KR20060079393A - 가시적 복제 방지 패턴 - Google Patents

Abstract

복사 수단의 임펄스 응답의 특성을 이용하여, 가시적으로 문서의 복제 여부를 판단할 수 있는 복제 방지 패턴이 개시된다. 가시적 복제 방지 패턴을 구성하는 기본 패턴으로서, 복사에 의해 붕괴되는 기본 패턴, 복사에 의해 소멸되는 기본 패턴 및 복사에 의해서도 변화하지 않는 기본 패턴이 개시되며, 이들 기본 패턴을 이용하여 복제 여부 판단을 위한 가시적 복제 방지 패턴을 생성한다. 또한, 이들 패턴에 워터마크를 삽입하여, 복제 여부를 판단할 뿐 아니라 문서의 무결성을 검증할 수 있다.

복사기, 스캐너, 저역 통과 필터 효과, 명암 대비, 그레이 레벨, 워터마크

Description

가시적 복제 방지 패턴{VISIBLE ANTI-COPY PATTERN}

도 1 은 복사기나 스캐너의 광학적 시스템의 모델을 도시하는 도면.

도 2 는 입력 영상으로부터 인간 시각을 통한 출력 영상까지의 과정을 도시한 블록도.

도 3 은 도 2 의 시스템을 단순화한 도면.

도 4 는 본 발명의 제 1 기본 패턴을 도시하는 도면.

도 5 은 본 발명의 제 2 기본 패턴을 도시하는 도면.

도 6 은 본 발명의 제 3 기본 패턴을 도시하는 도면.

도 7 은 본 발명의 제 3 실시형태를 도시하는 도면.

도 8a 및 8b 는 도 7 의 패턴을 복사 또는 스캔한 결과를 도시하는 도면.

도 9 는 본 발명의 제 4 실시형태를 도시하는 도면.

도 10a 및 10b 는 도 9 의 패턴을 복사 또는 스캔한 결과를 도시하는 도면.

도 11 은 본 발명의 제 5 실시형태를 도시하는 도면.

도 12a 및 12b 는 도 11 의 패턴을 복사 또는 스캔한 결과를 도시하는 도면.

도 13 은 본 발명의 제 6 실시형태를 도시하는 도면.

도 14a 및 14b 는 도 13 의 패턴을 복사 또는 스캔한 결과를 도시하는 도면.

도 15 는 상이한 키 값에 대한 상관계수를 도시하는 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 피사체 11: 임펄스 응답

12: 영상 14: 렌즈

16: 피사체 면 18: 영상 면

20: 대기 21: 광

22: 검출기 23: 전기

24: 디스플레이 25: 인간 시각

30: 피사체 31: 렌즈

32: 검출기 33: 영상

33-1: 영상 면 34: 도선

35: 회로 36: 디스플레이

37: 최종 영상

본 발명은 복제 방지 패턴에 관한 것으로써, 특히 육안으로 확인할 수 있는 복제 방지 패턴에 관한 것이다.

문서의 복제를 방지하기 위한 기술로서 고해상도 (4000dpi 이상) 의 프린터, 복제에 민감한 잉크, 홀로그램 등과 같은 물리적, 화학적 방법이 개발되었다. 이러한 기술은 지폐나 신분증의 제조에 많이 사용되고 있다. 최근에는, 시각적 암호 (visual cryptography) 의 영역에서 문서의 인증방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 2001년, Q.B.Sun, P.R.Feng 및 R. Deng 의 An Optical Watermarking Solution for Authenticating Printed Documents, International Conference on Information Technology ITCC-01 의 65 내지 70 페이지, 및 1997 년, M. Naor and Benny Pinkas 의 Visual Authentication and identification, Advances in Cryptology, CRYPTO 97, 그리고 1997년, B. Kaliski Jr. Ed. 의, Lecture Notes in Computer Science Springer-Verlag 제 1294 호, Berlin, 322 면 내지 336면에 이들 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이들 기술은 고가의 장비를 사용하므로 일반적으로 사용되기 힘들다는 단점이 있다. 특히, 인터넷의 발달로 저가의 프린터로 문서를 출력하는 일이 많아져, 이들 기술을 이용하여 복제를 방지하는 것은 어려운 일이 되었다.

저 비용의 위변조 방지 기술로는 복제 검출 패턴을 이용하여 복제 여부를 확인할 수 있는 기술이 개발되었다. 그러나, 복제 검출 패턴은 시각적으로 구별이 용이하지 않을 수가 있으며, 시각적으로 구별이 가능한 경우에는 그 패턴을 복제하여 문서를 복제· 위조 할 수 있다는 문제점이 있다.

한편, 출력된 문서의 원본에 대한 위조 여부, 즉 무결성 (integrity) 을 판별하기 위한 인증기술로는, 워터마킹 기술이나 전자서명 기술이 활용되어 왔다. 워터마킹 기술에는 가시적 워터마킹과 비가시적 워터마킹이 있으며, 멀티미디어 콘텐츠의 저작권 보호를 위해서는 비가시적 워터마킹이 주로 사용된다. 또한, 무결성 검증을 위한 워터마킹 기술은 그 성격에 따라 연약한 워터마킹(fragile watermarking) 및 세미 연약한 워터마킹 (semi-fragile watermarking)으로 나눌 수 있고, 출력문서의 무결성 검증을 위해서는 세미 연약한 워터마킹이 주로 사용된다. 그러나, 이들 기술은 특정 소프트웨어나 하드웨어를 사용하여야 진위여부를 확인할 수 있어서, 신속한 판단이 어렵다.

