KR102180924B1 - System and Method for Embedding and Extracting Digital Watermark Using QR Code - Google Patents
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Abstract
본 발명은 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 및 추출 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 원본 데이터를 입력받는 입력부; 상기 입력부로부터 입력받은 원본 데이터에서 픽셀을 추출하고, 각 픽셀이 가지는 색상값을 이진법으로 나타내는 픽셀 추출부; 상기 원본 데이터와 관련된 정보를 수집하여 QR 코드 형태의 워터마크를 생성하는 워터마크 생성부; 상기 워터마크 생성부에 의해 생성된 상기 워터마크를 2치화하는 2치 할당부; 및 상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 비트와 상기 2치 할당부에 의해 2치화된 워터마크의 비트를 XOR 연산하는 워터마크 삽입부;를 포함함으로써, 다양한 형태의 이미지, 오디오, 비디오 등의 데이터를 원본 데이터에 대량으로 삽입하고, 워터마크가 육안으로 보이는 정도를 용이하게 조절할 수 있다.The present invention relates to a digital watermark insertion and extraction system and method using a QR code, comprising: an input unit for receiving original data; A pixel extracting unit that extracts pixels from the original data received from the input unit and displays a color value of each pixel in a binary method; A watermark generator for collecting information related to the original data and generating a watermark in the form of a QR code; A binary allocation unit for binarizing the watermark generated by the watermark generation unit; And a watermark embedding unit for XORing the bits of the original data pixels extracted by the pixel extraction unit and the bits of the watermark binarized by the binary assignment unit. By including, various types of images, audio, and video Data such as etc. can be inserted in a large amount into the original data, and the degree to which the watermark is visible to the naked eye can be easily adjusted.
Description
본 발명은 워터마크의 디지털 워터마크 삽입 및 추출 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 QR 코드를 워터마크로 삽입함으로써 보다 많은 정보를 원(原) 화상에 삽입할 수 있고 악의적인 손상이나 의도치 않은 손상을 입어도 쉽게 복원이 가능한 QR 코드를 이용한 디지털 워터마킹 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for digital watermark insertion and extraction of a watermark, and more particularly, by inserting a QR code as a watermark, more information can be inserted into an original image, and malicious damage or intention value It relates to a digital watermarking method and system using a QR code that can be easily restored even if it is damaged.
최근 각종 스마트 기기 및 통신의 발달로 다양한 정보를 쉽게 공유할 수 있게 된 한편 디지털 기술을 이용해 음악이나 영상 등의 각종 디지털 콘텐츠(digital contents)를 쉽고 간편하면서도 질적인 변화 없이 복제할 수 있게 되기에 이르렀다. 이에, 멀티미디어 저작물의 불법 복제를 막고 저작권자 보호를 위한 디지털 콘텐츠 저작권 보호기술로서 디지털 워터마킹(Digital Watermarking) 기술이 있다. 여기서, 워터마크(watermark)란 어떤 파일에 관한 저작권 정보 등을 식별할 수 있도록 이미지, 오디오, 비디오 데이터 등과 같은 디지털 콘텐츠에 삽입하는 비트 패턴으로서, 즉 워터마킹이란 데이터 관리자의 권익을 보호하기 위해 특별한 형태의 워터마크(즉, 정보)를 사람의 육안이나 청각 능력으로는 구별할 수 없게 삽입하고 추출하는 모든 기술적 방법을 의미하는 것이다.Recently, with the development of various smart devices and communication, it is possible to easily share various information, while using digital technology, various digital contents such as music and images can be reproduced easily and simply without qualitative change. . Accordingly, there is a digital watermarking technology as a digital content copyright protection technology for preventing illegal copying of multimedia works and protecting the copyright holder. Here, a watermark is a bit pattern that is inserted into digital content such as image, audio, video data, etc. to identify copyright information about a certain file. That is, watermarking is a special method to protect the rights and interests of data managers. It refers to any technical method of inserting and extracting a watermark in a form (ie, information) so that it cannot be distinguished by the human eye or hearing ability.
이에, 만약 일반 사용자들이 디지털 정보를 불법 복제해 정당한 대가나 허락 없이 상업용 혹은 기타 용도로 사용하는 경우 원 소유자는 자신의 워터마크를 추출함으로써 자신의 소유임을 밝히거나, 불법 복제 등을 위해 한 번 워터마킹된 데이터에 어떤 조작이나 변형을 가하는 경우 워터마킹된 부분이 훼손되게 함으로써 데이터의 위변조를 판단하는 등의 기술을 적용할 수 있다. 이는 재산권 행사의 결정적인 증거가 된다.Therefore, if general users illegally copy digital information and use it for commercial or other purposes without a legitimate price or permission, the original owner extracts his or her watermark to reveal that it is his or her possession, or once for illegal copying, etc. When any manipulation or modification is applied to the marked data, a technique such as determining forgery of the data can be applied by causing the watermarked portion to be damaged. This is the conclusive evidence of the exercise of property rights.
이와 같이, 저작물 등의 보호를 위한 이러한 워터마크는 다양한 불법 사용자로부터의 공격과 위변조에 강인성을 갖도록 하기 위해 안정성 및 많은 양의 다양한 정보 삽입 기술 등이 요구된다. 그러나, 이러한 관점에서 볼 때, 아직까지는 디지털 워터마크가 암호화 기술만큼 안전하지 않으며, 대부분 강인성과 정보량, 품질에 대한 트레이드 오프(trade-off) 상태에 있기 때문에 전체 저작권 관리 기술에 적용하기에는 아직 부족한 기술로 간주되고 있다.As described above, such a watermark for protection of works, etc., requires stability and a large amount of various information insertion techniques in order to have robustness against attacks and forgery from various illegal users. However, from this point of view, digital watermarks are not as secure as encryption technology yet, and most of them are in a trade-off state for robustness, information volume, and quality, which is still insufficient to be applied to the entire copyright management technology. It is considered as.
