정보 통신 기술의 급속한 발달로 인해 웹 상에서 멀티미디어 데이터 및 전자적인 공문서는 점점 더 확산되고 있고, 이런 디지털화 된 정보에 대한 소유권 보호 및 인증의 필요성이 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 직교 웨이브릿 변환을 이용하여 각 계층의 주파수 영역에 잘 적응하는 다중 워터마크를 내장하는 적응성 스펙트럼 워터마크 알고리즘 을 제안한다. 실험결과 low-Pass fitering, bluring, sharpen filtering, 웨이브릿 압축과 같은 영상 변형뿐만 아니라 brightness, contrast, gamma correction, histogram equalization. cropping과 같은 영상의 변형에 강인한 워터마크 영상을 생성시켰다
생체정보에 대한 활용이 증가함에 따라 생체정보에 대한 보호문제가 대두되고 있다. 본 논문에서는 생체정보에 대한 인증을 위하여 리버서블 워터마킹 기법을 도입하였다. 생체정보에 대한 위 변조가 발생한 경우 워터마크를 통하여 위 변조의 유무 및 위치측정이 가능한 기법이며 위 변조가 발생하지 알은 경우 생체정보 이미지를 인증한 후, 리버서블 워터마크를 통하여 원래의 이미지로 복원이 가능한 기법이다. 생체정보 이미지는 워터마크 삽입 시에 발생하는 삽입왜곡이 문제가 될 수 있으므로 인증 된 이후에는 이러한 삽입왜곡을 없앰으로서 원본과 동일하게 복원한다.
본 논문에서는 가시적 워터마크의 삽입으로 저작권 소유자를 명시하고 비가시적 워터마크의 삽입으로 저작권 보호를 할 수 있는 방식을 제안한다. 제안 방식은 저작권의 명시와 보호를 하기 위해 하나의 원본 영상에 두 가지 워터마크를 동시에 삽입한다. 가시적 워터마크의 삽입은 투명도를 높여 원본 영상을 알아보기 쉽게 하였으며, 비가시적 워터마크는 공간영역에 삽입하였다.
이미지를 보호하기 위한 보안 수단으로는 크게 워터마킹, 스테가노그래피 기법 등이 있다. 그 중 워터마킹 기법은 배경 이미지 위에 사용자가 워터마크로 사용하기 위해 원하는 텍스트나 이미지를 새겨 다른 사람이 사용했을 때, 새겨둔 워터마크를 통해 저작권 등을 증명할 수 있는 용도로 사용하여 이미지를 보호하는 기법이며, 워터마크의 속성에 따라 텍스트 워터마킹, 이미지 워터마킹으로 나뉜다. 본 논문에서는 워터마킹 기법을 이용한 이미지 생성 시, 워터마크 대상 텍스트나 이미지의 크기 및 배치 등을 알맞게 설정하는 방법을 제시하였다. 워터마크 대상의 크기를 배경 이미지에 알맞게 자동으로 조절해 주거나 사용자가 임의로 지정하도록 하여 더욱 자유롭고 효과적인 워터마킹 기법을 구현하였다.
본 논문에서는 디지털 영상 데이터에 워터마크를 삽입하는 알고리즘을 제시한다. 디지털 데이터를 주파수 공간으로 변환시켜 인간이 잘 감지 못하는 주파수 영역과 중요한 주파수를 선택하여 대역확산통신(Spread Spectrum Communication)에서 사용되는 유사한 방법으로 워터마크를 삽입하였다. Fourier 스펙트럼 공간에서 JPEG 압축의 다양한 양자화 단계를 거쳐도 변화가 덜 민감한 Phase에서 워터마크를 삽입할 주파수 영역을 찾았다. 원본과 워터마크가 삽입된 데이터를 가지고 워터마크는 자기상관관계 특성으로 추출하였다. 그리고 다양한 신호처리(손실 압축, 필터링, 양자화)에도 워터마크를 추출하였다.
자바는 플랫폼 독립적이라는 장점을 가지고 있지만, 쉽게 역-컴파일 하여 소스코드를 얻을 수 있기 때문에 악의 있는 사용자가 개발자의 모듈과 알고리즘, 데이터 구조를 쉽게 얻을 수 있고 불법 사공이 가능하다. 본 논문에서는 자바 클래스를 보호하기 위하여 소프트웨어에 저작권을 삽입하는 워터마킹 기술과 소스코드 변경을 방지하는 변경확인 기술 및 역-컴파일을 어렵게 하는 난독 기술을 적용한 클래스 단위의 자바 클래스 보호 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 워터마크에 대만 왜곡 공격에 강하고, 워터마크에 변경확인 기술을 적용하여 워터마크의 변경을 방지하였다.