본 발명의 목적은 특별한 장비를 필요로 하지 않고, 시각적으로 신속하게 복제여부를 판단할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 고가의 장비를 사용하지 않고도 이용할 수 있는 복제 방지 패턴을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 시각적으로 복제여부를 판단할 수 있으면서도, 패턴의 무결성을 검증할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복사본인지의 여부를 가시적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 가시적 복제 방지 패턴으로서, 상기 가시적 복제 방지 패턴은 점, 선, 또는 그의 조합으로 구성되며, 상기 가시적 복제 방지 패턴은 복사 수단의 저역통과 효과에 의해 복사 후 붕괴되도록 구성되는 가시적 복제 방지 패턴을 제공한다.

바람직하게는, 상기 가시적 복제 방지 패턴은 상기 점 또는 선 사이가 소정의 간격 이하의 간격을 갖도록 구성된다.

또한, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 복사본인지의 여부를 가시적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 가시적 복제 방지 패턴으로서, 상 기 가시적 복제 방지 패턴은 복사 수단의 해상도보다 높은 해상도로 형성된 점들로 구성되어 복사 후 소멸되도록 구성되는 가시적 복제 방지 패턴을 제공한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 복사본인지의 여부를 가시적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 가시적 복제 방지 패턴으로서, 상기 가시적 복제 방지 패턴은 배경 패턴 및 문자 패턴을 포함하며, 상기 배경 패턴은 복사수단의 해상도보다 높은 해상도로 형성된 점들로 구성되어 복사 후 소멸되도록 구성되는 패턴이고, 상기 문자 패턴은 복사 수단의 해상도보다 낮은 해상도로 구성된 점, 선 또는 그의 조합으로 이루어져 복사 후 변화하지 않도록 구성되는 패턴인, 가시적 복사 방지 패턴을 제공한다.

바람직하게는, 상기 문자 패턴과 상기 배경 패턴을 시각적으로 구분할 수 없도록 상기 문자 패턴 및 상기 배경 패턴의 그레이 레벨이 조절된다.

다른 실시형태에서, 가시적 복사 방지 패턴은 상기 복제 방지 패턴의 일부를 삭제하여 형성된 문자를 더 포함한다.

이하 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1 은 복사기나 스캐너의 광학적 시스템의 모델을 도시하는 도면이다. 복사기나 스캐너의 광학적 시스템의 모델이 도 1 에 나타나 있다. 도 1 에서, 피사체면 (16) 의 한 점은 렌즈 (14) 를 통해 영상면 (18) 의 한 점에 표시된다. 이 점은 렌즈의 전달함수인 임펄스 응답 또는 점 확산 함수 (point spread function; psf) (11) 에 의해 흐려진다. 모든 점에 대해 이와 같은 현상이 일어나며, 영상면의 영상(12) 은 피사체 (10) 의 모든 점들에 대응하는 각각의 영상면 상의 점의 합으로 나타난다.

여기서, 렌즈의 이미징 프로세스는 선형 (linear) 이고 중첩(superposition) 이 성립한다고 가정한다. 따라서, 피사체 (10) 는 피사체(10) 의 각 점들의 합으로 나타낼 수 있으며, 이들 각 점이 흐려진 점들의 합이 영상 (12) 을 나타낸다. 또한, 광학적 흐려짐 (bluring) 의 효과는 시야에서의 점의 위치에 무관하다고 가정한다. 원칙적으로 각 점에서의 흐려짐의 효과는 동일하지 않고 시야의 중심에서 더 작을 것이다. 그러나, 일반적으로 영상 면은 흐려짐의 효과가 일정한 하위 영역으로 나눌 수 있다. 따라서, 흐려짐 효과가 점 위치에 관계 없이 일정하다고 가정 할 수 있다.

이러한 가정 하에서 다음의 식이 성립한다.

여기서,

는 피사체의 밝기,

는 광학 시스템의 임펄스 응답 또는 psf,

는 영상의 밝기이다.

이를 주파수 도메인에서 표현하면,

이다.

식 (2) 로부터, 전체면적으로 정규화된 psf 는 다음과 같이 표현된다.

복사기나 스캐너는 단순히 도 1 과 같은 광학시스템만으로 구성된 것이 아니라, 센서나 신호처리 회로 등으로 복합적으로 구성되어 있으며, 최종적으로는 인간의 시각시스템과도 연결된다.

이러한, 입력 영상으로부터 인간시각을 통해 출력 영상으로 인식되기 까지의 전체 시스템 구성이 도 2 에 나타나 있다. 도 2 는 입력 영상으로부터 인간 시각을 통한 출력 영상까지의 과정을 도시한 블록도이다. 도 2 에서, 각 시스템은 고유의 전달함수를 가지며, 이는 피사체 평면 상의 좌표 x,y 의 함수로 나타낼 수 있다. 먼저 입력 영상은 함수

로 나타낸다. 이 입력 영상은 대기 (20) 를 통과하여, 대기의 전달 특성에 의해 변화된다. 따라서,

는 대기의 전달함수 (

) 와 컨벌루션 된다. 한편, 입력 영상은 광 신호의 형태로 검출기 (22) 에 전달되므로, 광학적 특성에 의해 영상이 다시 변화된다 (즉, 광 특성 (21) 을 반영하는 전달함수 (

