KR20060058606A - 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠코딩 장치 및 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치 - Google Patents

워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠코딩 장치 및 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치 Download PDF

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이혜주
최진수
홍진우
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한국전자통신연구원
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치 및 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 워터마킹과 선택 암호화 방식을 상호 보완적으로 이용하여 영상과 같은 멀티미디어 콘텐츠를 코딩하기 위한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치와, 워터마킹과 선택 해독 방식을 상호 보완적으로 이용하여 영상과 같은 멀티미디어 콘텐츠를 디코딩하기 위한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치에 있어서, 선택 암호화를 위한 제 1 비밀정보(키)와 워터마크 정보(데이터)를 이용하여 키를 생성하기 위한 키 스트림 생성 수단; 외부 기기로부터 주파수 계수를 입력받아 양자화하기 위한 양자화 수단; 상기 양자화 수단에서 양자화한 주파수 계수에 대해 상기 키 스트림 생성 수단에서 생성한 키를 이용하여 선택 암호화를 수행하기 위한 선택 암호화 수단; 상기 선택 암호화 수단에서 선택 암호화한 주파수 계수에 제 2 비밀정보를 이용하여 워터마크 정보를 삽입하기 위한 워터마크 삽입 수단; 및 상기 워터마크 삽입 수단으로부터의 신호에 대해 엔트로피 코딩을 수 행하여 압축 비트 스트림을 출력하기 위한 엔트로피 코딩 수단을 포함한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 멀티미디어 콘텐츠 압축 장치 또는 재생 장치 등에 이용됨.
멀티미디어 콘텐츠, 워터마킹, 선택 암호화, 선택 해독, 접근 제어, 저작권 보호

Description

워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치 및 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치{Apparatus for coding or decoding multimedia contents using watermarking and selective encryption/decryption}
도 1은 본 발명에 따른 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치의 일실시예 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치의 일실시예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 키 스트림 생성부의 일실시예 상세 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 선택 암호화 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 워터마크 삽입 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치 11 : 양자화부
12 : 선택 암호화부 13, 23 : 키 스트림 생성부
14 : 워터마크 삽입부 15 : 엔트로피 코딩부
20 : 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치 21 : 엔트로피 디코딩부
22 : 워터마크 추출부 24 : 선택 해독부
25 : 역양자화부
본 발명은 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치 및 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영상과 같은 멀티미디어 콘텐츠를 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용하여 코딩하기 위한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치 및 영상과 같은 멀티미디어 콘텐츠를 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용하여 디코딩하기 위한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 영상과 같은 멀티미디어 콘텐츠의 사용이 증가되면서 멀티미디어 콘텐츠를 보호하기 위한 다양한 방법들이 개발되었으나, 그 중에서 대표적인 방법이 암호화 기술을 이용하여 멀티미디어 콘텐츠를 암호화하는 방법과, 워터마킹 기술을 이용하여 멀티미디어 콘텐츠에 저작권 정보 또는 사용 제어 정보 등을 삽입하여 저작권을 보호(멀티미디어 콘텐츠를 보호)하는 방법이다.
상기 멀티미디어 콘텐츠를 암호화하는 방법은 정당한 키를 소유한 사용자에게만 멀티미디어 콘텐츠에 대한 접근을 허용하는, 즉 멀티미디어 콘텐츠의 비트 스 트림을 조작하여 암호화시켜 정당한 키를 갖지 않는 사용자가 멀티미디어 콘텐츠의 내용에 접근할 수 없도록 하는 방식이다.
반면에 워터마킹 기술은 멀티미디어 콘텐츠의 내용은 누구나 접근할 수 있지만, 멀티미디어 콘텐츠를 불법적인 방법으로 사용하지 못하도록 멀티미디어 콘텐츠내에 저작권에 대한 정보 또는 사용 제어 정보 등을 삽입하여 멀티미디어 콘텐츠에 대한 사용 및 저작권을 보호하는 방법이다.
이러한 멀티미디어 콘텐츠 보호 기법인 워터마킹 기술과 암호화(encryption) 기술은 초기에는 서로 독립적인 해결 방법으로 적용되어 왔다.