일반적으로, 상기와 같은 형태의 워터마킹 기법은 삽입하는 방법에 따라서 크게 2 가지로 분류된다. 첫 번째 방법은 주파수 영역(frequency domain)에서 워터마크를 삽입하는 방법으로 보통 이산여현변환(DCT; Discrete Cosine Transform)을 한 후에 얻어지는 DCT 계수를 조작하여 워터마크를 삽입하는 방법이다. 두 번째 방법으로는 공간 영역(spatial domain)에서 워터마크를 삽입하는 방법으로 공간 영역의 픽셀값들을 변화시켜 워터마크를 삽입하고 영상의 위변조 여부를 픽셀값의 변화정도를 통하여 판단하는 방법이다.In general, the watermarking technique of the above type is largely classified into two types according to the method of insertion. The first method is a method of embedding a watermark in the frequency domain. It is a method of inserting a watermark by manipulating DCT coefficients obtained after performing Discrete Cosine Transform (DCT). The second method is a method of inserting a watermark in a spatial domain. The watermark is inserted by changing pixel values in the spatial domain, and whether the image is forged or altered is determined through the degree of change of the pixel value.
또한, 기존 디지털 워터마킹 기법의 다른 분류로는 워터마크를 육안으로 보이도록 삽입하는 방법과 보이지 않도록 삽입하는 방법이 있으며, 생성 키(key) 값 등을 통하여 워터마크를 추출하도록 되어 있었다.In addition, other classifications of the existing digital watermarking techniques include a method of inserting a watermark so that it is visible to the naked eye and a method of inserting it so that it is not visible, and a watermark is extracted through a generated key value.
기존의 디지털 워터마킹 기법 중 육안으로 보이도록 삽입하는 워터마킹 방법은 워터마크와 원 이미지를 적절한 비율을 곱하여 더한 결과이다. 이러한 경우 워터마크의 온전한 추출이 불가능하고 워터마크를 통하여 저장하려는 정보량도 상대적으로 적다. 기존의 디지털 워터마킹 기법 중 육안으로 보이지 않도록 삽입하는 워터마킹 방법은 그 방법이 육안으로 보이도록 삽입하는 기법보다 상대적으로 정교하며 원 이미지를 가지고 있지 않아도 워터마크를 추출할 수 있는 장점이 있으나, 상대적으로 워터마킹 정보량이 적다는 단점이 있다. 또한, 기존의 디지털 워터마킹 기법은 워터마크가 육안으로 보이게 워터마크를 삽입하는 방법과 보이지 않게 삽입하는 방법이 별도로 구분되어 있는 경우가 대부분이다. Among the existing digital watermarking techniques, the watermarking method, which is inserted to be visible to the naked eye, is the result of multiplying the watermark and the original image by an appropriate ratio. In this case, complete extraction of the watermark is impossible, and the amount of information to be stored through the watermark is relatively small. Among the existing digital watermarking techniques, the watermarking method of inserting so as not to be visible to the naked eye is relatively more sophisticated than the method of inserting so that it is visible to the naked eye, and has the advantage of extracting the watermark without having the original image. As a result, the amount of watermarking information is small. Also, in the conventional digital watermarking technique, in most cases, a method of inserting a watermark so that the watermark is visible to the naked eye and a method of inserting it invisible are separated.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 QR 코드를 워터마크로 하고 원본 데이터와 워터마크를 XOR 연산하여 원본 데이터에 워터마크를 삽입함으로써, 다양한 형태의 이미지, 오디오, 비디오 등의 데이터를 원본 데이터에 대량으로 삽입하고, 워터마크가 육안으로 보이는 정도를 용이하게 조절할 수 있으며, QR 코드의 복원력을 이용하여 보안성을 강화시킨 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 및 추출 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to insert a watermark into the original data by using a QR code as a watermark and XOR operation between the original data and the watermark. Digital watermark using QR code that embeds data such as images, audio, and video into the original data in large quantities, and the degree to which the watermark is visible to the naked eye can be easily adjusted, and enhances security by using the resilience of the QR code. It is to provide an insertion and extraction system and method.
또한, 본 발명의 다른 목적은 원본 데이터 픽셀의 최상위비트(MSB; Most Significant Bit)부터 최하위비트(LSB; Least Significant Bit)까지의 비트들 중 어느 하나의 비트 또는 하나 이상의 비트들과 워터마크의 비트를 XOR 연산함으로써, 워터마크가 육안으로 보이는 정도를 조절할 수 있는 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 및 추출 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is any one bit or one or more bits and a watermark bit from the most significant bit (MSB) of the original data pixel to the least significant bit (LSB). It is to provide a digital watermark insertion and extraction system and method using a QR code that can control the degree to which the watermark is visible to the naked eye by performing XOR operation.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 시스템은, 원본 데이터를 입력받는 입력부; 상기 입력부로부터 입력받은 원본 데이터에서 픽셀을 추출하고, 각 픽셀이 가지는 색상값을 이진법으로 나타내는 픽셀 추출부; 상기 원본 데이터와 관련된 정보를 수집하여 QR 코드 형태의 워터마크를 생성하는 워터마크 생성부; 상기 워터마크 생성부에 의해 생성된 상기 워터마크를 2치화하는 2치 할당부; 및 상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 비트와 상기 2치 할당부에 의해 2치화된 워터마크의 비트를 XOR 연산하는 워터마크 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A digital watermark embedding system using a QR code of the present invention for achieving the above object includes: an input unit receiving original data; A pixel extracting unit that extracts pixels from the original data received from the input unit and displays a color value of each pixel in a binary method; A watermark generator for collecting information related to the original data and generating a watermark in the form of a QR code; A binary allocation unit for binarizing the watermark generated by the watermark generation unit; And a watermark embedding unit for XORing the bit of the original data pixel extracted by the pixel extracting unit and the bit of the watermark binarized by the binary allocating unit.
또한, 본 발명의 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 추출 시스템은, 원본 데이터 및 워터마킹 데이터를 입력받는 입력부; 상기 입력부로부터 입력받은 원본 데이터 및 워터마킹 데이터에서 픽셀을 추출하고, 각 픽셀이 가지는 색상값을 이진법으로 나타내는 픽셀 추출부; 및 상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 비트와 워터마킹 데이터 픽셀의 비트를 XOR 연산하는 워터마크 추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a digital watermark extraction system using a QR code of the present invention includes an input unit for receiving original data and watermarking data; A pixel extracting unit that extracts pixels from the original data and watermarking data received from the input unit and displays a color value of each pixel in a binary method; And a watermark extracting unit for XORing the bits of the original data pixels extracted by the pixel extracting unit and the bits of the watermarking data pixels.