) 가 다시 컨벌루션된다). 이어서 검출기 (22) 에 의해서 광 신호가 검출된다. 그러나, 검출기 (22) 는 신호를 그대로 검출하여 출력하는 것이 아니고, 그 자신의 응답 특성에 의해 신호를 변화시켜 출력한다. 따라서, 검출기의 신호 특성이 다시 영상 신호에 반영된다. 이는, 검출기 (22) 의 전달함수 (

) 의 컨벌루션으로 나타난다. 또한, 검출기 (22) 에 의해 검출된 신호는 전기 신호 (23)의 형태로 디스플레이 (24) 에 전달되므로, 전달 도중의 전기 신호 (23) 의 특성을 반영하는 전달함수 (

) 가 컨벌루션 되며, 이러한 신호가 디스플레이 (24) 에 의해 표시된다. 디스플레이 (24) 역시 입력 신호를 완전히 동일하게 출력하는 것은 아니고, 고유의 특성에 따라 왜곡된 신호를 출력하므로, 영상 은 디스플레이 (24) 의 특성에 의해 변화된다 (전달함수 (

) 가 컨벌루션 된다).

디스플레이 (24) 에 의해 표시된 영상은 인간 시각 (25) 을 통해 인식된다. 그러나, 인간 시각 (25) 역시, 그 감각의 한계로 신호를 왜곡시켜 인식하게 된다. 이러한 왜곡은 시각의 전달함수 (

) 로 표현할 수 있으며,

에 컨벌루션 되는 것으로 신호의 왜곡을 표현할 수 있다.

이와 같이 대기 (20) 내지 인간 시각 (25) 을 통하면서, 신호는 각 과정에서 변화되고 각각의 전달함수가 컨벌루션 된 출력 영상 (

) 이 최종적으로 인간이 인식하는 영상이 되는 것이다. 그러나, 이러한 시스템의 다양한 구성요소들의 전달함수를 모두 고려하기는 힘들기 때문에, 시스템을 해석할 때는 이를 간소화 할 필요가 있다.

도 2 의 구조는, 스캐너의 구조를 고려하면 도 3 의 시스템으로 단순화 될 수 있다. 도 3 은 도 2 의 시스템을 단순화한 도면이다. 도 3 의 시스템에서는, 피사체 (30) 가 렌즈 (31) 를 통해 영상면 (33-1) 상에 맺혀 영상 (33) 이 만들어진다. 이 영상 (33) 을 검출기 (32) 가 검출하게 되며, 검출기 (32) 에 의해 검출된 신호는 도선 (34) 을 통해 회로 (35) 로 전달된다. 회로 (35) 에서는 이 신호에 대하여 필요한 처리를 수행하고, 이를 다시 디스플레이 (36) 로 전송하여, 디스플레이 (36) 에서 최종적인 영상 (37) 이 표시된다.

최근에는 고해상도의 복합기기가 일반화되어 있어, 복사기와 스캐너의 구분이 모호하므로 도 3 의 시스템을 일반적으로 사용할 수 있다. 도 3 의 시스템에서 는, 렌즈 (31) 에 의한 회절, 검출기 (32) 의 형태, 샘플 앤드 홀드(sample-and-hold), 디스플레이 (36) 의 특성 등이 원래의 영상을 흐리게 한다. 이들을 단순화하면 저역 통과 필터 (lowpass filter) 로 해석할 수 있다. 저역 통과 필터에 의해, 원 영상의 각 점들이 흐려져 인접한 점의 경계를 침범하게 되고, 이러한 특성이 본 발명의 복제 방지 패턴 설계의 핵심 요소가 된다.

또한, 복사기나 스캐너는 그 해상도에 한계가 있으므로, 고유의 해상도 보다 높은 해상도로 구성된 피사체에 대해서는, 이를 정확하게 복사해 낼 수 없다. 따라서, 복사기나 스캐너의 해상도 특성을 이용하면, 복사 수단의 해상도 한계에 의해 복사 후 변형되는 복사 방지 패턴을 설계 할 수 있다.

상술한 시스템의 특성을 이용하여, 복사에 의해 변화되는 패턴과 복사에 의해서 변화하지 않는 패턴의 두가지 복사 방지 패턴을 생성할 수 있다. 이들 패턴이 복사 수단을 통과하는 과정을 식으로 표현하면 다음과 같다.

여기서,

는 복사에 의해 변화하는 복사방지 패턴,

는

가 복사수단을 통과하여 나타나는 패턴,

는 복사에 의해 변화하지 않는 복사방지 패턴,

는

가 복사수단을 통과하여 나타나는 패턴이다.

상술한 시스템의 저역통과 특성을 고려하면,

는

가 저역통 과 필터링 된 패턴이 될 것이며, 만약

가 복사에 의해 소멸하는 특성을 갖는다면

는 0 이 될 것이다.

이 경우, 이들 패턴을 조합하여 복사 방지 패턴 (

) 을 생성하면 다음의 식으로 나타낼 수 있다.

위에서 가정한 바와 같이 이미징 프로세스는 선형이고 중첩의 원리가 성립하므로, 이를 복사 수단에 통과시켜 나타나는 패턴은,

이 되고 ,

가 0 이라면,

가 성립한다.