그러나 이후에는 암호화 방식과 워터마킹 기술을 결합하는 방식으로 발전하였으며, 그 결합 구조는 워터마킹 기술에 의해 멀티미디어 콘텐츠내에 저작권에 대한 정보 또는 사용 제어 정보 등을 삽입한 후에 암호화를 수행하고, 멀티미디어 콘텐츠를 사용하고자 하는 경우에는 해독(decryption) 과정을 수행한 후에 워터마크를 검출하는 과정을 거치게 된다.
그러나 이와 같은 결합 구조에 있어서는 암호화 방식과 워터마킹 기술에 존재하는 문제점이 그대로 유지된다. 즉, 정당한 키가 유출되고 워터마킹 공격에 의해 워터마크가 제거되어 버린 경우 불법적으로 멀티미디어 콘텐츠를 사용할 수 있게 된다.
다음으로, 종래 기술을 구체적인 일예를 들어 살펴보면, “Eskicioglu” 등에 의해 제안된 방법("New Channels for Carrying Copyright and Usage Rights Data in Digital Multimedia Distribution, Proceedings of the International Conference on Information Technology: Research and Education (ITRE 2003), pp. 94-98, Newark, NJ, August 11-13, 2003)에서는 정보를 전달하기 위한 새로운 채널로 워터마킹 기법을 이용한다. 즉, 멀티캐스트 환경에서 키의 재 전달을 위해 워터마크로 키 정보를 삽입하고 그 키로 콘텐츠를 암호화하여 전송하게 된다. 그러나 이러한 방식 또한 워터마킹 기법과 암호화 방식이 서로 개별적으로 이루어지는 것으로 일반적인 구조와 동일하다.
이처럼 워터마킹 기술만으로 또는 암호화 기술만으로 또는 워터마킹 기술과 암호화 방식의 단순 결합으로는 멀티미디어 콘텐츠에 대한 접근 제어를 구현하는 것이 어려운 문제점이 있다.
따라서 본 발명에서는 워터마킹 기술과 암호화 방식을 상호 보완적으로 결합하여 멀티미디어 콘텐츠에 대한 접근 제어를 구현하는 방식을 사용하고자 한다.
한편, 멀티미디어 콘텐츠를 암호화하는 방법은 멀티미디어 콘텐츠의 대용량으로 인하여 실시간 처리가 쉽지 않지만, 선택 암호화(selective encryption) 방식은 멀티미디어 콘텐츠 전체를 암호화하지 않고 특정 부분만을 암호화하여 실시간 처리를 가능하게 할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 워터마킹 기술과 암호화 방식의 결합을 위한 새로운 구조를 제안하기 위해서 암호화 방식으로 선택 암호화(selective encryption) 방법을 이용하고자 한다.
결론적으로 본 발명에서는 워터마킹 기술과 암호화 방식을 상호 보완적으로 결합하여 접근 제어를 구현하고, 이를 위한 암호화 기법으로 선택 암호화 방식을 이용하고자 한다.
따라서 본 발명은 워터마킹과 선택 암호화 방식을 상호 보완적으로 이용하여 영상과 같은 멀티미디어 콘텐츠를 코딩하기 위한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 워터마킹 방식과 선택 암호화 방식을 상호 보완적으로 결합하여 접근 제어를 구현하고, 워터마킹으로 저작권 정보(또는 사용 제어 정보) 등을 멀티미디어 콘텐츠에 삽입하여 멀티미디어 콘텐츠를 보호하기 위한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 워터마킹과 선택 해독 방식을 상호 보완적으로 이용하여 영상과 같은 멀티미디어 콘텐츠를 디코딩하기 위한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 워터마킹과 선택 암호화 방식 을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치에 있어서, 선택 암호화를 위한 제 1 비밀정보(키)와 워터마크 정보(데이터)를 이용하여 키를 생성하기 위한 키 스트림 생성 수단; 외부 기기로부터 주파수 계수를 입력받아 양자화하기 위한 양자화 수단; 상기 