한편, 본 발명의 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 방법은, 입력부가 원본 데이터를 입력받는 단계; 픽셀 추출부가 상기 입력부에서 입력받은 원본 데이터에서 픽셀을 추출하고, 각 픽셀이 가지는 색상값을 이진법으로 나타내는 단계; 워터마크 생성부가 상기 원본 데이터와 관련된 정보를 수집하여 QR 코드 형태의 워터마크를 생성하는 단계; 2치 할당부가 상기 워터마크 생성부에 의해 생성된 상기 워터마크를 2치화하는 단계; 및 워터마크 삽입부가 상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 비트와 상기 2치 할당부에 의해 2치화된 워터마크의 비트를 XOR 연산함으로써 상기 원본 데이터에 상기 워터마크를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, a digital watermark embedding method using a QR code of the present invention includes the steps of: receiving an input unit inputting original data; Extracting pixels from the original data received from the input unit by a pixel extraction unit and representing a color value of each pixel in a binary method; Generating a watermark in the form of a QR code by collecting information related to the original data by a watermark generator; Binarizing the watermark generated by the watermark generating unit by a binary value allocation unit; And inserting the watermark into the original data by performing an XOR operation on the bit of the original data pixel extracted by the pixel extraction unit and the bit of the watermark binarized by the binary assignment unit by a watermark insertion unit. Characterized in that.
한편, 본 발명의 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 추출 방법은, 입력부가 원본 데이터 및 워터마킹 데이터를 입력받는 단계; 픽셀 추출부가 상기 입력부로부터 입력받은 원본 데이터 및 워터마킹 데이터에서 픽셀을 추출하고, 각 픽셀이 가지는 색상값을 이진법으로 나타내는 단계; 및 워터마크 추출부가 상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 비트와 워터마킹 데이터 픽셀의 비트를 XOR 연산함으로써 상기 워터마킹 데이터로부터 워터마크를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, a digital watermark extraction method using a QR code of the present invention comprises the steps of: receiving, by an input unit, original data and watermarking data; Extracting pixels from the original data and watermarking data received from the input unit by a pixel extraction unit, and representing a color value of each pixel in a binary method; And extracting a watermark from the watermarking data by performing an XOR operation on the bit of the original data pixel extracted by the pixel extracting unit and the bit of the watermarking data pixel by the watermark extraction unit.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 및 추출 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.As described above, the digital watermark insertion and extraction system and method using a QR code according to the present invention provides the following effects.
QR 코드를 워터마크로 하고 원본 데이터와 워터마크를 XOR 연산하여 원본 데이터에 워터마크를 삽입함으로써, 다양한 형태의 이미지, 오디오, 비디오 등의 데이터를 원본 데이터에 대량으로 삽입하고, 워터마크가 육안으로 보이는 정도를 용이하게 조절할 수 있다.By using the QR code as a watermark and XOR operation of the original data and the watermark to insert a watermark into the original data, various types of image, audio, video, etc. data are inserted in a large amount into the original data, and the watermark is visible to the naked eye. The degree can be easily adjusted.
원본 데이터 픽셀의 최상위비트(MSB; Most Significant Bit)부터 최하위비트(LSB; Least Significant Bit)까지의 비트들 중 어느 하나의 비트 또는 하나 이상의 비트들과 워터마크의 비트를 XOR 연산함으로써, 워터마크가 육안으로 보이는 정도를 조절할 수 있다.By performing an XOR operation on the bit of the watermark with any one bit or one or more bits from the most significant bit (MSB) to the least significant bit (LSB) of the original data pixel, the watermark is You can control how much you see with the naked eye.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 시스템의 일련 과정을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 원 화상의 각 비트에 워터마크 삽입에 따른 시각적인 영향(가시성)의 결과를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 시스템의 일련 과정을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 추출 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 방법의 주요 단계들을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 추출 방법의 주요 단계들을 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a digital watermark embedding system using a QR code according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram showing a series of processes of a digital watermark embedding system using a QR code according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a result of a visual effect (visibility) of inserting a watermark into each bit of an original image according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the configuration of a digital watermark embedding system using a QR code according to another embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram showing a series of processes of a digital watermark embedding system using a QR code according to another embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing the configuration of a digital watermark extraction system using a QR code according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart showing the main steps of a digital watermark embedding method using a QR code according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart showing the main steps of a digital watermark extraction method using a QR code according to an embodiment of the present invention.
다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.The drawings introduced below are provided as an example to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. In addition, the same reference numbers throughout the specification indicate the same elements.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.At this time, unless there are other definitions in the technical terms and scientific terms used, they have the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the technical field to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings Description of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted.