즉, 식 (7) 은, 복사 후 원래의 복사 방지 패턴의 일부는 필터링 되고 일부는 변화되지 않은 상태로 인식되는 복사 방지 패턴을 나타내는 것이며, 식 (8) 은 원래의 패턴 일부가 소멸되고 일부만이 남는 복사 방지 패턴을 나타내는 것이다.

한편, 인간의 시각은 피사체를 인식할 때 명암 대비 (contrast) 의 영향을 강하게 받는다. 동일한 밝기를 갖는 물체라도 그 배경의 밝기에 따라 물체의 밝기가 다르게 인식된다. 배경과 대상 물체의 명암 차이가 클 수록 대상 물체는 더 잘 인식된다. 역으로 배경과 물체의 밝기가 거의 동일한 때에는, 육안으로 대상 물체를 파악할 수 없는 경우도 있다. 본 발명에서는, 이러한 인간의 시각의 특성을 이 용하여, 2 이상의 복제 방지 패턴을 조합한 복제 방지 패턴을 형성한다.

본 발명의 복사 방지 패턴은 3 가지 기본 패턴을 사용하여 구성된다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 복사 방지 패턴의 생성에 사용되는 이들 3 가지 기본 패턴을 설명한다.

도 4 는 본 발명의 제 1 기본 패턴을 도시한다. 제 1 기본 패턴은 복사기나 스캐너에서 발생되는 저역 통과 필터 효과를 이용하여, 복사에 의해 붕괴되도록 구성된다. 본 패턴은 점 (black dot) 또는 선 (black line) 으로 구성될 수 있다. 저역 통과 필터 효과를 이용하기 위해, 점 또는 선 사이의 간격을 소정의 간격으로 할 수 있으며, 이 소정의 간격은 1 도트 (dot) 인 것이 바람직하다. 이들 패턴을 규칙적으로 배열함으로서, 전체적인 패턴을 형성할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써, 본 패턴이 복제되었을 때 복사기의 저역통과 필터 효과에 의해 점 또는 선의 경계부분이 흐려지게 되므로, 복사본에 나타난 패턴은 원래의 패턴과 상이하게 된다. 특별히, 본 패턴에서 복제에 의한 패턴의 변화는 육안으로 확인할 수 있다.

도 5 는 본 발명의 제 2 기본 패턴을 도시한다. 제 2 기본 패턴은 복사기나 스캐너의 해상도 특성을 이용하여, 복사에 의해 소멸하도록 구성된다. 이 패턴은 점만을 사용하여 생성되며, 이들 점은 복사기의 해상도보다 높은 해상도로 구성된다. 이 패턴은 복사기가 복사할 수 있는 해상도를 초과하므로, 복제된 문서에서 본 패턴은 나타나지 않게 된다. 점 사이의 간격이 너무 좁으면 저역통과 필터 효과가 나타나 제 1 기본 패턴에서와 같은 결과가 발생하므로, 점 사이의 간격은 소정의 간격 이상이어야 하며, 이 간격은 2 도트 이상인 것이 바람직하다.

한편, 전체 면적에서 점이 차지하는 면적의 비율을 조절함으로써, 패턴의 그레이 레벨을 조절할 수 있다. 그레이 레벨이 낮을수록 소멸의 효과는 더 커진다. 또한, 그레이 레벨을 조절하여 다른 패턴과 결합함으로써, 후술하는 복사 방지를 위한 패턴을 생성할 수 있다.

도 6 은 본 발명의 제 3 기본 패턴을 도시한다. 제 3 기본 패턴은 복사기나 스캐너의 저역통과 필터 특성 및 해상도 특성을 이용하지 않도록 구성되어, 복사에 의해서도 패턴의 변화가 발생하지 않도록 구성된다. 따라서, 제 1 및 제 2 기본 패턴과는 달리, 본 기본 패턴은 점 또는 선 사이의 간격이 소정의 간격 이상이어야 하며, 복사기의 해상도보다 낮은 해상도로 구성되어야 한다. 이를 위해서, 복수의 점으로 구성된 하위 패턴을 이용하거나, 선을 이용하여 패턴을 생성한다. 하위 패턴은 4 개의 점으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성됨으로써, 본 패턴은 복사에 의해서도 점 또는 선 사이의 경계가 흐려지거나, 패턴이 소멸하지 않는다.

한편, 점 또는 선 사이의 간격을 조절함으로써 패턴의 그레이 레벨을 조절할 수 있으며, 그레이 레벨이 조절된 패턴을 다른 기본 패턴과 결합함으로써 후술하는 복사 방지 패턴을 생성할 수도 있다.

이하에서, 상기 기본 패턴들을 이용한 본 발명의 복사 방지 패턴의 실시형태들을 도면을 참조하여 설명한다. 이하에서 본 발명은 주로 복사기에 대하여 설명하겠지만, 당업자는 상술한 바와 같이 본 발명이 복사기, 스캐너 기타 문서를 복제하 기 위한 여하한 장비에 대해서도 적용될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

도 4 에 도시된 제 1 기본 패턴은 본 발명에 따른 복사 방지 패턴의 제 1 실시형태로 사용될 수 있다. 제 1 기본 패턴은 복사에 의해 그 패턴이 붕괴되는 특성을 지니므로, 이 패턴을 문서에 삽입하여 복사 수단 통과 후 패턴의 붕괴여부를 확인함으로써 문서의 복사 여부를 판단할 수 있다. 이 패턴은 문서의 일부 또는 전부에 삽입될 수도 있으며, 희망에 따라 문자, 도형 등 적절한 형태로 패턴을 형성하여 삽입할 수 있다. 이 패턴의 붕괴 여부는 육안으로 확인이 가능하므로, 복제 여부의 판단이 가시적으로 용이하게 이루어질 수 있다.