양자화 수단에서 양자화한 주파수 계수에 대해 상기 키 스트림 생성 수단에서 생성한 키를 이용하여 선택 암호화를 수행하기 위한 선택 암호화 수단; 상기 선택 암호화 수단에서 선택 암호화한 주파수 계수에 제 2 비밀정보를 이용하여 워터마크 정보를 삽입하기 위한 워터마크 삽입 수단; 및 상기 워터마크 삽입 수단으로부터의 신호에 대해 엔트로피 코딩을 수행하여 압축 비트 스트림을 출력하기 위한 엔트로피 코딩 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치에 있어서, 선택 해독을 위한 제 1 비밀정보(키)와 워터마크 정보(데이터)를 이용하여 키를 생성하기 위한 키 스트림 생성 수단; 외부 기기로부터 압축 비트 스트림을 입력받아 엔트로피 디코딩을 수행하여 주파수 계수를 획득하기 위한 엔트로피 디코딩 수단; 상기 엔트로피 디코딩 수단에서 획득한 주파수 계수로부터 제 2 비밀정보를 이용하여 워터마크 정보를 추출하여 상기 키 스트림 생성 수단으로 전달하기 위한 워터마크 추출 수단; 상기 워터마크 추출 수단으로부터의 선택 암호화된 주파수 계수에 대해 상기 키 스트림 생성 수단에서 생성한 키를 이용하여 선택 해독 과정을 수행하기 위한 선택 해독 수단; 및 상기 선택 해독 수단에서 선택 해독한 주파수 계수를 역양자화하기 위한 역양자화 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치(10)는, 선택 암호화를 위한 제 1 비밀정보(키)와 워터마크 정보(데이터)를 이용하여 키를 생성하기 위한 키 스트림 생성부(13), 외부 기기로부터 주파수 계수를 입력받아 양자화하기 위한 양자화부(11), 상기 양자화부(11)에서 양자화한 주파수 계수에 대해 상기 키 스트림 생성부(13)에서 생성한 키를 이용하여 선택 암호화를 수행하기 위한 선택 암호화부(12), 상기 선택 암호화부(12)에서 선택 암호화한 주파수 계수에 제 2 비밀정보를 이용하여 상기 워터마크 정보를 삽입하기 위한 워터마크 삽입부(14), 및 상기 워터마크 삽입부(14)로부터의 신호에 대해 엔트로피 코딩을 수행하여 압축 비트 스트림을 출력하기 위한 엔트로피 코딩부(10)를 포함한다. 여기서, 상기 양자화부(11)와 상기 엔트로피 코딩부(15)는 특정 영상 압축 알고리즘에 의해 정의된 과정을 준수하여 수행한다.
다음으로, 상기 각 구성요소의 구성 및 동작을 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 키 스트림 생성부(13)는 선택 암호화를 위한 제 1 비밀정보 K1과 워터마크 정보 W(저작권 정보를 포함한 서명정보)를 외부로부터 입력받아 별도의 키 b를 생성하여 상기 선택 암호화부(12)로 출력한다.
그리고 상기 양자화부(11)는 DCT(Discrete Cosine Transform)와 같은 주파수 변환을 수행한 주파수 계수를 외부 기기로부터 전달받아 양자화하여 상기 선택 암호화부(12)로 출력한다.
그리고 상기 선택 암호화부(12)는 상기 양자화부(11)를 통과한 특정하게 선택된 주파수 계수를 상기 키 스트림 생성부(13)에서 생성한 키 b를 이용하여 선택 암호화하여 상기 워터마크 삽입부(14)로 출력한다.
여기서, 선택 암호화 방법이란 기존의 콘텐츠 압축 알고리즘을 준수하면서 암호화하는 방법으로, 해독(decryption) 모듈이 없는 일반 콘텐츠 재생 장치에서도 재생이 가능하며 실시간 처리가 가능하다는 장점이 있다. 일예로, “Zeng” 등에 의해 제안된 방법(Efficient Frequency Domain Selective Scrambling of Digital Video, IEEE Trans. on Multimedia, Vol.5, No.1, 2003)을 살펴보면, 입력된 영상의 프레임에 변환을 수행하고 주파수 계수 값과 동영상의 움직임 예측에 의해 생성된 움직임 벡터의 값을 선택 암호화에 의해 암호화한 후 압축(양자화, 엔트로피 코딩)을 수행한다.
