• 방송공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.606-615
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• 2014

본 논문은 디지털 홀로그램에 2D 영상에서의 Fresnel 변환의 특성을 이용하여 워터마킹 기법을 제안했다. Fresnel 변환을 2D 영상에 적용할 경우 거리에 따라서 가운데로 집중되는 현상을 가진다. Fresnel 변환을 디지털 홀로그램에 적용할 경우 초점이 맞는 거리에서 객체의 상이 맺히며 2D 형태의 회절 패턴을 만든다. 이러한 Fresnel 변환의 특성을 이용하여 디지털 홀로그램을 Fresnel 변환을 이용하여 2D형태의 회절패턴을 생성하고 여기에 다시 Fresnel 변환을 수행함으로써 영상 주변부로 워터마크 영역을 생성한다. 이러한 워터마크 영역에 Fresnel 변환을 수행한 워터마크를 삽입하고 추출한다. 워터마크를 삽입한 홀로그램에 블러링, 샤프닝, 압축등의 공격을 가한 뒤 추출하였을 때 워터마크가 홀로그램 복원 하였을 때 손상된 정도에 비하여 충분히 가시성을 가진다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.1510-1519
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• 2005

본 논문에서는 1차 인쇄물을 스캔한 영상에서는 워터마크를 검출하여 저작권 증명이 가능하고, 불법적인 도용을 의미하는 2차 인쇄물을 스캔한 영상에서는 워터마크가 검출되지 않도록 하여 위조 방지가 가능한 디지털 워터마킹 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 화소값의 왜곡과 기하학적 왜곡에 강인하기 위하여 LPM(Log-Polar Map) 변환과 DFT(Discrete Fourier Transform) 변환을 사용한다. LPM 변환과정 에서 최대 표본반지름을 선택하여 워터마크 검출성능과 화질을 개선할 수 있었다. 또한 프린트-스캔 처리의 특성을 분석한 후, 프린트-스캔 처리가 DFT의 고주파 밴드에서 왜곡이 커진다는 점을 이용하여, 1차 인쇄물에서는 워터마크가 살아남고 2차 인쇄물에서는 워터마크가 깨어지는 주파수 밴드를 실험적으로 선택하여 워터마크를 삽입하였다. 실험 결과, 1차 인쇄물을 스캔한 영상에서는 유사도가 평균 6.13으로 임계 값 4.0 이상 검출되어 원본 증명이 가능하였고, 2차 인쇄물을 스캔한 영상에서는 유사도가 임계값 4.0 이하인 평균 2.76을 나타내어서 위조 영상임을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권5호
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• pp.11-18
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• 2005

본 논문에서는 영상의 에너지 분포에 따른 통계적 특성과 대역확산방법 (direct sequence spread spectrum)을 이용한 웨이블릿 기반의 비디오 워터마킹(watermarking) 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 원 비디오를 공간 영역에서 움직임의 다소에 따라 분류된 움직임이 큰 영역과 움직임이 적은 영역을 공간계차측정 (spatial difference metric)방법에 의해 나누어진 장면 (scene) 단위로 각각 3차원 DWT와 2차원 DWT를 수행하여 3 레벨 및 2 레벨로 각각 분해한다. 비가시성과 견고성을 만족시키기 위해 기저대역을 제외한 레벨 3 및 레벨 2에서 부대역 계수값의 표준편차를 이용하여 문턱값을 정하고 워터마크가 삽입될 계수를 각각 선택한다. 그리고 워터마크(watermark)는 시각적인 정보를 가진 이진 영상으로 임의 교환 (random permutation) 후 대역확산방법을 이용하여 비디오 워터마크로 대체되어 선택된 계수에 삽입된다. 제안한 방법의 성능 평가를 위한 모의실험 결과에서 기존의 방법보다 비가시성 및 견고성이 우수함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2677-2684
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• 2009

본 논문에서는 trellis 부호 및 엔트로피 마스킹을 이용한 정보부호화 기반 워터마킹 방법에 대하여 연구하였다. 영상을 $8{\times}8$ 블록으로 중복되지 않게 나누어 DCT 변환을 수행하고 각 블록으로부터 16개의 중간주파수 대역의 계수를 추출한다. 이를 trellis 부호화의 각 단계에서 평균이 0이고 분산이 1인 가우시안 난수와 비교하여 선형상관계수 및 왓슨거리의 선형결합이 최소인 벡터를 Viterbi 알고리즘으로 구하고 이를 원 영상에 삽입하여 워터마킹된 영상을 얻는다. 영상의 특성을 고려하기 위해 삽입벡터를 구할 때 엔트로피 마스킹 함수를 사용하여 선형상관계수와 왓슨거리의 가중치를 다르게 적용한다. 제안방법의 성능을 평가하기 위해 다수의 영상에 대한 평균비트오차율을 계산하여 성능을 비교하였으며, 평균비트오차율 측면에서 성능 개선이 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2586-2594
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• 2009

