디지털 오디오 워터마킹 기술은 최근 들어 많은 응용 분야에서 관심을 가지고 있는 새로운 연구분야이다. 디지털 방송의 경우도 컨텐츠에 대한 저작권 보호 필요성이 요구됨에 따라 오디오 워터마킹에 대한 관심이 고조되고 있다. 디지털 워터마킹이란 영상, 오디오 등과 같은 디지털 데이터에 보이거나 들리지 않는 정보를 은닉시키는 기술을 말한다. 대표적인 오디오 워터마킹 방법에는 대역확산 기반의 워터마킹, 반향 워터마킹, 위상 부호화 워터마킹 패치워크 워터마킹 등이 있으며, 계속해서 새로운 워터마킹 기법들이 개발되고 있다. 본 논문에서는 디지털 방송 컨텐츠의 보호를 위한 오디오 워터마킹의 적용 방법에 따른 기술적 요구사항을 알아보고, 현재 개발된 대표적인 오디오 워터마킹 방법들의 특징을 살펴본 뒤 몇 가지 항목에 대해 장단점을 비교 평가한다.
최근 들어 디지털 워터마킹(watermarking) 기법이 디지털 멀티미디어 컨텐츠 저작권 보호를 위한 새로운 해결로 제시되고 있으며, 국내외에서 이와 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 이와 같이 최근 들어 많은 관심을 끌고있는 디지털 오디오의 저작권 보호를 위한 워터마킹에 대한 최신동향 및 재발된 워터마킹 기술을 소개한다. 개발된 오디오 워터마킹 기술은 원본 오디오에 비해 오디오의 품질이 떨어지지 않을 뿐 아니라 워터마크를 제거하고자 가해지는 다양한 공격에도 워터마크가 제거되지 않는 특징을 가지고 있다.
디지털 컨텐츠의 저작권 보호와 위변조 탐지를 위해 사용되는 비가시적인 워터마킹 기법은 워터마킹된 영상의 화질저하를 최소로 하면서 화질이 현격히 저하되기 전에는 워터마크가 제거되지 않는 견고성을 갖도록 해야한다. 본 논문에서는 워커마킹된 영상에서 원영상을 사용하지 않고 저작권자를 탐지할 수 있는 디지털 워터마킹 기법을 제안한다. 제안된 기법은 크게 내장단계와 탐지단계로 나뉜다. 내장단계에서는 워터마킹된 영상의 화질이 크게 저하되지 않도록 시각적 마스킹 효과를 고려한다. 워터마크 탐지과정은 원 영상을 사용하지 않고 저작권 분쟁이 발생한 영상과 저작권 주장하는 사람이 제시한 해당 워터마크만을 사용하여 이루어진다. 본 논문에서 제안된 디지털 워터마킹 방법은 일반적인 영상의 변형에 상당히 견고한 특성을 가지며, 변형이 가해지지 않은 워터마킹된 영상을 저작자가 보관함으로써 다중 소유권 주장 문제에 대해서도 저작권 주장이 가능하다.
디지털 데이터의 저작권 보호를 위하여 최근 디지털 워터 마킹에 관하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 디지털 워터마킹이란 인간의 시각이나 청각이 인지할 수 없는 범위내에서 디지털 데이터의 값을 약간 변경함에 따라 워터마크라고 하는 저작권 정보를 몰래 삽입하는 방법이다. 본 논문에서는 주변 화소와의 차가 정해진 임계값을 넘는 화소에 워터마크를 집어 놓은 후, 유사성을 측정하여 워터마크를 검출하는 공간 영역 기반(spatial domain based) 워터마킹을 제안한다.
디지털 워터마킹 평가를 위한 벤치마킹 방법이 여러 가지 개발되고 있다. 특히 Stirmark 벤치마킹은 정지영상에 대한 디지털 워터마킹 기술을 평가하기 위한 방법으로 현존 벤치마킹 방법들 중 가장 대표적인 것으로서 강인성에 주안점을 둔 방법이다. 본 논문에서는 Stirmark의 공격 종류와 Stirmark를 이용하여 기존에 개발되어 있는 여러 가지 워터마킹 기법을 평가하고자 한다.