본 논문에서는 워터마크가 삽입된 데이터의 저작권 보호를 위하여 데이터의 복제 시 신속한 위치추적을 통한 불법 복제 방지 시스템을 제안하고 시뮬레이션 하였다. 제안된 방법은 복사기, 프린터, 스캐너 등에 부착된 워터마크 검출 장치로부터 워터마크 검출 시 원 워터마크 이미지와 추출된 워터마크이미지가 일정 비 이상의 상관관계가 있을 경우 불법 복제 상황으로 간주하고, 디지털 데이터로 변환된 워터마크 이미지와 주소 정보가 전력선을 통하여 전송된다. 수신단에서는 수신된 데이터의 발신자 정보를 통해 위치정보를 알아내어 불법 복제 작업현장의 위치를 추적한다. 전력선을 통신선로로 이용 시 전송신호는 전력선 채널 환경에서 임펄스 잡음에 많은 영향을 받기 때문에 본 논문에서는 제안한 시스템의 검증을 위해 AWGN과 임펄스 잡음을 고려하고 잡음 특성이 우수하고 신뢰성이 비교적 강한 DS-CDMA/BPSK 시스템을 통해 제안된 시스템을 시뮬레이션 하였다. 또한, 열악한 채널 환경으로부터 수신성능을 개선하기 위해 컨벌루션 부호화기법을 적용하여 성능 개선 전 후의 복원 이미지의 성능을 비교 분석 하였다.
본 논문에서는 웨이블릿(wavelet) 변환을 이용한 효율적인 블라인드(blind) 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘에서는 원영상을 1-단계 웨이블릿 변환영역으로 변환하여 고주파 부분에 워터마크를 삽입한다. 워터마크의 삽입은 삽입하고자하는 워터마크 값에 따라 웨이블릿 변환 영역 중 HL, LH, HH 밴드에 각각의 서로 대응되는 위치에 있는 웨이블릿 계수값을 교환함으로써 이루어진다. 그리고 워터마크의 추출은 원영상이 없이도 웨이블릿 계수 값간의 관계에 의해 워터마크가 삽입된 영상만으로 가능하다. 실험결과 워터마크가 삽입된 영상은 시각적으로 손상을 감지하기 어려울 만큼 우수한 화질을 가졌으며. 다양한 공격에도 강인성을 보였다.
본 논문에서는 저작권 보호(copyright protection)와 인증(authentication)을 동시에 할 수 있는 워더마킹 기법(watermarking method)을 제안한다. 저작권을 보호하기 위하여 원 영상을 웨이블릿 변환하여 얻어진 웨이블릿 계수 중 중요한 계수의 LSB(Least Significant Bit)와 워터마크를 XDR연산으로 워터마크를 삽입한다. 소비자측면에서는 전송 받은 디지털 컨텐츠에 대한 인위적인 조작 여부를 쉽고 간단하게 파악할 수 있다. 기존 방법의 경우 워터마크로 ID-number나 이진 영상을 사용한 반면 본 논문에서는 워터마크로 그레이 영상을 사용하므로 저작권 정보를 잘 표현할 수 있으며 워터마크 추출시에 원 영상을 필요로 하지 않는다.
디지털 워터마크는 디지털 매체의 저작권 인증 문제를 해결하기 위해 중요한 기법 중의 하나이다. 그리고 디지털 워터마크의 연구는 다양한 매체에서 연구가 급속히 진행되고 있다. 워터마크 시스템은 신호 공격, 기하학적인 공격 및 프로토콜 공격과 같이 일부의 공격에 저항할 수 있다. 그러나 아직까지 워터마크의 강인성은 여전히 개선될 필요가 있다. 본 논문은 블랙핀 프로세서 기반의 디지털 사운드에 대한 소유권 보호 및 인증을 위해 웨이블릿 기반의 주파수 대역의 계수에 워터마크를 내장 및 추출하는 워터마킹 기법을 제안한다. 제안된 사운드 워터마킹 알고리즘의 하드웨어 구현은 소유권 보호의 실용화와 고수준의 프로그램 개발에 따른 워터마크의 강인성을 확인할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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