디지털 워터마크 기법은 지적 창작물(음악, 영상, 동영상)에 대한 저작권과 재산권의 보호 및 인증, 데이터 손실 여부 판단, 복사 방지 및 추적 등을 목적으로 한 사후 재산권의 보호 기술로 제안되었다. 본 연구에서는 워터마크의 기하학적인 왜곡에 대한 공격에 견고하게 하도록 영상의 전처리 과정을 거친 후 선택된 기하학적인 불변점을 골라 그 점을 중심으로 워터마크를 삽입하여 추출한다. 특히 의료 영상의 병변 관찰을 위해 발생된 RST(Rotation Scale, Translation) 변환 및 여러 가지 영상처리에 강인하며 일정 기간 압축 저장되는 영상에서도 워터마킹이 유지되도록 워터쉐드(watershed) 분할 방법을 통한 견고한 워터 마킹 알고리즘을 제안 하였다. 이를 통해 본 논문에서 제안한 워터마킹 알고리즘은 의료 영상에 대한 JPEG압축공격, RST공격, 그리고 필터링 공격보다 강인함을 확인하였다.

• 지능정보연구
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• 제9권3호
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• pp.81-97
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• 2003

본 논문에서는 인간시각시스템의 특성에 기반하여 웨이블릿 변환을 적용하여 멀티미디어 데이터의 소유권 보호를 위하여 시각적으로 눈에 띄지 않는 강인한 워터마킹 기법을 제안하고 있다. 이를 위하여 우선 웨이블릿 변환을 사용하여 level 3에서 원 영상을 분해한 후, 최저파수 대역에 해당하는 LL$_3$대역을 제외한 모든 부 대역에 신경회로망을 사용하여 웨이블릿 분해 계수들을 분류한 다음, 최대값을 갖는 클러스터에 대해서 임계치를 적용한다. 그리고 사용된 워터마크는 워터마크의 시각적 확인을 위하여 가우시안 랜덤 벡터 대신에 이진 로고 형태의 워터마크를 사용하였다. 또한, 본 논문에서는 다중 워터마크의 삽입 및 검출을 테스트하였다. 이를 위하여, 웨이블릿 변환을 이용하여 level 3에서 원 영상을 분해한 후, 최 저주파수 대역에 해당하는 LL$_3$ 대역을 제외한 모든 부대역에 대하여 워터마크를 삽입하였다. 실험에서 우리는 여러 가지 공격에서도 삽입한 워터마크가 강인함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.1589-1596
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• 2017

동기식 암호통신은 암호기와 복호기 간에 암호동기를 일치시키기 위하여 동기신호를 암호문에 부가하여 전송한다. 따라서 평문통신에 비하여 데이터 전송률이 낮아지고 전송 지연이 발생하게 되는데, 특히 무선채널과 같이 열악한 환경 등에서는 동기신호의 주기적인 전송이 요구되므로 동기신호 전송 방식은 암호통신의 품질을 좌우할 수 있다. 본 논문에서는 암호통신에서 전송 대역의 추가 없이 동기신호를 전송할 수 있는 새로운 형태의 동기신호 전송 기법과 이를 이용한 재동기 방식을 제안하였다. 제안한 방법에서는 동기신호를 전송 데이터 내에 워터마크 형태로 삽입하여 전송하고, 수신기에서 추출된 워터마크로부터 동기신호를 검출한다. 영상 데이터를 대상으로 한 모의실험을 통해 제안한 워터마킹 기반의 동기신호 전송 방법이 전송률 측면에서 효율적이며, 동기 검출을 안정적으로 지원할 수 있음을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1427-1438
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• 2007