한편, 상기 워터마크 삽입부(14)는 상기 선택 암호화부(12)로부터 선택 암호화한 주파수 계수를 입력받고 외부로부터 워터마크 삽입을 위한 제 2 비밀정보 K2와 삽입되어야 할 상기 워터마크 정보 W를 입력받아 상기 선택 암호화부(12)에서 선택 암호화한 주파수 계수에 상기 제 2 비밀정보 K2를 이용하여 상기 워터마크 정보 W를 삽입하여 상기 엔트로피 코딩부(15)로 출력한다.
그러면, 상기 엔트로피 코딩부(15)는 상기 워터마크 삽입부(14)에서 워터마크 삽입이 수행된 주파수 계수를 입력받아 허프만 코딩과 같은 엔트로피 코딩을 수행하여 압축 비트 스트림을 출력한다.
최종적으로 상기 엔트로피 코딩부(15)에서 출력되는 압축 비트 스트림은 네트워크 또는 저장 장치와 같은 채널을 통해 전송되어 후술되는 도 2의 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치(20)로 입력된다.
도 2는 본 발명에 따른 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치의 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치(20)는, 선택 해독을 위한 제 1 비밀정보(키)와 워터마크 정보(데이터)를 이용하여 키를 생성하기 위한 키 스트림 생성부(23), 외부 기기로부터 압축 비트 스트림을 입력받아 엔트로피 디코딩을 수행하여 주파수 계수를 획득하기 위한 엔트로피 디코딩부(21), 상기 엔트로피 디코딩부(21)에서 획득한 주파수 계수로부터 제 2 비밀정보를 이용하여 워터마크 정보를 추출하여 상기 키 스트림 생성부(23)로 전달하기 위한 워터마크 추출부(22), 상기 워터마크 추출부(22)로부터의 선택 암호화된 주파수 계수에 대해 상기 키 스트림 생성부(23)에서 생성한 키를 이용하여 선택 해독 과정을 수행하기 위한 선택 해독부(24), 및 상기 선택 해독부(24)에서 선택 해독한 주파수 계수를 역양자화하여 콘텐츠를 재생할 수 있도록 하기 위한 역양자화부(25)를 포함한다. 여기서, 상기 역양자화부(25)와 상기 엔트로피 디코딩부(21)는 특정 영상 복호 알고리즘에 의해 정의된 과정을 준수하여 수행한다.
다음으로, 상기 각 구성요소의 구성 및 동작을 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 키 스트림 생성부(33)는 선택 해독을 위한 제 1 비밀정보 K1을 외부로부터 입력받고 워터마크 추출부(22)에서 추출한 워터마크 정보 W(저작권 정보를 포함한 서명정보)를 입력받아 암호화 콘텐츠를 해독하기 위한 키를 생성하여 상기 선택 해독부(24)로 출력한다.
그리고 상기 엔트로피 디코딩부(21)는 외부의 네트워크 또는 저장 장치로부터 압축 비트 스트림을 입력받아 엔트로피 디코딩을 수행하여 주파수 계수를 획득하여 상기 워터마크 추출부(22)로 출력한다.
그러면, 상기 워터마크 추출부(22)는 상기 엔트로피 디코딩부(21)에서 획득한 주파수 계수를 입력받아 워터마크 추출을 위한 비밀정보 K2를 외부로부터 입력받아 상기 엔트로피 디코딩부(21)에서 획득한 주파수 계수로부터 상기 제 2 비밀정보 K2를 이용하여 워터마크 정보 W를 추출하여 상기 키 스트림 생성부(23)로 전달한다. 이 때, 워터마크 정보 삽입과 추출 과정에서 동일한 비밀정보 K2를 이용하고 있기 때문에 중간에 콘텐츠의 내용이 변경되지 않았다면 추출된 워터마크 정보는 삽입된 워터마크 정보와 동일하게 된다.
그리고, 상기 선택 해독부(24)는 상기 워터마크 추출부(22)로부터 선택 암호화된 주파수 계수를 입력받고 상기 키 스트림 생성부(23)에서 생성한 키를 입력받아 상기 키 스트림 생성부(23)에서 생성한 키를 이용하여 상기 워터마크 추출부(22)로부터의 선택 암호화된 주파수 계수를 선택 해독하여 상기 역양자화부(25)로 출력한다.