이하, 본 발명의 QR 코드를 이용한 디지털 워터마킹 시스템 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a digital watermarking system and method using a QR code of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서 본 발명에 따른 디지털 워터마크 삽입 및 추출 시스템 및 방법을 설명함에 있어, 워터마킹이 수행될 디지털 콘텐츠 등의 데이터를 원본 데이터라 하고, 당해 원본 데이터에 대한 위변조를 방지하기 위해 삽입되는 사용자 정보로서의 삽입 데이터를 워터마크 정보라 하며, 결과적으로 워터마크 정보가 삽입된 데이터를 워터마킹 데이터라고 칭하기로 한다.In the following description of the system and method for digital watermark insertion and extraction according to the present invention, data such as digital content to be watermarked is referred to as original data, and user information inserted to prevent forgery and alteration of the original data Inserted data as the data is referred to as watermark information, and as a result, the data into which the watermark information is inserted is referred to as watermarking data.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a digital watermark embedding system using a QR code according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예는 원 화상이 회색 화상인 경우로서, 도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 워터마크의 삽입 시스템(100)은 데이터 입력부(110), 픽셀 추출부(120), 워터마크 생성부(130), 2치 할당부(140) 및 워터마크 삽입부(150)를 포함하여 이루어진다. 또한, 추가적으로 전송부(160), 제어부, 저장부 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.An embodiment of the present invention is a case where the original image is a gray image. Referring to FIG. 1, the digital
데이터 입력부(110)는 워터마크를 삽입할 이미지 등 원본 데이터를 입력 받는 기능을 수행하는 수단이다. 데이터 입력부(110)에서 이미지 등을 입력받는 방법으로는 스캐너(scanner) 등과 같은 입력 수단과 결합되어 해당 장치로부터 이미지 등을 수신하거나, 저장부(미도시)에 이미 저장된 정보(예를 들어, 이미지, 오디오, 비디오 데이터 등) 중에서 특정 정보를 사용자가 선택하도록 하는 방법 등이 있다. 데이터 입력부(110)를 통해 입력된 데이터는 후술될 픽셀 추출부(120)로 제공된다.The
픽셀 추출부(120)는 입력부(110)로부터 원본 데이터를 입력받아 각 픽셀을 추출하고 각 픽셀이 가지는 색상을 이진법으로 표기하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에서는 8비트의 회색 화상을 예시하고 있으며 이러한 8비트의 회색 화상은 총 2n(n: 비트 수) 즉, 256 단계의 무채색을 사용하는바, 해당 픽셀 추출부(120)는 각 픽셀마다의 이러한 색상 정보를 2진법의 디지털 방식으로 표기하는 기능을 수행한다. 픽셀 추출부(120)를 통해 처리된 데이터는 후술될 워터마크 삽입부(150)로 제공된다.The
워터마크 생성부(130)는 워터마크 정보를 원본 데이터에 삽입하기 위해 디지털 콘텐츠와 관련된 정보를 수집하여 각 워터마크 정보를 워터마크로 생성할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 원본 데이터에 삽입하는 워터마크로서 QR 코드를 이용하며, 이러한 QR 코드는 공지된 QR 코드 생성 프로그램을 이용하여 생성할 수 있다. 생성된 워터마크는 후술될 2치 할당부(140)에 제공된다.The
여기서, QR 코드(Quick Response Code)는 격자무늬 패턴으로 정보를 나타내는 매트릭스 형식의 바코드로, 1994년 일본 덴소웨이브사(社)가 개발하였으며 덴소웨이브사가 특허권을 행사하지 않겠다고 선언하여 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다. 기존 바코드가 용량 제한에 따라 가격과 상품명 등 한정된 정보만 담는데 비해 QR 코드는 넉넉한 용량을 강점으로 음성과 동영상 등 3차원적인 다양한 정보를 담을 수 있다. 구체적으로, 기존의 1차원 바코드가 20자 내외의 숫자 정보만 저장할 수 있는 반면 QR 코드는 숫자 최대 7,089자, 문자(ASCII) 최대 4,296자, 이진(8비트) 최대 2,953 바이트, 한자 최대 1,817자를 저장할 수 있으며, 일반 바코드보다 인식속도와 인식률, 복원력이 뛰어나다.Here, the QR code (Quick Response Code) is a matrix-type barcode that represents information in a grid pattern. It was developed by Denso Wave in Japan in 1994, and it is widely used in various fields as Denso Wave declared that it will not exercise its patent right. Has become. While existing barcodes only contain limited information such as price and product name according to the capacity limitation, QR codes can contain a variety of three-dimensional information such as voice and video with their strong capacity. Specifically, while existing one-dimensional barcodes can only store numeric information of around 20 characters, QR codes store up to 7,089 numbers, 4,296 characters (ASCII), 2,953 bytes (8 bits), and 1,817 Chinese characters. It has better recognition speed, recognition rate, and resilience than general barcodes.
이와 같이, 본 발명에서는 QR 코드를 워터마크로 이용함으로써 워터마크의 일부가 손상되어도 오류 복원이 용이하여 워터마크의 안정성을 향상시킬 수 있고, 보다 많은 정보를 원본 데이터에 삽입할 수 있게 되며, 이외에도 QR 코드는 3개의 위치 찾기 심볼(symbol)이 있어 배경 모양이나 방향의 영향을 받지 않고 고속 인식이 가능하다는 장점을 갖는다.As described above, in the present invention, by using the QR code as a watermark, even if a part of the watermark is damaged, it is easy to recover errors, thereby improving the stability of the watermark, and inserting more information into the original data. The code has the advantage that high-speed recognition is possible without being affected by the shape or direction of the background because there are three positioning symbols.
2치 할당부(140)는 워터마크 생성부(130)에 의해 생성된 QR 코드 워터마크를 2치화(binarization)한다. 여기서, 2치화란 화상 처리에서 소정의 임계값보다 밝은 픽셀들은 모두 흰색(1)으로, 그렇지 않은 픽셀들은 모두 검은색(0)으로 분류하는 것을 지칭하는 것으로서, 이미지 데이터를 2치화하는 방법으로는 화상을 구성하고 있는 화소의 명암도의 분포를 조사한 다음 이것의 히스토그램(histogram)을 그리고 이 히스토그램의 분포에 임계치를 정하여 주어 2치를 할당하는 방법, 상관을 이용한 회색 화상의 이치와 알고리듬(한국컴퓨터종합학술대회 2005 논문집 Vol.32, No.1(B)) 등이 개시되어 있다. 2치 할당부(140)에서 2치화된 워터마크는 워터마크 삽입부(150)로 제공되어 원본 데이터에 삽입될 워터마크로서 활용된다.The
워터마크 삽입부(150)는 2치 할당부(140)로부터 제공받은 2치화된 QR 코드를 워터마크로 하여 픽셀 추출부(120)에 의해 추출된 원본 데이터의 픽셀값들을 공간 영역에서 변화시킴으로써 워터마크를 삽입할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 워터마크 삽입부(150)는 픽셀 추출부(120)에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 최상위비트(MSB; Most Significant Bit)부터 최하위비트(LSB; Least Significant Bit)까지의 비트들 중 어느 하나의 비트 또는 하나 이상의 비트들을 취하여 2치 할당부(140)에 의해 2치화된 QR 코드 워터마크 이미지와 XOR 연산을 수행한다. 그 결과 워터마킹된 데이터를 생성할 수 있고, 이러한 워터마킹 데이터는 후술될 전송부(160)로 제공될 수 있다.The
아래 그림은 원본 데이터의 픽셀에 2치화된 QR 코드 워터마크의 픽셀을 XOR 연산을 수행함으로써 원본 데이터에 워터마크를 삽입하는 방법을 설명하기 위한 그림이다.The figure below is an illustration for explaining how to insert a watermark into the original data by performing an XOR operation on the pixels of the QR code watermark binarized to the pixels of the original data.
