Access Denied" is obtained.

또한, 추출 이미지 630c의 경우에는 추출 이미지 영역(630)에 아무런 사진 이미지도 표시되지 않고, 추출 사용자 정보 영역(640)내에도 에러 정보만이 표시되므로, 당해 신분증(610)에 부착된 기존 사진을 제거하고 워터마크 정보가 삽입되지 않은 새로운 사진으로 변경한 경우이다. 이 경우는 추출 이미지 영역(630), 추출 사용자 정보 영역(640)내의 모든 정보가 일치하지 않아 신분증이 위조된 것으로 판단되어 "Access Denied"라는 결과 정보를 얻게 된다.In addition, in the case of the extracted image 630c, no photographic image is displayed in the extracted image region 630, and only error information is displayed in the extracted user information region 640. Therefore, the existing image attached to the identification card 610 is displayed. This is the case when the image is removed and replaced with a new photo without the watermark information inserted. In this case, since all the information in the extracted image area 630 and the extracted user information area 640 do not match, it is determined that the ID card is forged, and thus the result information "Access Denied" is obtained.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법을 수행하기 위한 소프트웨어 프로그램의 화면 구성의 예시도이다.7 is an exemplary diagram of a screen configuration of a software program for performing the hologram watermark insertion and detection method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법을 수행하기 위한 소프트웨어 프로그램이 설치된 사용자 단말기에서, 당해 소프트웨어 프로그램을 실행하여 홀로그램 워터마크 삽입 방법을 수행하는 경우의 화면 구성(710)과 홀로그램 워터마크 검출 방법을 수행하는 경우의 화면 구성(720)이 예시되어 있다.Referring to FIG. 7, a screen configuration 710 and a hologram watermark when a user program having a software program for executing the hologram watermark insertion and detection method is installed to execute the hologram watermark insertion method by executing the software program. The screen configuration 720 when the detection method is performed is illustrated.

당해 소프트웨어 프로그램의 실행 방법에 대해서는 별도의 설명이 없더라도, 상술한 설명을 통해서도 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있을 것이므로 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Although there is no separate description on the execution method of the software program, it will be easily understood by those skilled in the art through the above description, and thus redundant description thereof will be omitted.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 삽입 및 검출 방법을 이용하면, 암호화키(즉, 변환키)의 다양성으로 인해 보다 높은 암호화가 가능하며, 신분증 또는 신용카드 등에 부착된 사용자의 사진과 당해 사진에 삽입된 워터마크 정보의 비교를 통해 타인에 의한 불법 사용이 불가능하다.As described above, when the holographic watermarking insertion and detection method according to the present invention is used, higher encryption is possible due to the variety of encryption keys (that is, conversion keys), and pictures of users attached to identification cards or credit cards, etc. It is impossible to use illegally by others through comparison between the watermark information inserted into the picture.

만일, 타인의 사진을 자기 사진으로 대체하더라도 위변조시 복원할 때에는 중앙 서버로부터 해당 카드와 상응하는 데이터를 수신하여 이용할 수 있으므로, 대체한 영상과 중앙에서 DB를 통해 불러온 이미지가 서로 다를 때에는 복원이 되지 않는다.Even if the other person's picture is replaced with his own picture, when restoring in the case of forgery, the corresponding card and the corresponding data can be received from the central server. It doesn't work.

그리고 적용된 3차원 깊이값(즉, 복원 거리)을 모르는 상황에서는 프레넬 영역에 은폐한 정보의 위, 변조는 불가능하며, 프레넬 영역의 정보는 공간상에서는 확산된 잡음처럼 보이기 때문에 어떤 정보인지 예측할 수 없다. 또한, 프레넬 영역에 은폐된 정보는 복원거리의 유효 여유간격이 매우 작기 때문에 그 간격을 벗어난 복원거리에 대해서는 복원이 되지 않는다.If you do not know the applied 3D depth value (i.e., the reconstruction distance), the information hidden in the Fresnel region cannot be modulated, and the information in the Fresnel region can be predicted as information because it looks like diffused noise in space. none. In addition, the information concealed in the Fresnel region is not restored for the restoring distance outside the gap because the effective clearance of the restoring distance is very small.