그러면, 상기 역양자화부(25)는 상기 선택 해독부(24)에서 선택 해독한 주파수 계수를 역양자화하여 원래의 주파수 계수로 복원하여 콘텐츠를 재생할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 키 스트림 생성부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 키 스트림 생성부(13, 23)는, 워터마크 정보와 제 1 비밀정보를 키로 하여 암호화를 수행하기 위한 암호화부(31), 및 상기 암호화부(31)로부터의 암호화 결과를 입력받아 랜덤한 비트 스트림을 발생하여 키를 생성하기 위한 비트 스트림 발생기(32)를 포함한다.
이를 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 키 스트림 생성부(13, 23)는 워터마크 정보 W와 제 1 비밀정보 K1을 키로 하여 암호화부(31)에 암호화하여 아래의 [수학식 1]과 같이 생성한 후에, 이를 비트 스트림 발생기(32)의 비밀값으로 입력하게 되면, 상기 비트 스트림 발생기(32)는 0과 1의 랜덤한 비트 스트림을 발생하여 키를 생성하게 된다.
KV=EK1[W]
이 때, 상기 암호화부(31)는 DES(Data Encryption Standard ), RSA(Rivest-Shamir-Adleman) 등과 같은 전통적인 암호화 방식을 이용하고 상기 비트 스트림 발생기(32)는 스트림 암호 방식에 이용되는 LFSR(Linear Feedback Shift Register) 등을 이용하여 워터마크 정보 W와 제 1 비밀정보 K1을 결합하여 키 스트림을 생성한다.
도 4는 본 발명에 따른 선택 암호화 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도이다.
먼저, 영상 압축 시에 엠펙(MPEG) 영상 압축 알고리즘 등에 의해 양자화되어 입력되는 AC 계수에 대해 키 스트림 생성부(13)로부터 생성되는 비트 b에 따라 원 AC 계수의 부호 비트를 변경하여 암호화한다. 즉, 비트 b가 1이면 원 AC 계수의 부호 비트를 그대로 출력하고, 비트 b가 0이면 원 AC 계수의 부호 비트를 반전시켜 출력하여 암호화한다. 이와 같이 압축 알고리즘을 준수하고 특정한 부분을 선택적으로 암호화하는 것이 선택 암호화의 특징이다. 이를 수식으로 나타내면 아래의 [수학식 2]와 같다.
Figure 112004055410856-PAT00001
한편, 선택 해독 시에는 암호화된 AC 계수의 부호 비트는 암호화 시와 동일한 제 1 비밀정보 K1을 이용하면 동일한 비트 b가 생성되므로 원래의 S[AC]로 해독할 수 있다. 이러한 방법은 일반적으로 제안되어 있는 선택 암호화 기법을 그대로 적용한 것이므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 워터마크 삽입 과정에 대한 일실시예 상세 흐름도로서, 일반적으로 제안되어 있는 워터마크 정보 삽입 방법을 적용한 것이다.
먼저, 양자화된 AC 계수를 입력받으면 워터마크 삽입부(14)에 입력된 워터마크 정보 W로부터 1비트 s를 입력하여 s의 값이 0인 경우에는 원 AC 계수를 짝수화하고, s의 값이 1인 경우에는 원 AC 계수를 홀수화하여 워터마크 정보 W를 삽입하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 워터마킹 방식과 선택 암호화 방식을 상호 보완적으로 결합하여 접근 제어를 구현할 수 있고, 워터마킹으로 저작권 정보 또는 사용 제어 정보 등을 멀티미디어 콘텐츠에 삽입하여 멀티미디어 콘텐츠를 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 콘텐츠 보호 기술인 암호화 방식과 워터마킹 기술을 상호 보완적으로 이용하여 개별적으로 이용한 경우와 비교하여 콘텐츠 접근에 대한 안전성을 효율적으로 높일 수 있고, 많은 계산량을 요구하지 않는 소형의 콘텐츠 보호 장치를 적은 비용으로 용이하게 구현할 수 있다.
또한 본 발명은 키 생성을 위한 은닉 채널로 워터마킹 기술을 이용하여 접근 제어에 응용이 가능하고, 저작권 정보 또는 사용자 추적을 위한 식별자를 멀티미디어 콘텐츠에 삽입하여 저작권 보호에 응용이 가능하다.