본 논문에서는 생성 및 획득하는데 상당히 많은 자원이 소요되는 고부가가치 영상 콘텐츠인 디지털 홀로그램을 위한 디지털 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 제안한 워터마킹 알고리즘은 디지털 홀로그램의 Fresnel 변환 영역에서 워터마크를 삽입하여 저작권을 보호하는 기법이다. 실험결과 제안한 워터마킹 알고리즘은 디지털 홀로그램과 홀로그래픽 복원영상 모두에서 악의적인 공격들에 대해 상당히 높은 비가시성을 보였다. 또한, 대부분의 공격들에 대해 매우 강한 내성(강인성)을 보였다. 따라서 본 논문에서 제안한 디지털 워터마킹 알고리즘은 디지털 홀로그램의 워터마킹 연구에 좋은 기초자료가 될 것으로 기대된다.
디지털 워터마킹 기법 평가를 위한 다양한 시도가 행해지고 있다. 특히 디지털 영상에 대한 공격기법을 도구화한 것중에 Matlab으로 구현된 Checkmark가 개발되어 있다. 특히 디지털 영상에 대한 워터마킹 수행모듈(삽입, 추출포함)은 평가를 위한 공격모듈과 별개로 분리할 수밖에 없는 실정이었다. Checkmark는 특별히 워터마킹의 추출과정을 사용자가 설정하여 Checkmark 수행 모듈에 포함시킬 수 있도록 배려하였다. 이러한 시도는 새로운 워터마킹 알고리즘의 개발 과정에 상당히 효율적인 부분이라고 할 수 있다. 본 논문은 이러한 점을 중심으로 Checkmark의 사용자 설정 모듈을 소개하고자 한다.
디지털 기술과 정보통신 기술이 발전하면서 디지털 콘텐츠의 불법복제 및 유통으로 인한 저작권 침해 피해가 증가하고 있다. 저작권 침해 문제를 예방하기 위해 다양한 디지털 워터마킹 기술이 제안되었지만, 디지털 이미지 워터마킹은 이미지에 기하학적 변형을 가하면 삽입된 워터마크가 훼손되어 탐지가 어렵다는 문제가 있다. 본 연구에서는 왜곡 공격에 강인한 상관관계 측정 기반 워터마킹 기법을 제안한다. 제안한 방식은 교차 상관 기법을 이용해 이미지와 워터마크의 상관관계를 계산하고 임계값과 비교하여 공간 영역에서의 비가시성 워터마크의 존재 여부를 검증할 수 있는 디지털 워터마킹 방법이다. 실험 결과에 따르면 표준편차 120의 가우시안 노이즈 공격을 가해도 원본 워터마크와 0.1 이상의 상관관계를 보이며, 종래의 방식보다 높은 탐지 성능을 나타냈다.
디지털 워터마킹은 디지털 컨텐츠에 정보를 삽입하는 기술이다. 종래의 디지털 워터마킹 기술은 견고성과 비가시성 사이에 트레이드오프 관계를 가지고, 변형 및 노이즈 공격 등에 취약하다. 본 논문에서는 호스트 이미지의 비가시성을 보장하면서 효율적인 공격 탐지와 소유자 식별이 가능한 워터마킹 기법을 제안한다. 제안한 방식은 주파수 분할 기반의 계층적 워터마킹 및 공격 탐지 시그니처 삽입을 통해 비가시성을 보장하며 용량과 견고성 측면에서 종래의 방법보다 향상된 성능을 보였다. 실험 결과에 따르면 종래의 디지털 워터마크가 무력화되는 왜곡 공격 상황에서 공격 탐지 시그니처 검출이 가능하여 워터마크 공격을 탐지하고 소유자를 식별할 수 있었다.
디지털 데이터의 저작권 보호를 위하여 최근 디지털 워터마킹에 관하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 저작권 보호를 위해 멀티미디어 컨텐츠에 인지되지 않도록 기밀정보를 삽입하는 기술을 워터마킹이라고 하고 삽입되는 마크를 워터마크라고 한다. 본 논문에서는 DCT-Block을 이용한 디지털 워터마킹 기법을 제안한다. 이 기법을 이용하여 의사난수형의 잡음신호를 눈에 보이지 않도록 삽입하고, Stirmark공격에 강인하도록 구성하였다. 성능을 평가하기 위하여 영상에 워터마크를 삽입하고 각종 공격을 가하여 그 유효성을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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