[그림][Drawing]
그림에서 각 비트의 0은 흑색(최소 명암도, minimum gray level)을 1은 백색(최대 명암도, maximum gray level)을 나타내며,XOR 연산은 원본 데이터와 QR 코드 워터마크의 해당 비트의 1의 총 개수가 홀수인 경우에만 결과가 1이 되는 연산을 말한다.In the figure, 0 of each bit represents black (minimum contrast, minimum gray level) and 1 represents white (maximum contrast, maximum gray level), and the XOR operation is the total number of 1 of the corresponding bit of the original data and the QR code watermark. It refers to an operation in which the result is 1 only if it is an odd number.
전송부(160)는 워터마크 삽입부(150)에 의해 워터마크가 삽입된 워터마킹 데이터를 외부 매체(예를 들어, 출력 장치, 저작권 정보 삽입 서버 등)에 전송하는 기능을 수행할 수 있다.The
워터마크 삽입 제어부는 본 발명에 따른 디지털 워터마크 시스템(100) 내의 구성요소를 연결하고 관리할 수 있다. 예를 들면, 제어부는 데이터 입력부(110)에 의해 입력된 원본 데이터를 픽셀 추출부(120)로 제공할 수 있으며, 워터마크 생성부(130)에 의해 생성된 워터마크를 2치 할당부(140)로 제공하여 2치화된 QR 코드 워터마크가 생성되게 할 수 있다. 2치화된 QR 코드 워터마크가 생성되면, 제어부는 2치화된 QR 코드 워터마크를 워터마크 삽입부(150)로 제공하여, 워터마킹 데이터를 생성하고, 생성된 워터마킹 데이터가 외부 매체를 통해 이용되게 할 수 있다.The watermark embedding control unit may connect and manage components in the
또한, 도 1에는 디지털 워터마크 삽입 시스템(100)이 하드웨어 구성을 가지는 특정 장치로서 도시되었으나, 상술한 기능을 동일하게 수행할 수 있도록 하는 소프트웨어 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다. 그리고, 소프트웨어 프로그램 형태로 구현된 경우, 사용자는 해당 소프트웨어 프로그램을 사용자 단말기(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, PDA, 이동 통신 단말기 등)에 설치하기만 하면 별도의 디지털 워터마크 삽입 시스템(100)을 구매하지 않더라도 동일한 작용효과를 기대할 수 있게 된다.In addition, although the digital
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 워터마크 삽입 시스템의 일련 과정을 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram showing a series of processes of a digital watermark embedding system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 워터마크 삽입 시스템(100)(이는 동일 기능을 수행하는 소프트웨어 프로그램이 설치된 사용자 단말기도 포함됨. 이하 같음)은 영역 210에서 원본 데이터를 각 픽셀별로 추출하여 공간 영역에 존재하는 각 픽셀이 가지는 색상을 이진법으로 나타낸다.Referring to FIG. 2, the watermark embedding system 100 (this includes a user terminal installed with a software program that performs the same function. The same applies hereinafter) extracts original data for each pixel from a
그리고, 워터마크 삽입 시스템(100)은 영역 230에서 사용자가 입력한 워터마크 정보를 수집하여 각 워터마크 정보를 QR 코드 워터마크로 변환한다. 이후, 워터마크 삽입 시스템(100)은 2치 할당부(140)를 이용하여 영역 230을 통해 생성된 QR 코드 워터마크를 2치화한다.In addition, the
이후, 워터마크 삽입 시스템(100)은 영역 220에서 픽셀 추출부(120)에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 최상위비트에서 최하위비트의 범위에서 하나 이상의 임의의 비트를 선택한 후, 영역 240에서 원본 데이터 픽셀의 비트와 QR 코드 워터마크의 2치화된 해당 비트를 XOR 연산하여 디지털 워터마킹 데이터를 생성한다.Thereafter, the
영역 220에서 원본 데이터의 각 픽셀값에서 임의의 비트를 선택하는 이유는 워터마크 정보가 인간의 시각으로 인식할 수 있는 정도를 조절하기 위함이다. 이에, 워터마크를 원본 데이터 픽셀값의 최상위비트에 삽입할수록 보이는 워터마크(visible watermark)가 되며 최하위비트에 삽입할수록 보이지 않는 워터마크(invisible watermark)가 된다.The reason for selecting an arbitrary bit from each pixel value of the original data in the
이에, 본 발명에 따르면, 원본 데이터가 저품질 이미지인 경우 최상위비트에 가까운 비트에 삽입하고, 원본 데이터가 고품질 이미지인 경우 최하위비트에 삽입함으로써 원본 데이터의 화질을 거의 손상시키지 않으면서 워터마크를 용이하게 삽입할 수 있다.Accordingly, according to the present invention, when the original data is a low-quality image, it is inserted in a bit close to the most significant bit, and when the original data is a high-quality image, it is inserted in the least-significant bit, thereby facilitating a watermark without impairing the quality of the original data Can be inserted.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 원 화상의 각 비트에 워터마크 삽입에 따른 시각적인 영향(가시성)의 결과를 예시한 도면으로서, 도 3을 참조하면 좌상단부터 우하단 순으로 각각 원본 데이터 픽셀의 2~7번째 비트에 QR 코드를 삽입한 화상을 나타내고 있다. 해당 도면에서 0번째 최하위비트와 1번째 그 다음 비트에 QR 코드를 삽입한 경우는 육안으로 보아 원화상과 차이가 없어 생략하였다.FIG. 3 is a diagram illustrating a result of visual effect (visibility) of inserting a watermark on each bit of an original image according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, original data are respectively in the order from top left to bottom right. It shows an image with a QR code inserted into the 2nd to 7th bit of the pixel. In the drawing, when the QR code is inserted into the 0th least significant bit and the 1st and subsequent bits, it is omitted because there is no difference from the original image when viewed with the naked eye.