그리고, 삽입된 정보의 양이 많아질수록 데이터가 확산되는 특성을 가지고 있기 때문에 보안성이 강화될 수 있는 것이다.In addition, as the amount of inserted information increases, data may be spread, and thus security may be enhanced.

따라서, 기존의 워터마킹 기술에서는 하나의 정지영상에 비인지성을 가지며 삽입할 수 있는 정보의 형태가 간단한 텍스트, 로고 등으로 제한되었으나, 본 발명에 따른 홀로그램 워터마킹 삽입 및 검출 방법을 적용하면 커버 이미지에 워터마크 정보의 제한 없이 다양한 정보를 동시에 삽입할 수 있으므로 정보의 보안성 측면에서 우월할 수 있는 것이다.Therefore, in the existing watermarking technology, the form of information that can be inserted into a still image with non-cognition is limited to simple text, a logo, etc., but the cover image is applied when the holographic watermarking insertion and detection method according to the present invention is applied. Since various information can be inserted at the same time without restriction of watermark information, it can be superior in terms of information security.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 홀로그램 워터마크 삽입 및 검출 방법과 그 장치에 따르면, 디지털 컨텐츠의 저작권 보호와 신분증의 위변조에 대한 진위여부를 용이하게 판정하도록 하여 디지털 저작물의 건전한 유통질서 확립과 신분증 위변조로 인한 각종 범죄의 방지를 도모할 수 있다.As described above, according to the method and apparatus for inserting and detecting a hologram watermark according to the present invention, it is possible to easily determine the authenticity of copyright protection of digital contents and forgery of ID card, and to establish sound distribution order of digital work and forgery of ID card. Various crimes caused by this can be prevented.

또한, 본 발명은 다양한 형태의 데이터(텍스트, 로고, 영상 등)를 보이지 않게 원본 데이터에 대량으로 삽입할 수 있다.In addition, the present invention can insert a large amount of various types of data (text, logo, image, etc.) into the original data invisibly.

또한, 본 발명은 기존의 디지털 워터마킹 기술에서 한계로서 지적되던 비인지성을 가질 뿐 아니라 홀로그램 기술의 암호화 특성을 이용하여 보안성을 강화시킴으로서 위변조 방지 수준 및 보안성을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention not only has non-awareness, which has been pointed out as a limitation in the existing digital watermarking technology, but also enhances security by using the encryption characteristics of the hologram technology, thereby improving the forgery prevention level and security.

또한, 본 발명은 홀로그램의 리던던시(redundancy) 성분을 이용함으로서 각종 신호처리 및 정보 훼손에도 강건하고 기존의 상용화된 입출력 시스템에 적용 가능하며, 디지털 광메모리 기술과 같은 복제 불가한 기술과 병행하여 더욱 강인한 정보보호 제품을 개발할 수 있다.In addition, the present invention is robust to various signal processing and information corruption by using the redundancy component of the hologram, and is applicable to existing commercialized input / output systems, and more robust in parallel with non-replicable technologies such as digital optical memory technology. Develop information security products.

Claims (12)