도 5 에 도시된 제 2 기본 패턴은 본 발명에 따른 복사 방지 패턴의 제 2 실시형태가 될 수 있다. 제 2 기본 패턴은 복사에 의해서 패턴이 소멸하므로, 본 패턴을 문서에 삽입하여 복사 수단 통과 후 패턴의 존부를 확인함으로써 문서의 복사 여부를 판단할 수 있다. 본 패턴은 문서의 일부 또는 전부에 삽입될 수도 있으며, 희망에 따라 문자, 도형 등 적절한 형태로 패턴을 형성하여 삽입할 수 있다. 패턴의 존부는 육안으로 확인이 가능하므로, 복제 여부의 판단이 가시적으로 용이하게 이루어질 수 있다.

도 7 은 본 발명에 따른 복사 방지 패턴의 제 3 실시형태를 도시한다. 제 3 실시형태는 제 1 기본 패턴을 기초로 생성된다. 제 1 기본 패턴에서 패턴의 일부에 대하여, 점 또는 선 사이의 간격을 비워두지 않고 채움으로써 특별한 이미지를 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는 "ORIGINAL" 이라는 문자를 형성하였다. 문자가 형성된 부분에 대해서는 점 또는 선 사이에 간격이 존재하지 않아 복사기 등의 저 역통과 필터 효과에 의해 패턴이 흐려지지 않으므로, 복사 후에도 문자 부분은 변화하지 않는다. 그러나, 문자의 배경은 제 1 기본 패턴으로 생성되었으므로, 복사에 의해 패턴 내의 점 또는 선 사이의 경계가 흐려지게 된다. 따라서, 배경이 흐려지므로 문자와 배경의 구별이 힘들어지게 되고, 이에 따라 복사된 패턴에서는 문자를 식별할 수 없게 된다.

그러므로, 본 실시형태의 패턴을 문서의 일부 또는 전부에 삽입하고, 복사수단 통과 후 패턴 내 문자의 가독 여부를 판단함으로써, 육안으로 문서의 복제여부를 용이하게 판단할 수 있다. 특별히, 본 실시형태에서는 제 1 실시형태와 달리 패턴 내에 인식이 용이한 문자를 형성하였으므로, 더욱 용이하게 복제여부를 판단할 수 있다. 한편, 희망에 따라 문자대신 도안, 기호, 관공서의 문장 등 적절한 이미지를 형성할 수도 있으며, 당업자는 본 발명에 의해 이를 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

도 8a 및 8b 는 도 7 의 패턴을 복사 및 스캔한 결과를 도시한다. 도 8a 는 도 7 의 패턴을 SindoRicho 사의 SindoRicho NT-4120 으로 복사하여 나타난 결과이며, 도 8b 는 도 7 의 패턴을 Canon 사의 CanoScan N670U 로 600 dpi 에서 스캔한 결과이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 제 3 실시형태의 패턴을 복제한 패턴은 상기와 같이 형성되었던 "ORIGINAL" 이라는 문자를 판독할 수 없을 정도로 패턴이 붕괴되었다. 따라서, 이 패턴이 문서에 삽입된 경우, 복사 수단 통과 후 문자의 판독 가부로 용이하게 문서의 복제여부를 판단할 수 있다.

도 9 는 본 발명에 따른 복제 방지 패턴의 제 4 실시형태를 도시한다. 본 실 시형태는 배경과 문자로 구성되며, 배경은 제 3 기본 패턴으로 형성되고, 문자는 제 2 기본 패턴에 의해 형성된다. 이 패턴을 복사하면 제 2 기본 패턴으로 형성된 문자는 소멸되나, 제 3 기본 패턴으로 형성된 배경은 변하지 않고 남아 있게 되므로, 복사된 이미지에서 문자영역이 음각으로 나타나게 된다. 따라서, 본 실시형태의 패턴을 문서의 일부 또는 전부에 삽입하고, 복사 수단 통과 후 패턴에서 문자가 음각으로 나타났는지 여부를 판단하여, 문서의 복제여부를 육안으로 판단할 수 있다.

한편, 상기한대로, 제 2 기본 패턴 부분과 제 3 기본 패턴 부분의 그레이 레벨을 조절하여, 서로 그레이 레벨이 유사하게 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 그레이 레벨이 비슷하게 조절되면 시각적으로 두 영역을 구별하기 어렵다. 패턴이 동일하지 않으므로, 양 패턴의 그레이 레벨이 동일하여야 하는 것은 아니고, 시각적으로 두 패턴의 차이를 인식하지 못할 정도로 그레이 레벨을 유사하게 조절하는 것이 바람직하다. 이와 같이 그레이 레벨을 조절하는 경우, 원래의 패턴에서는 문자를 인식할 수 없다. 그러나, 이를 복사하면 제 2 기본 패턴 부분이 소멸하여 문자가 음각으로 나타나게 되므로, 인식되지 않던 문자가 복사에 의해 나타나게 된다. 따라서, 복사 수단 통과 후 문자의 발현 여부를 판단함으로써, 문서의 복제여부를 육안으로 더욱 용이하게 판단할 수 있다.