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing the configuration of a digital watermark embedding system using a QR code according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예는 원 화상이 컬러 화상인 경우로서, 본 발명의 다른 실시예에 의한 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 시스템(400)은 데이터 입력부(410), 픽셀 추출부(420), 제1 워터마크 생성부(430), 제2 워터마크 생성부(432), 제3 워터마크 생성부(434), 2치 할당부(440) 및 워터마크 삽입부(450)를 포함하여 이루어진다. 또한, 추가적으로 전송부(460), 제어부(470), 저장부 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.Another embodiment of the present invention is a case where the original image is a color image, and the digital
상기 디지털 워터마크 삽입 시스템(400)의 데이터 입력부(410), 제1 내지 제3 워터마크 생성부(430, 432, 434), 2치 할당부(440), 전송부(460) 및 제어부(470)는 각각 데이터 입력부(110), 워터마크 생성부(130), 2치 할당부(140), 전송부(160) 및 제어부와 동일 또는 유사한 기술 구성을 가지므로, 그 설명을 생략한다.The
픽셀 추출부(420)는 입력부(410)로부터 원본 데이터를 입력받아 각 픽셀을 추출하고 각 픽셀이 가지는 색상을 R, G, B 성분별로 구분하여 이진법으로 표기하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에서는 각각 8비트의 정보를 가진 3개의 채널(R, G, B)이 모여 색을 만들어내는 디지털 컬러 화상을 예시하고 있으며 이러한 RGB 컬러 화상은 256m(m: 채널 수) 즉, 16,777,216 가지의 색상 표현이 가능한바, 해당 픽셀 추출부(420)는 원본 데이터의 각 픽셀마다 RGB 값들을 추출하고 이러한 색상 정보를 2진법의 디지털 방식으로 표기하는 기능을 수행한다. 픽셀 추출부(420)를 통해 처리된 데이터는 워터마크 삽입부(450)로 제공된다.The
워터마크 삽입부(450)는 2치 할당부(440)로부터 제공받은 2치화된 제1 워터마크, 제2 워터마크, 제3 워터마크를 각각 픽셀 추출부(420)에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 R 성분, G 성분, B 성분에 XOR 연산을 수행하여 삽입함으로써 워터마킹된 데이터를 생성할 수 있다. 워터마킹된 데이터는 전송부(460)로 제공될 수 있다.The
이때, 도 4는 컬러 이미지가 RGB로 구성된 이미지인 경우로서, 각각의 제1 워터마크, 제2 워터마크 및 제3 워터마크를 컬러 이미지의 R, G, B 성분 각각에 삽입되는 경우를 예로 들어 도시한 도면이나, 본 발명에 따른 워터마크 삽입 시스템(400)은 HSI(Hue, Saturation, Intensity) 또는 HSV(Hue, Saturation, Value)로 변환된 이미지나 다른 컬러 좌표로 변환된 이미지에도 각 성분별로 삽입시킬 수 있음은 당연하다.In this case, FIG. 4 is a case in which the color image is an image composed of RGB. For example, the first watermark, the second watermark, and the third watermark are inserted into each of the R, G, and B components of the color image. In the drawing shown, or the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 워터마크 삽입 시스템의 일련 과정을 나타낸 개념도이다.5 is a conceptual diagram showing a series of processes of a digital watermark embedding system according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 워터마크 삽입 시스템(400)(이는 동일 기능을 수행하는 소프트웨어 프로그램이 설치된 사용자 단말기도 포함됨. 이하 같음)은 영역 510에서 원본 데이터를 각 픽셀별로 추출하고 각 픽셀이 가지는 색상을 R, G, B 성분별로 이진법으로 표기하는 기능을 수행한다.Referring to FIG. 5, the watermark embedding system 400 (this includes a user terminal installed with a software program that performs the same function. The same applies hereinafter) extracts original data for each pixel from an
그리고, 워터마크 삽입 시스템(400)은 영역 530, 영역 532 및 영역 534에서 사용자가 입력한 각각의 워터마크 정보를 수집하여 워터마크 정보를 QR 코드 형태의 제1 워터마크, 제2 워터마크 및 제3 워터마크로 변환한다. 이후, 워터마크 삽입 시스템(400)은 2치 할당부(440)를 이용하여 영역 530, 영역 532 및 영역 534를 통해 생성된 QR 코드 워터마크를 2치화한다.In addition, the
이후, 워터마크 삽입 시스템(400)은 영역 520에서 픽셀 추출부(420)에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 최상위비트에서 최하위비트의 범위에서 하나 이상의 임의의 비트를 선택한 후, 영역 540에서 각각의 제1 워터마크, 제2 워터마크, 제3 워터마크를 각각 원본 데이터 픽셀의 R 성분, G 성분, B 성분에 XOR 연산하여 디이털 워터마킹 데이터를 생성한다.Thereafter, the
영역 520에서 커버 이미지의 각 픽셀값에서 임의의 비트를 선택하는 이유는 영역 220에서와 같이 워터마크 정보가 인간의 시각으로 인식할 수 있는 정도를 조절하기 위함이다.The reason for selecting an arbitrary bit from each pixel value of the cover image in the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 추출 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.6 is a diagram showing the configuration of a digital watermark extraction system using a QR code according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 워터마크 추출 시스템(600)은 QR 코드가 워터마크로 삽입된 데이터에서 QR 코드를 추출하기 위한 것으로서, 데이터 입력부(610), 픽셀 추출부(620) 및 워터마크 추출부(630)를 포함하여 이루어진다. 또한, 추가적으로 전송부(640), 워터마크 추출 제어부, 저장부 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.6, a digital
데이터 입력부(610)는 원본 데이터, 워터마킹 데이터 등을 입력 받는 기능을 수행하는 수단으로서, 이는 스캐너(scanner) 등과 같은 입력 수단과 결합되어 해당 장치로부터 이미지 등을 수신하거나, 저장부(미도시)에 이미 저장된 정보(예를 들어, 이미지, 오디오, 비디오 데이터 등) 중에서 특정 정보를 사용자가 선택하도록 하는 방법 등이 있다. 이때, 입력된 데이터는 후술될 픽셀 추출부(620)로 제공된다.The