디지털 컨텐츠 또는 사용자 정보 매체에 워터마크 정보를 삽입시키는 방법에 있어서,A method of embedding watermark information in digital content or a user information medium, the method comprising: 다수의 워터마크 정보 및 커버 이미지를 입력받는 단계-여기서, 상기 커버 이미지는 상기 디지털 컨텐츠 또는 상기 사용자 정보 매체에 포함된 상기 워터마크 정보의 삽입 영역임-;Receiving a plurality of watermark information and a cover image, wherein the cover image is an insertion area of the watermark information included in the digital content or the user information medium; 상기 다수의 워터마크 정보를 프레넬 변환(Fresnel Transform)하여 하나의 주파수 평면상에 존재하는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성하는 단계;Fresnel transforming the plurality of watermark information to generate a synthetic Fresnel hologram watermark existing on one frequency plane; 상기 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 주파수 평면상에 존재하는 변환 커버 이미지 데이터를 생성하는 단계;Fast Fourier transforming the cover image to generate transform cover image data present on a frequency plane; 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크와 상기 변환 커버 이미지가 하나의 주파수 평면상에 위치된 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 단계;Generating a digital watermarking cover image in which the composite Fresnel hologram watermark and the transform cover image are located on one frequency plane; 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 공간 평면상에 위치하는 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 단계-여기서, 상기 워터마킹 커버 이미지는 상기 커버 이미지에 주파수 영역에 존재하는 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크가 삽입된 것임-Fast Fourier Transform the digital watermarking cover image to generate a watermarking cover image located on a spatial plane, wherein the watermarking cover image is present in the frequency domain in the cover image. Fresnel hologram watermark inserted 를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 삽입 방법.Hologram watermark insertion method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수의 워터마크 정보를 프레넬 변환(Fresnel Transform)하여 하나의 주파수 평면상에 존재하는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성하는 단계는,Fresnel transforming the plurality of watermark information to generate a synthetic Fresnel hologram watermark existing on one frequency plane, 상기 다수의 워터마크 정보 중 각각의 워터마크 정보를 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환하기 위한 변환키를 입력받는 단계;Receiving a conversion key for converting each watermark information of the plurality of watermark information into individual Fresnel hologram watermarks; 상기 각각의 워터마크 정보를 프레넬 변환(Fresnel Transform)하여 상기 각각의 워터마크 정보와 상응하여 입력된 상기 변환키가 반영되고, 주파수 평면상에 존재하는 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성하는 단계;Fresnel transforming the respective watermark information to generate the individual Fresnel hologram watermark on the frequency plane reflecting the conversion key input corresponding to the respective watermark information. ; 상기 다수의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 하나의 주파수 평면상에 위치시켜 합성 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환하는 단계Placing the plurality of individual Fresnel hologram watermarks on a frequency plane and converting them into a composite Fresnel hologram watermark 를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 삽입 방법.Hologram watermark insertion method comprising a. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 변환키는 상기 워터마크 정보가 복원될 프레넬 영역내의 3차원 깊이값 및 상기 워터마크 정보를 변환하기 위한 상기 개별 홀로그램 워터마크로 변환하기 위한 간섭각을 포함하는 것The conversion key includes a three-dimensional depth value in the Fresnel region where the watermark information is to be restored and an interference angle for converting the watermark information into the individual hologram watermarks for converting the watermark information. 을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 삽입 방법.Hologram watermark insertion method characterized in that. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 변환키가 입력되는 경우에만 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크가 상기 워터마크 정보로 복원될 수 있는 것The individual Fresnel hologram watermark can be restored to the watermark information only when the conversion key is input. 을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 삽입 방법.Hologram watermark insertion method characterized in that. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환될 때, 상기 워터마크 정보와 기준파(reference wave)는 비축(off-axis)상에 존재하는 것When converted into the individual Fresnel hologram watermark, the watermark information and reference wave are off-axis. 을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 삽입 방법.Hologram watermark insertion method characterized in that. 