본 실시형태에서는 "COPY" 라는 문자가 제 2 기본 패턴으로 생성되었으며, 배경은 제 3 기본 패턴으로 생성되었다. 도 9 에 도시된 바와 같이, 두 패턴의 그레이 레벨이 조정되어, 이 문자는 시각적으로 인식되지 않는다.

도 10a 및 10b 는 이 패턴을 복사 또는 스캔한 결과를 도시한다. 도 10a 는 도 9 의 패턴을 Sindoricho 사의 SindoRicho NT-4120 으로 복사하여 나타난 결과이며, 도 10b 는 도 9 의 패턴을 Canon 사의 CanoScan N670U 로 600 dpi 에서 스캔한 결과이다. 도 10a 및 10b 에 도시된 바와 같이, 복사 또는 스캔하면, 문자 "COPY" 가 음각으로 나타난다. 따라서, 문서에 본 패턴을 삽입하고 복사 수단 통과 후 문자의 발현 여부를 판단하여 복제 여부를 육안으로 용이하게 확인할 수 있다.

도 11 은 본 발명에 따른 복제 방지 패턴의 제 5 실시형태를 도시한다. 본 실시형태에서는 제 4 실시형태와는 반대로, 문자가 제 3 기본 패턴으로 형성되고 배경이 제 2 기본패턴으로 형성된다. 이 패턴을 복사한 경우, 제 2 기본패턴으로 형성된 배경 부분이 소멸하고, 제 3 기본 패턴으로 형성된 문자부분은 변화하지 않는다. 따라서, 복사에 의해 문자가 양각으로 나타나게 되된다. 그러므로, 본 패턴을 문서의 일부 또는 전부에 삽입하고, 복사 수단 통과 후 패턴에서 문자가 양각으로 나타났는지 여부를 판단하여 문서의 복제 여부를 가시적으로 판단할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 제 2 기본 패턴과 제 3 기본 패턴의 그레이 레벨을 조절하여, 양 패턴의 그레이 레벨이 유사하게 할 수 있다. 상술한 바와같이, 그레이 레벨이 비슷하게 조절되면 시각적으로 두 영역을 구별하기 어렵다. 역시, 양 패턴의 그레이 레벨이 동일하여야 하는 것은 아니고, 시각적으로 두 패턴의 차이를 인식하지 못할 정도로 그레이레벨을 유사하게 조절하는 것이 바람직하다. 이와 같이 그레이 패턴을 조절하는 경우, 원 패턴에서는 문자를 인식할 수 없다. 그러나, 이를 복사하면 문자가 양각으로 나타나게 되므로, 인식되지 않던 문자가 복사에 의 해 나타나게 된다. 따라서, 본 패턴을 문서의 전부 또는 일부에 삽입하고, 패턴 내 문자의 발현 여부를 판단함으로써 문서의 복제여부를 육안으로 더욱 용이하게 판단할 수 있다.

본 실시형태에서, "COPY" 라는 문자가 제 3 기본 패턴으로 생성되었으며, 배경은 제 2 기본 패턴으로 생성되었다. 도 11 에 도시된 바와 같이, 두 패턴의 그레이 레벨이 유사하여 이 문자는 시각적으로 인식되지 않는다.

도 12a 및 12b 는 이 패턴을 복사 또는 스캔한 결과를 도시한다. 도 12a 는 도 11 의 패턴을 Sindoricho 사의 SindoRicho NT-4120 으로 복사하여 나타난 결과이며, 도 12b 는 도 11 의 패턴을 Canon 사의 CanoScan N670U 로 600 dpi 에서 스캔한 결과이다. 도 12 에 도시된 바와 같이, 복사 또는 스캔하면 문자 "COPY" 가 양각으로 나타난다. 따라서, 문서에 삽입된 본 패턴에서, 문자의 발현 여부를 판단하여 복제 여부를 육안으로 확인할 수 있다. 역시, 문자 이외의 다른 도형 등을 사용할 수도 있으며, 이는 본 발명에 의해 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

도 13 은 본 발명의 제 6 실시형태를 도시한다. 본 실시형태에서는, 상기 제 5 실시형태의 패턴에서 패턴의 일부를 삭제하여 제 2 문자를 형성한다. 따라서, 본 실시형태의 패턴에서 제 2 문자가 음각으로 인식될 수 있다. 한편, 이 패턴을 복사하면, 제 2 기본 패턴으로 형성된 배경이 소멸되므로, 음각으로 형성된 제 2 문자는 배경과 구별할 수 없게 된다. 따라서, 제 2 문자는 복사된 패턴에 나타나지 않는다. 그에 반해, 제 3 기본 패턴으로 형성한 문자는 복사에 의해서도 변하지 않고 나타나게 된다. 따라서, 복사 전의 패턴에서 인식되었던 문자와 복사 후의 패턴에서 인식되는 문자가 상이하게 된다. 그러므로, 문서의 일부 또는 전부에 본 패턴을 삽입하고, 복사 수단 통과 후 패턴에서 인식되는 문자를 판단함으로써 복제여부를 용이하게 육안으로 판단할 수 있다.