픽셀 추출부(620)는 입력부(610)로부터 원본 데이터 및 워터마킹 데이터를 입력받아 각 픽셀을 추출하고 각 픽셀이 가지는 색상을 이진법으로 표기하는 기능을 수행한다. 구체적인 설명은 픽셀 추출부(120)과 동일 또는 유사하며, 픽셀 추출부(620)를 통해 처리된 데이터는 후술될 워터마크 추출부(630)로 제공된다.The
워터마크 추출부(630)는 원본 데이터 및 워터마킹 데이터의 각 픽셀을 비트별로 XOR 연산하여 워터마크가 삽입된 데이터로부터 워터마크를 추출할 수 있다. 구체적인 연산은 워터마크 삽입부(150)의 XOR 연산과 동일하며, 상기 추출된 워터마크는 전송부(640)로 제공될 수 있다.The
전송부(640)는 워터마크 추출부(630)에 의해 추출된 워터마크를 외부 장치로 전송하는 기능을 수행한다.The
워터마크 추출 제어부는 디지털 워터마크 추출 시스템(600) 내의 구성요소들을 서로 연결하고 제어할 수 있다. 구체적으로, 데이터 입력부(610)에 원본 데이터 및 워터마킹 데이터가 입력되면, 제어부는 픽셀 추출부(620)에 요청하여 각 데이터를 각 픽셀별로 추출하여 비트로 표현하게 할 수 있으며, 워터마크 추출부(630)에 요청하여 워터마킹 데이터로부터 워터마크가 추출되게 할 수 있다.The watermark extraction control unit may connect and control components in the digital
또한, 도 6에는 도시되지 않았으나 본 발명의 디지털 워터마크 추출 시스템(600)은 워터마크 정보, 운용 프로그램 등을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 6, the digital
또한, 도 6에는 디지털 워터마크 추출 시스템(600)이 하드웨어 구성을 가지는 특정 장치로서 도시되었으나, 상술한 기능을 동일하게 수행할 수 있도록 하는 소프트웨어 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다. 그리고, 소프트웨어 프로그램 형태로 구현된 경우, 사용자는 해당 소프트웨어 프로그램을 사용자 단말기(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, PDA, 이동 통신 단말기 등)에 설치하기만 하면 별도의 디지털 워터마크 추출 시스템(600)을 구매하지 않더라도 동일한 작용효과를 기대할 수 있게 된다.In addition, although the digital
그리고, 도 1에는 디지털 워터마크 삽입 시스템(100)이 또한 도 6에는 디지털 워터마크 추출 시스템(600)이 개별적으로 도시되어 있고, 또한 별개의 장치로서 설명되었으나 양자의 기능을 모두 포함하는 하나의 홀로그램 워터마킹 장치 또는 소프트웨어 프로그램으로 구현할 수 있음은 당연하다.In addition, the digital
본 발명에 적용되는 디지털 워터마트 추출 과정은 앞서 도 2를 참조하여 설명한 디지털 워터마트 삽입 과정의 역과정과 유사하게 적용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
Since the digital watermart extraction process applied to the present invention can be applied similarly to the reverse process of the digital watermart insertion process described with reference to FIG. 2 above, a detailed description thereof will be omitted.
그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 시스템을 이용한 본 발명의 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a digital watermark embedding method using a QR code of the present invention using the system configured as described above will be described.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 삽입 방법의 주요 단계들을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart showing the main steps of a digital watermark embedding method using a QR code according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예는 원 화상이 회색 화상인 경우로서, 도 7에 도시된 바와 같이 먼저 사용자로부터 데이터 입력부(110)에 원본 데이터가 입력되면(S710), 픽셀 추출부(120)는 입력받은 원본 데이터로부터 각 픽셀을 추출하고 각 픽셀이 가지는 색상을 이진법으로 나타낸다(S720).According to an embodiment of the present invention, when the original image is a gray image, as shown in FIG. 7, when original data is first input from the user to the data input unit 110 (S710), the
그리고, 워터마크 생성부(130)는 워터마크 정보를 원본 데이터에 삽입하기 위해 디지털 콘텐츠와 관련된 정보를 수집하여 QR 코드 형태로 워터마크를 생성한다(S730). 다음으로, 2치 할당부(140)는 워터마크 생성부(130)에 의해 생성된 QR 코드 워터마크를 2치화한다(S740). 2치화된 QR 코드 워터마크 생성이 완료되면, 워터마크 삽입부(150)는 픽셀 추출부(120)에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 최상위비트부터 최하위비트까지의 비트들 중 어느 하나의 비트 또는 하나 이상의 비트들을 취하여 2치 할당부(140)에 의해 2치화된 QR 코드 워터마크 이미지와 XOR 연산을 수행함으로써 워터마킹 데이터를 생성한다(S750).In addition, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 QR 코드를 이용한 디지털 워터마크 추출 방법의 주요 단계들을 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart showing the main steps of a digital watermark extraction method using a QR code according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예는 원 화상이 회색 화상인 경우로서, 도 8에 도시된 바와 같이 먼저 사용자로부터 데이터 입력부(410)에 원본 데이터 및 워터마킹 데이터가 입력되면(S810), 픽셀 추출부(420)는 입력받은 원본 데이터 및 워터마킹 데이터로부터 각 픽셀을 추출하고 각 픽셀이 가지는 색상을 이진법으로 나타낸다(S820).According to an embodiment of the present invention, when the original image is a gray image, as shown in FIG. 8, when original data and watermarking data are first input from a user to the data input unit 410 (S810), the pixel extraction unit 420 ) Extracts each pixel from the received original data and watermarking data, and represents the color of each pixel in a binary method (S820).
그리고, 워터마크 추출부(430)는 원본 데이터 및 워터마킹 데이터의 각 픽셀을 비트별로 XOR 연산하여 워터마크가 삽입된 데이터로부터 워터마크를 추출한다(S830).