사용자 정보 매체가 유효한지 여부를 검사하기 위하여 상기 사용자 정보 매체에 포함된 워터마킹 커버 이미지에 삽입된 워터마크 정보를 검출하는 방법에 있어서-여기서, 상기 커버 이미지는 상기 사용자 정보 매체에 포함된 상기 워터마크 정보의 삽입 영역임-,A method for detecting watermark information embedded in a watermarking cover image included in the user information carrier to check whether a user information carrier is valid, wherein the cover image is the water contained in the user information carrier. Insertion area of mark information, 상기 워터마킹 커버 이미지를 입력받는 단계;Receiving the watermarking cover image; 상기 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여, 주파수 평면상에 존재하는 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 단계-여기서, 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지는 하나의 주파수 평면상에 중첩된 합성 프레넬 홀로그램 워터마크와 변환 커버 이미지 데이터를 포함함-;Fast Fourier Transform the watermarking cover image to generate a digital watermarking cover image residing on a frequency plane, wherein the digital watermarking cover image is superimposed on one frequency plane. Includes a Fresnel hologram watermark and transform cover image data; 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지로부터 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 추출하는 단계-여기서, 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크는 다수의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크가 하나의 주파수 평면상에 중첩되어 표시된 것임-;Extracting the composite Fresnel hologram watermark from the digital watermarking cover image, wherein the composite Fresnel hologram watermark is represented by a plurality of individual Fresnel hologram watermarks superimposed on one frequency plane; 임의의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 워터마크 정보로 변환하기 위해, 상기 각각의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크와 상응하여 미리 설정된 변환키를 검출하거나 사용자로부터 변환키를 입력받는 단계;Detecting a predetermined conversion key corresponding to each individual Fresnel hologram watermark or receiving a conversion key from a user to convert any individual Fresnel hologram watermark into watermark information; 상기 검출되거나 입력된 변환키를 이용하여, 상기 변환키와 상응하는 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 역프레넬 변환하여 공간 평면상의 워터마크 정보로 변환하는 단계;Converting the individual Fresnel hologram watermark corresponding to the conversion key by inverse Fresnel by using the detected or input conversion key to convert it into watermark information on a space plane; 상기 변환된 워터마크 정보를 표시부에 디스플레이하거나 운영자 시스템으로 전송하는 단계Displaying the converted watermark information on a display unit or transmitting it to an operator system 를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 정보 검출 방법.Hologram watermark information detection method comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 워터마킹 커버 이미지와 상기 워터마크 정보 중 어느 하나와 일치하는지 여부를 검사하는 단계;Checking whether the watermark cover image matches any one of the watermark information; 일치하는 경우, 유효한 검사 결과를 표시부에 디스플레이하거나 운영자 시스템으로 전송하는 단계;If there is a match, displaying a valid test result on the display or transmitting to the operator system; 일치하지 않는 경우, 에러 메시지를 표시부에 디스플레이하거나 운영자 시스템으로 전송하는 단계If it does not match, display an error message on the display or send it to the operator system 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 정보 검출 방법.The holographic watermark information detection method further comprises. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 변환키는 상기 워터마크 정보가 복원될 프레넬 영역내의 3차원 깊이값, 상기 워터마크 정보를 변환하기 위한 상기 개별 홀로그램 워터마크로 변환하기 위한 간섭각 중 적어도 어느 하나를 포함하고,The conversion key includes at least one of a three-dimensional depth value in the Fresnel region where the watermark information is to be restored, and an interference angle for converting the watermark information into the individual hologram watermark for converting the watermark information, 상기 워터마크 정보가 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크로 변환될 때 입력 또는 설정된 변환키가 입력 또는 설정된 경우에만 상기 워터마크 정보로 복원될 수 있는 것When the watermark information is converted into the individual Fresnel hologram watermark, the watermark information may be restored to the watermark information only when an input or set conversion key is input or set. 을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 정보 검출 방법.Holographic watermark information detection method characterized in that. 