Claims (7)

  1. 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치에 있어서,
    선택 암호화를 위한 제 1 비밀정보(키)와 워터마크 정보(데이터)를 이용하여 키를 생성하기 위한 키 스트림 생성 수단;
    외부 기기로부터 주파수 계수를 입력받아 양자화하기 위한 양자화 수단;
    상기 양자화 수단에서 양자화한 주파수 계수에 대해 상기 키 스트림 생성 수단에서 생성한 키를 이용하여 선택 암호화를 수행하기 위한 선택 암호화 수단;
    상기 선택 암호화 수단에서 선택 암호화한 주파수 계수에 제 2 비밀정보를 이용하여 워터마크 정보를 삽입하기 위한 워터마크 삽입 수단; 및
    상기 워터마크 삽입 수단으로부터의 신호에 대해 엔트로피 코딩을 수행하여 압축 비트 스트림을 출력하기 위한 엔트로피 코딩 수단
    을 포함하는 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 키 스트림 생성 수단은,
    외부로부터 입력되는 워터마크 정보와 제 1 비밀정보를 키로 하여 암호화를 수행하기 위한 암호화부; 및
    상기 암호화부로부터의 암호화 결과를 입력받아 랜덤한 비트 스트림을 발생하여 키를 생성하기 위한 비트 스트림 발생기
    를 포함하는 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치.
  3. 제 3 항에 있어서,
    상기 키 스트림 생성 수단은,
    상기 암호화부는 DES(Data Encryption Standard ), RSA(Rivest-Shamir-Adleman)와 같은 암호화 방식을 이용하고, 상기 비트 스트림 발생기는 스트림 암호 방식에 이용되는 LFSR(Linear Feedback Shift Register)를 이용하여 워터마크 정보와 제 1 비밀정보를 결합하여 키 스트림을 생성하는 것을 특징으로 하는 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택 암호화 수단은,
    상기 키 스트림 생성 수단에서 생성한 비트가 1이면 상기 양자화 수단에서 양자화한 원 주파수 계수를 그대로 출력하고, 상기 키 스트림 생성 수단에서 생성 한 비트가 0이면 상기 양자화 수단에서 양자화한 원 주파수 계수의 부호 비트를 반전시켜 출력하여 선택 암호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워터마크 삽입 수단은,
    워터마크 정보로부터 1비트를 입력받아 그 값이 0인 이면 상기 선택 암호화 수단에서 선택 암호화한 원 주파수 계수를 짝수화하고, 그 값이 1인 이면 상기 선택 암호화 수단에서 선택 암호화한 원 주파수 계수를 홀수화하여 워터마크 정보를 삽입하는 것을 특징으로 하는 워터마킹과 선택 암호화 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 코딩 장치.
  6. 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치에 있어서,
    선택 해독을 위한 제 1 비밀정보(키)와 워터마크 정보(데이터)를 이용하여 키를 생성하기 위한 키 스트림 생성 수단;
    외부 기기로부터 압축 비트 스트림을 입력받아 엔트로피 디코딩을 수행하여 주파수 계수를 획득하기 위한 엔트로피 디코딩 수단;
    상기 엔트로피 디코딩 수단에서 획득한 주파수 계수로부터 제 2 비밀정보를 이용하여 워터마크 정보를 추출하여 상기 키 스트림 생성 수단으로 전달하기 위한 워터마크 추출 수단;
    상기 워터마크 추출 수단으로부터의 선택 암호화된 주파수 계수에 대해 상기 키 스트림 생성 수단에서 생성한 키를 이용하여 선택 해독 과정을 수행하기 위한 선택 해독 수단; 및
    상기 선택 해독 수단에서 선택 해독한 주파수 계수를 역양자화하기 위한 역양자화 수단
    을 포함하는 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 키 스트림 생성 수단은,
    상기 워터마크 추출 수단으로부터 입력받은 워터마크 정보와 외부로부터 입력되는 제 1 비밀정보를 키로 하여 암호화를 수행하기 위한 암호화부; 및
    상기 암호화부로부터의 암호화 결과를 입력받아 랜덤한 비트 스트림을 발생하여 키를 생성하기 위한 비트 스트림 발생기
    를 포함하는 워터마킹과 선택 해독 방식을 이용한 멀티미디어 콘텐츠 디코딩 장치.
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