[Watermarking] 워터마킹이란

[Watermarking] 워터마킹

--> 유래 : 700년 전 이태리의 여러 제지 제조업자들이 각자 자신들이 제조한 종이를 구분하기 위하여 눈에 잘 띄지 않게 

             자신들만의 문자나 기호 등을 삽입한 표시에서 유래되었다.

--> 워터마킹 : 디지털 영상 및 음성 등의 데이터에 디지털 기술을 이용하여 인지되지 않도록 정보를 은닉시키는 기술

--> 워터마크 : 워터마킹에 사용되는, 저작권이나 정보를 담은 문자나 기호, 그림 등

 인터넷을 이용하여 많은 양의 정보를 손쉽게 다른 곳으로 전송할 수 있다는 장점은 동시에 비합법적인 도용-불법복제-를 허용할 수 있다는 단점이 될 수도 있다. 특히 인터넷으로 디지털화된 멀티미디어 정보(영상, 음성, 및 문자)를 전송하는 경우 각 정보에 대한 각종 저작권(intelligent property right: IPR) 주장이 문제가 될 수 있다.

 디지털 정보의 저작권을 보호하는 방법에는 크게 3가지 방법으로 전송선로 단계에서 디지털 정보에 대한 암호화를 취하는 방법, 디지털 정보의 불법적인 내용 조작을 방지하고 소유권을 보호할 수 있는 디지털 워터마크(watermark) 방법, 그리고 방화벽(firewall)과 같이 접근을 원천적으로 제어하는 방법이 있다.

 워터마크는 저작권 보호를 위해 사람이 인식할 수 없는 멀티미디어 정보의 보이지 않는 변화된 값이며, 워터마킹(watermarking)이란 워터마크를 멀티미디어 정보에 사람이 인지할 수 없도록 저장하는 행위이다.

즉, 워터마킹이란

사진이나 동영상 같은 디지털 데이터에 저작권 정보와 같은 정보를 삽입하여 관리하는 기술이다.

멀티미디어 저작물의 불법 복제를 막고 저작권자를 보호하기 위한 디지털 콘텐츠 저작권 보호 기술로, 원본 출처 및 정보를 추적할 수 있다.

재생이 어려운 형태로 그림이나 문자를 삽입하는데 삽입된 워터마크는 재생이 어려운 형태로 보관된다.

이러한 워터마크를 추출하여 소유권을 주장할 수 있다.

 예를 들어, 지폐를 살펴보자.

지폐를 불빛에 비추어보면 은닉된 그림의 형상이 나타난다. 

이것이 워터마크인데, 이는 위조지폐를 방지하기 위해 지폐 제작과정 중 젖어 있는 상태에서 그림(마크)를 넣는 것이다.

 특히 디지털 영상을 워터마킹할 경우 반드시 고려해야 할 특징으로써는 

워터마크가 첨가된 영상에서 워터마크를 인지할 수 없어야 한다는 무감지성(invisibility)

불법적인 도용이 불가능하여야 한다는 보안성(security)

워터마킹된 영상은 외부의 어떠한 변형(attack)에도 워터마크가 지워져서는 안되는 강인성(robustness)

그리고 명확하게 소유권을 증명할 수 있는 방법을 제시해야 하는 명확성(unambiguity)이 있다.

 디지털 영상을 워터마킹하는 방법에는 워터마크를 삽입하는 영역에 따라 공간영역(spatial domain)과 주파수영역(frequency domain)으로 구분되며, 초기에는 주로 정지 영상에 대한 워터마크 방법이 많이 제안되고 연구되었으나, 근래 워터마킹의 연구 방향은 동영상에 초점을 두고 있다.

디지털 워터마킹 기술분류

삽입의 변환식 사용 여부에 따라 

공간영역(spatial Domain) 워터마킹과 주파수 영역(Frequency Domain) 워터마킹으로 나눌 수 있다.

워터마크 추출 시 원영상의 사용 여부에 따라

원영상 없이 추출 가능한 블라인더(Blind) 워터마킹과 원영상과 워터마킹영상 모두 있어야 추출 가능한 넌-블라인더(Non-Blind) 워터마킹이 있다.

삽입된 워터마크의 강인성에 따라

소유권 증명에 주로 사용되는 강인한(Robust) 워터마킹과 데이터 인증 기능 등에 응용되는 연약한(Fragile) 워터마킹이 있다.

삽입된 워터마크의 시각화에 따라

보이는(Visible) 워터마킹과 보이지 않는(Invisible) 워터마킹이 있다.

  

공간영역 워터마킹

주파수영역 워터마킹

[참고] http://cilab.knu.ac.kr/research/Coding/watermarking/watermarking.htm