디지털 컨텐츠 또는 사용자 정보 매체에 워터마크 정보를 삽입시키는 홀로그램 워터마크 삽입 장치에 있어서-여기서, 상기 사용자 정보 매체는 주민등록증, 여권, 신분증, 운전면허증, 신용카드 중 적어도 어느 하나를 포함함-,A holographic watermark embedding apparatus for embedding watermark information into digital content or user information medium, wherein the user information medium includes at least one of a social security card, a passport, an identification card, a driver's license, and a credit card; 다수의 워터마크 정보 및 커버 이미지를 입력받는 수단-여기서, 상기 커버 이미지는 상기 디지털 컨텐츠 또는 상기 사용자 정보 매체에 포함된 상기 워터마크정보의 삽입 영역임-;Means for receiving a plurality of watermark information and a cover image, wherein the cover image is an insertion area of the watermark information included in the digital content or the user information medium; 상기 다수의 워터마크 정보를 프레넬 변환(Fresnel Transform)하여 하나의 주파수 평면상에 존재하는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성하는 수단;Means for Fresnel transforming the plurality of watermark information to generate a composite Fresnel hologram watermark existing on one frequency plane; 상기 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 주파수 평면상에 존재하는 변환 커버 이미지 데이터를 생성하는 수단;Means for fast Fourier transforming the cover image to generate transform cover image data residing on a frequency plane; 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크와 상기 변환 커버 이미지가 하나의 주파수 평면상에 위치된 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 수단;Means for generating a digital watermarking cover image in which the composite Fresnel hologram watermark and the transform cover image are located on one frequency plane; 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 공간 평면상에 위치하는 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 수단-여기서, 상기 워터마킹 커버 이미지는 상기 커버 이미지에 주파수 영역에 존재하는 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크가 삽입된 것임-Means for generating a watermarking cover image located on a spatial plane by fast Fourier transforming the digital watermarking cover image, wherein the watermarking cover image is present in the frequency domain in the cover image. Fresnel hologram watermark inserted 을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 삽입 장치.Hologram watermark insertion apparatus comprising a. 사용자 정보 매체가 유효한지 여부를 검사하기 위하여 상기 사용자 정보 매체에 포함된 워터마킹 커버 이미지에 삽입된 워터마크 정보를 검출하는 홀로그램 워터마킹 검출 장치에 있어서-여기서, 상기 커버 이미지는 상기 사용자 정보 매체에 포함된 상기 워터마크 정보의 삽입 영역임-,A holographic watermark detection apparatus for detecting watermark information embedded in a watermarking cover image included in the user information medium to check whether a user information medium is valid, wherein the cover image is stored in the user information medium. An embedding area of the watermark information included therein, 상기 워터마킹 커버 이미지를 입력받는 수단;Means for receiving the watermarking cover image; 상기 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여, 주파수 평면상에 존재하는 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 수단-여기서, 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지는 하나의 주파수 평면상에 중첩된 합성 프레넬 홀로그램 워터마크와 변환 커버 이미지 데이터를 포함함-;Means for fast Fourier transforming the watermarking cover image to produce a digital watermarking cover image residing on a frequency plane, wherein the digital watermarking cover image is superimposed on one frequency plane Includes a Fresnel hologram watermark and transform cover image data; 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지로부터 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 추출하는 수단-여기서, 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크는 다수의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크가 하나의 주파수 평면상에 중첩되어 표시된 것임-;Means for extracting the composite Fresnel hologram watermark from the digital watermarking cover image, wherein the composite Fresnel hologram watermark is represented by a plurality of individual Fresnel hologram watermarks superimposed on one frequency plane; 임의의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 워터마크 정보로 변환하기 위해, 상기 각각의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크와 상응하여 미리 설정된 변환키를 검출하는 수단;Means for detecting a predetermined conversion key corresponding to each respective Fresnel hologram watermark to convert any individual Fresnel hologram watermark into watermark information; 상기 검출된 변환키를 이용하여, 상기 변환키와 상응하는 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 역프레넬 변환하여 공간 평면상의 워터마크 정보로 변환하는 수단;Means for inverse Fresnel converting the individual Fresnel hologram watermark corresponding to the conversion key into the watermark information on a space plane using the detected conversion key; 상기 변환된 워터마크 정보를 표시부에 디스플레이하거나 운영자 시스템으로 전송하는 수단Means for displaying the converted watermark information on a display unit or transmitting it to an operator system 을 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램 워터마크 정보 검출 장치.Holographic watermark information detection apparatus comprising a. 