비디오 워터마킹은 일반적으로 네 가지의 타입으로 분류되어진다. 첫 번째로는 원 비디오 신호에 워터마크를 삽입한 후 부호화하는 것으로 대부분의 비디오 워터마킹 기법이 이에 속한다. 두 번째로는 블록 DCT, 양자화 등의 부호화 과정에 워터마크를 삽입하는 것이고, 세 번째로는 부호화된 비트스트림에 워터마크를 삽입하는 것으로 이를 라벨링(labeling)이라고도 한다. 마지막으로 네 번째로는 움직임 벡터에 워터마크를 삽입하는 것으로, 이는 높은 복잡도가 요구되며 블록화 현상과 같은 화질 열화가 발생된다. 본 논문에서는 움직임 벡터 추정을 이용한 I 프레임 상에서 SPIHT 기반의 비디오 부호화에 워터마크를 삽입하는 방법을 제안한다. 이는 블록 DCT 기반의 부호화기에 발생되는 블록화 현상을 제거하고, 점진적 전송 특성을 가진다. 제안한 방법에서는 I 프레임 상에서 이전 P 또는 B 예측 프레임으로부터 움직임 벡터를 추정한 후에 이를 기반으로 워터마크 삽입 영역을 선택한다. 그리고 DWT를 수행하여 워터마크 삽입 영역 상에서 움직임 벡터의 방향과 동일한 부대역 상의 웨이브릿 계수를 HVS에 기반하여 워터마크를 삽입한다. 마지막으로 SPIHT 부호화기에 의하여 워터마크가 삽입된 비디오 비트스트림을 생성한다. 실험 결과로부터 제안한 방법이 객관적 및 주관적인 화질 측면에서 우수한 비가시성을 확인하였고, 다양한 압축률 및 MPEG 재부호화 등에 대하여 우수한 강인성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제39권3호
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• pp.53-61
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• 2002

본 논문에서는 고음질을 위한 디지털 오디오 워터마킹(watermarking) 알고리즘을 제안한다. 오늘날 디지털 저작물을 확인하는데 디지털 워터마크(digital watermark)가 쓰이고 있으며, 영상뿐만 아니라 디지털 오디오 분야도 연구가 활발하다. 특히, 디지털 오디오 분야에서의 워터마크 삽입은 워터마크의 강인성뿐만 아니라 워터마킹된 오디오 데이터 자체의 음질에 상당한 영향을 주게 된다. 오디오 워터마크는 일반적으로 FFT 변환 후 주파수 영역에 워터마크를 삽입하는데, 이때 워터마크 삽입 영향으로 오디오 데이터 음질에 영향을 미치게 된다. 따라서 오디오의 고음질을 유지하면서 강인한 워터마크를 삽입하는 연구가 큰 문제로 대두되었다. 논문에서는 심리음향 모델(Psychoacoustic model) 및 MDCT/IMDCT(Modified Discrete Cosine Transform/Inverse Modified Discrete Cosine Transform)를 사용한 고음질 오디오 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 제안된 논문에서, 오디오 워터마킹 알고리즘을 위하여 44.1㎑, 128Kbps, 스테레오 오디오 파일을 이용하였다. 오디오 데이터가 MDCT를 통해 주파수 변환하는 과정에서 256, 1024, 2048 포인트 간격으로 워터마크를 삽입할 수 있다. 50㎳의 RMS 윈도우를 사용했을 때 원 오디오 데이터와 워터마킹 된 오디오 데이터의 전체 RMS 파워의 차이는 0.8㏈이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권8C호
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• pp.1113-1124
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• 2004

본 논문에서는 입력 영상을 실시간으로 압축 및 복원할 수 있는 하드웨어(hardware, H/W)의 구조를 제안하고 처리되는 영상의 보안 및 보호를 위한 워터마킹 기법(watermarking)을 제안하여 H/W로 내장하고자 한다. 영상압축과 복원과정을 하나의 FPGA 칩 내에서 처리할 수 있도록 요구되는 모든 영상처리 요소를 고려하였고 VHDL(VHSIC Hardware Description Language)을 사용하여 각각을 효율적인 구조의 H/W로 사상하였다. 필터링과 양자화 과정을 거친 다음에 워터마킹을 수행하여 최소의 화질 감소를 가지고 양자화 과정에 의해 워터마크의 소실이 없으면서 실시간으로 동작이 가능하도록 하였다. 구현된 하드웨어는 크게 데이터 패스부(data path part)와 제어부(Main Controller, Memory Controller)로 구분되고 데이터 패스부는 영상처리 블록과 데이터처리 블록으로 나누어진다. H/W 구현을 위해 알고리즘의 기능적인 간략화를 고려하여 H/W의 구조에 반영하였다. 동작은 크게 영상의 압축과 복원과정으로 구분되고 영상의 압축 시 대기지연 시간 없이 워터마킹이 수행되며 전체 동작은 A/D 변환기에 동기하여 필드단위의 동작을 수행한다. 구현된 H/W는 APEX20KC EP20K600CB652-7 FPGA 칩에서 69%(16980개)의 LAB(Logic Array Block)와 9%(28352개)의 ESB(Embedded System Block)을 사용하였고 최대 약 82MHz의 클록주파수에서 안정적으로 동작할 수 있어 초당 67필드(33 프레임)의 영상에 대해 워터마킹과 압축을 실시간으로 수행할 수 있었다.