한편, 문자 영역과 배경을 각각 생성하는 두 기본 패턴의 그레이 레벨을 상술한 바와 같이 서로 유사하게 조절함으로써, 시각적으로 두 패턴을 구별할 수 없게 할 수 있다. 패턴이 동일하지 않으므로, 양 패턴의 그레이 레벨이 동일하여야 하는 것은 아니고, 시각적으로 두 패턴의 차이를 인식하지 못할 정도로 그레이레벨을 유사하게 조절하면 족하다. 그에 따라, 복사 전의 패턴에서 제 3 기본 패턴으로 형성한 문자는 제 2 기본 패턴으로 형성한 배경과 구별이 불가능하므로, 문자를 인식할 수 없다. 그러나, 복사 후에는 제 3 기본 패턴으로 형성한 문자가 인식되므로, 복사 전에 인식된 문자와 복사 후에 인식된 문자가 전혀 상이하게 된다. 따라서, 본 패턴을 문서의 전부 또는 일부에 삽입하고 복사 수단 통과 후 패턴 내의 문자를 판독함으로써 더욱 용이하게 복제여부를 육안으로 판단할 수 있다.

본 실시형태에서, 제 5 실시형태와 같이 "COPY" 라는 문자가 제 3 기본 패턴으로 형성되었으며, "ORIGINAL" 이라는 문자가 제 2 문자로서 형성되었다. 도 13 에 도시된 바와 같이, 복사 전의 패턴에서는 제 2 및 제 3 기본 패턴들의 그레이 레벨 조절로 "ORIGINAL" 이라는 제 2 문자만이 음각으로 인식되고, "COPY" 문자는 인식되지 않는다.

도 14a 및 14b 는 도 13 의 패턴을 복사 또는 스캔한 결과를 도시한다. 도 14a 는 도 13 의 패턴을 Sindoricho 사의 SindoRicho NT-4120 으로 복사하여 나타난 결과이며, 도 14b 는 도 13 의 패턴을 Canon 사의 CanoScan N670U 로 600 dpi 에서 스캔한 결과이다. 도 14a 및 14b 에 도시된 바와 같이, 복사 또는 스캔한 패턴에서 이전에 인식되던 제 2 문자 "ORIGINAL" 은 더 이상 나타나지 않는다. 대신, 제 3 기본 패턴으로 형성되었던 문자 "COPY" 가 양각으로 나타난다. 그러므로, 복사 전에 음각으로 인식되는 문자와 복사 후에 양각으로 인식되는 문자를 각각 식별하여, 복제 여부를 좀 더 용이하게 육안으로 확인할 수 있다.

이상 제 3 실시형태 내지 제 6 실시형태에서는 패턴에 문자를 형성하여 복제 여부 판단을 용이하게 하였으나, 문자 외에 인장, 기호, 관공서의 문장 등 복제 여부 판단을 용이하게 하는 여하한 이미지를 형성할 수도 있으며, 당업자는 본 발명으로부터 이를 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명에서는 문서의 무결성 검증을 위해 복제 방지 패턴에 워터마크가 삽입된 패턴을 제공한다. 워터마크는 디지털 워터마킹 기술을 이용하여 삽입될 수 있다. 디지털 워터마킹 기술은 I.J.Cox, J.Kilian, T.Leighton 및 T.Shamoon 이, 1995년 "Secure spread spectrum watermarking for multimedia"에서 제안한, 확산 스펙트럼 디지털 워터마킹 기술을 사용할 수 있다. 워터마킹을 생성하기 위한 키 값으로 문서의 고유번호를 사용할 수 있다. 확산 스펙트럼 방식을 사용함으로써, 워터마킹 정보를 확산 스펙트럼 특징을 가지는 랜덤 수열로 생성하여 워터마크의 보안성을 높일 수 있다. 또한, 주파수 전대역에 걸쳐 정보가 잔류하여, 일부가 소실되더라도 원 정보를 복원할 수 있다. 도 15 는 상이한 키 값으로 생성된 랜덤 수열간의 상관계수를 나타낸다. 도 15 에 도시된 바와 같이, 상이한 키 값으로 생성된 랜덤 수열간의 상관계수는 매우 낮은 값을 가지나, 동일한 키 값으로 생성된 수열은 매우 높은 상관계수를 가진다. 따라서, 키 값에 따라 상이한 랜덤 수열이 생성되며 이들 간에 상관관계가 매우 낮으므로, 워터마크 검출의 오류를 최소화 할 수 있다.

워터마크는 제 1 및 제 2 기본 패턴에 삽입될 수 있다. 또한, 상기의 워터마크가 삽입된 제 1 및 제 2 기본 패턴을 사용하여, 제 1 내지 제 6 실시형태의 패턴을 형성할 수 있다. 워터마크가 삽입됨으로써, 복사 여부를 가시적으로 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 그 패턴에 삽입된 워터마크를 확인하여 문서의 무결성을 검증할 수도 있다. 따라서, 복제 여부를 용이하게 판단하는 한편, 문서의 무결성 검증도 가능하다. 워터마크를 삽입하는 방법 및 검출하는 방법은 본 기술분야에서 공지되어 있으므로, 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

상기의 실시형태들에서는 특정 형태로 생성된 패턴을 예시하여 설명하였으나, 당업자는 본 발명의 사상을 기초로 예시된 형태 이외의 다양한 패턴을 생성할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 구체적 형태가 상이하더라도 이들 패턴은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명의 가시적 복제 방지 패턴은, 300 dpi 또는 600 dpi 의 저 사양 프린터에서 생성이 가능하므로, 사용 시의 비용이 저렴하며, 사용 편의성이 우수하다. 또한, 기본 패턴을 바탕으로 다양한 형태의 패턴을 생성할 수 있어 매우 효과적이 다.