홀로그램 워터마크 삽입 방법을 수행하기 위해 사용자 단말기에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 사용자 단말기에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서,In the recording medium which can be read by the user terminal, a program of instructions that can be executed by the user terminal is tangibly embodied to perform the hologram watermark embedding method. 다수의 워터마크 정보 및 커버 이미지를 입력받는 단계-여기서, 상기 커버 이미지는 상기 디지털 컨텐츠 또는 상기 사용자 정보 매체에 포함된 상기 워터마크 정보의 삽입 영역임-;Receiving a plurality of watermark information and a cover image, wherein the cover image is an insertion area of the watermark information included in the digital content or the user information medium; 상기 다수의 워터마크 정보를 프레넬 변환(Fresnel Transform)하여 하나의 주파수 평면상에 존재하는 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 생성하는 단계;Fresnel transforming the plurality of watermark information to generate a synthetic Fresnel hologram watermark existing on one frequency plane; 상기 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 주파수 평면상에 존재하는 변환 커버 이미지 데이터를 생성하는 단계;Fast Fourier transforming the cover image to generate transform cover image data present on a frequency plane; 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크와 상기 변환 커버 이미지가 하나의 주파수 평면상에 위치된 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 단계;Generating a digital watermarking cover image in which the composite Fresnel hologram watermark and the transform cover image are located on one frequency plane; 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여 공간 평면상에 위치하는 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 단계-여기서, 상기 워터마킹 커버 이미지는 상기 커버 이미지에 주파수 영역에 존재하는 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크가 삽입된 것임-Fast Fourier Transform the digital watermarking cover image to generate a watermarking cover image located on a spatial plane, wherein the watermarking cover image is present in the frequency domain in the cover image. Fresnel hologram watermark inserted 를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.Recording medium recording a program for executing the. 홀로그램 워터마크 삽입 방법을 수행하기 위해 사용자 단말기에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 사용자 단말기에 의해 판독될 수 있는 기록매체에 있어서,In the recording medium which can be read by the user terminal, a program of instructions that can be executed by the user terminal is tangibly embodied to perform the hologram watermark embedding method. 상기 워터마킹 커버 이미지를 입력받는 단계;Receiving the watermarking cover image; 상기 워터마킹 커버 이미지를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)하여, 주파수 평면상에 존재하는 디지털 워터마킹 커버 이미지를 생성하는 단계-여기서, 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지는 하나의 주파수 평면상에 중첩된 합성 프레넬 홀로그램 워터마크와 변환 커버 이미지 데이터를 포함함-;Fast Fourier Transform the watermarking cover image to generate a digital watermarking cover image residing on a frequency plane, wherein the digital watermarking cover image is superimposed on one frequency plane. Includes a Fresnel hologram watermark and transform cover image data; 상기 디지털 워터마킹 커버 이미지로부터 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크를 추출하는 단계-여기서, 상기 합성 프레넬 홀로그램 워터마크는 다수의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크가 하나의 주파수 평면상에 중첩되어 표시된 것임-;Extracting the composite Fresnel hologram watermark from the digital watermarking cover image, wherein the composite Fresnel hologram watermark is represented by a plurality of individual Fresnel hologram watermarks superimposed on one frequency plane; 임의의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 워터마크 정보로 변환하기 위해, 상기 각각의 개별 프레넬 홀로그램 워터마크와 상응하여 미리 설정된 변환키를 검출하거나 사용자로부터 변환키를 입력받는 단계;Detecting a predetermined conversion key corresponding to each individual Fresnel hologram watermark or receiving a conversion key from a user to convert any individual Fresnel hologram watermark into watermark information; 상기 검출되거나 입력된 변환키를 이용하여, 상기 변환키와 상응하는 상기 개별 프레넬 홀로그램 워터마크를 역프레넬 변환하여 공간 평면상의 워터마크 정보로 변환하는 단계;Converting the individual Fresnel hologram watermark corresponding to the conversion key by inverse Fresnel by using the detected or input conversion key to convert it into watermark information on a space plane; 상기 변환된 워터마크 정보를 표시부에 디스플레이하거나 운영자 시스템으로 전송하는 단계Displaying the converted watermark information on a display unit or transmitting it to an operator system 를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.Recording medium recording a program for executing the.
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