또한, 복사에 의해 패턴이 변화되는 것을 육안으로 확인할 수 있으므로, 특별한 장비 없이 신속하게 진위여부를 판단할 수 있다.

한편, 무결성 검증을 위한 워터마크를 삽입하고, 패턴에서 워터마크를 추출함으로써 문서의 위조를 방지할 수 있다.

본 발명의 복제 방지 패턴은 대부분의 프린터에 적용이 가능하며, 디지털 워터마킹을 사용하여 위조의 위험도 방지할 수 있으므로, 온라인 민원 서류 발급 시스템 등에서 특히 유용하게 활용될 수 있다.

Claims (18)

1. 복사본인지의 여부를 가시적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 가시적 복제방지 패턴으로서,

   상기 가시적 복제 방지 패턴은 점, 선, 또는 그의 조합으로 구성되며,

   상기 가시적 복제 방지 패턴은 복사 수단의 저역통과 효과에 의해 복사 후 붕괴되도록 구성되는 가시적 복제 방지 패턴.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가시적 복제 방지 패턴은 상기 점 또는 선 사이가 소정의 간격 이하의 간격을 갖도록 구성되는 가시적 복제 방지 패턴.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 소정의 간격은 1 도트인 가시적 복제 방지 패턴.
4. 복사본인지의 여부를 가시적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 가시적 복제 방지 패턴으로서,

   상기 가시적 복제 방지 패턴은 복사 수단의 해상도보다 높은 해상도로 형성된 점들로 구성되어 복사 후 소멸되도록 구성되는 가시적 복제 방지 패턴.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 가시적 복제 방지 패턴은 상기 점 사이가 소정의 간격 이상의 간격을 갖도록 구성되는 가시적 복제 방지 패턴.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 소정 간격은 2 도트인 가시적 복제 방지 패턴.
7. 복사본인지의 여부를 가시적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 가시적 복제 방지 패턴으로서,

   상기 가시적 복제 방지 패턴은 배경 패턴 및 문자 패턴을 포함하며,

   상기 배경 패턴은 점, 선, 또는 그의 조합으로 구성되며, 복사 수단의 저역통과 효과에 의해 복사 후 붕괴되도록 구성되는 패턴이고,

   상기 문자 패턴은 상기 문자 패턴을 구성하는 점 또는 선 사이에 간격이 존재하지 않는 패턴인, 가시적 복사 방지 패턴.
8. 복사본인지의 여부를 가시적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 가시적 복제방지 패턴으로서,

   상기 가시적 복제 방지 패턴은 배경 패턴 및 문자 패턴을 포함하며,

   상기 배경 패턴은 복사 수단의 해상도보다 낮은 해상도로 구성된 점, 선 또는 그의 조합으로 구성되어 복사 후 변화하지 않도록 구성되는 패턴이고,

   상기 문자 패턴은 복사 수단의 해상도보다 높은 해상도로 형성된 점들로 구성되어 복사 후 소멸되도록 구성되는 패턴인, 가시적 복사 방지 패턴.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 문자 패턴과 상기 배경 패턴을 시각적으로 구분할 수 없도록 상기 문자 패턴 및 상기 배경 패턴의 그레이 레벨을 조절한, 가시적 복제 방지 패턴.
10. 복사본인지의 여부를 가시적으로 확인할 수 있도록 하기 위한 가시적 복제 방지 패턴으로서,

    상기 가시적 복제 방지 패턴은 배경 패턴 및 문자 패턴을 포함하며,

    상기 배경 패턴은 복사 수단의 해상도보다 높은 해상도로 형성된 점들로 구성되어 복사 후 소멸되도록 구성되는 패턴이고,

    상기 문자 패턴은 복사 수단의 해상도보다 낮은 해상도로 구성된 점, 선 또는 그의 조합으로 이루어져 복사 후 변화하지 않도록 구성되는 패턴인, 가시적 복사 방지 패턴.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 문자 패턴과 상기 배경 패턴을 시각적으로 구분할 수 없도록 상기 문자 패턴 및 상기 배경 패턴의 그레이 레벨을 조절한, 가시적 복제 방지 패턴.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 복제 방지 패턴의 일부를 삭제하여 상기 문자 패턴과는 상이한 문자 영역을 형성한, 가시적 복제 방지 패턴.
13. 제 11 항에 있어서,

    상기 복제 방지 패턴의 일부를 삭제하여 상기 문자 패턴과는 상이한 문자 영역을 형성한, 가시적 복제 방지 패턴.
14. 제 1 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 가시적 복제 방지 패턴에 워터마크가 삽입되는 가시적 복제 방지 패턴.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 워터마크는 확산 스펙트럼 디지털 워터마킹에 의해 생성되는 가시적 복제 방지 패턴.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 워터마크는 문서의 고유 번호를 키 값으로 사용하여 생성되는 가시적 복제 방지 패턴.
17. 제 1 항 내지 제 13 항에 기재된 가시적 복제 방지 패턴을 문서에 삽입하는 것을 특징으로 하는 문서의 복제 방지 방법.
18. 제 14 항에 기재된 가시적 복제 방지 패턴을 문서에 삽입하는 것을 특징으로 하는 문서의 복제 방지 방법.

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