In addition, the
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.Although the present invention has been described in more detail with reference to several embodiments above, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
100 : 디지털 워터마크 삽입 시스템 110 : 데이터 입력부
120 : 픽셀 추출부 130 : 워터마크 생성부
140 : 2치 할당부 150 : 워터마크 삽입부
400 : 디지털 워터마크 추출 시스템 410 : 데이터 입력부
420 : 픽셀 추출부 430 : 워터마크 추출부
500 : 디지털 워터마크 삽입 시스템 510 : 데이터 입력부
520 : 픽셀 추출부 530 : 제1 워터마크 생성부
532 : 제2 워터마크 생성부 534 : 제3 워터마크 생성부
540 : 제1 2치 할당부 542 : 제2 2치 할당부
544 : 제3 2치 할당부 550 : 워터마크 삽입부100: digital watermark embedding system 110: data input unit
120: pixel extraction unit 130: watermark generation unit
140: binary allocation unit 150: watermark insertion unit
400: digital watermark extraction system 410: data input unit
420: pixel extraction unit 430: watermark extraction unit
500: digital watermark embedding system 510: data input unit
520: pixel extraction unit 530: first watermark generation unit
532: second watermark generation unit 534: third watermark generation unit
540: first binary value allocation unit 542: second binary value allocation unit
544: third binary allocation unit 550: watermark insertion unit
Claims (8)
원본 데이터를 입력받는 입력부;
상기 입력부로부터 입력받은 원본 데이터에서 픽셀을 추출하고, 각 픽셀이 가지는 색상값을 이진법으로 나타내는 픽셀 추출부;
상기 원본 데이터와 관련된 정보를 수집하여 QR 코드 형태의 워터마크를 생성하는 워터마크 생성부;
상기 워터마크 생성부에 의해 생성된 상기 워터마크를 2치화하는 2치 할당부; 및
상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 비트와 상기 2치 할당부에 의해 2치화된 워터마크의 비트를 XOR 연산하는 워터마크 삽입부;를 포함하고,
상기 워터마크 삽입부는,
상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 최상위비트(MSB; Most Significant Bit)부터 최하위비트(LSB; Least Significant Bit)까지의 비트들 중 어느 하나의 비트 또는 하나 이상의 비트들과 상기 2치 할당부에 의해 2치화된 워터마크의 비트를 XOR 연산함으로써 상기 워터마크가 육안으로 보이는 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 디지털 워터마크 삽입 시스템.As a digital watermark embedding system using a QR code that can adjust the degree of watermark visible to the naked eye,
An input unit for receiving original data;
A pixel extracting unit that extracts pixels from the original data received from the input unit and displays a color value of each pixel in a binary method;
A watermark generator for collecting information related to the original data and generating a watermark in the form of a QR code;
A binary allocation unit for binarizing the watermark generated by the watermark generation unit; And
A watermark insertion unit for XORing the bits of the original data pixels extracted by the pixel extracting unit and the bits of the watermark binarized by the binary value allocating unit; and
The watermark embedding unit,
Any one bit or one or more bits from the most significant bit (MSB) to least significant bit (LSB) of the original data pixel extracted by the pixel extractor and the binary allocation A digital watermark embedding system, characterized in that the degree to which the watermark is visible to the naked eye is controlled by performing an XOR operation on a bit of the watermark binarized by the negative.
RGB 컬러 원본 데이터를 입력받는 입력부;
상기 입력부로부터 입력받은 원본 데이터에서 픽셀을 추출하고, R, G, B 성부별로 각 픽셀이 가지는 색상값을 이진법으로 나타내는 픽셀 추출부;
상기 원본 데이터와 관련된 정보를 수집하여 QR 코드 형태의 제1, 제2 및 제3 워터마크를 생성하는 제1, 제2 및 제3 워터마크 생성부;
상기 워터마크 생성부에 의해 생성된 상기 제1, 제2 및 제3 워터마크를 2치화하는 2치 할당부; 및
R, G, B 성분별로 상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 비트와 상기 2치 할당부에 의해 2치화된 제1, 제2 및 제3 워터마크의 비트를 각각 XOR 연산하는 워터마크 삽입부;를 포함하고,
상기 워터마크 삽입부는,
R, G, B 성분별로 상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 최상위비트부터 최하위비트까지의 비트들 중 어느 하나의 비트 또는 하나 이상의 비트들과 상기 2치 할당부에 의해 2치화된 제1, 제2 및 제3 워터마크의 비트를 각각 XOR 연산함으로써 상기 워터마크가 육안으로 보이는 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 디지털 워터마크 삽입 시스템.As a digital watermark embedding system using a QR code that can adjust the degree of watermark visible to the naked eye,
An input unit receiving original RGB color data;
A pixel extracting unit that extracts a pixel from the original data received from the input unit and displays a color value of each pixel for each of the R, G, and B components in a binary method;
First, second, and third watermark generators for collecting information related to the original data and generating first, second, and third watermarks in the form of a QR code;
A binary allocation unit for binarizing the first, second and third watermarks generated by the watermark generation unit; And
A watermark for XORing the bits of the original data pixel extracted by the pixel extracting unit and the bits of the first, second, and third watermarks binarized by the binary allocation unit for each of R, G, and B components. Including;
The watermark embedding unit,
Any one bit or one or more bits of the bits from the most significant bit to the least significant bit of the original data pixel extracted by the pixel extracting unit for each of R, G, and B components, and the binarization unit A digital watermark embedding system, characterized in that the degree to which the watermark is visible to the naked eye is adjusted by performing XOR operations on bits of the first, second and third watermarks, respectively.
입력부가 원본 데이터를 입력받는 단계;
픽셀 추출부가 상기 입력부에서 입력받은 원본 데이터에서 픽셀을 추출하고, 각 픽셀이 가지는 색상값을 이진법으로 나타내는 단계;
워터마크 생성부가 상기 원본 데이터와 관련된 정보를 수집하여 QR 코드 형태의 워터마크를 생성하는 단계;
2치 할당부가 상기 워터마크 생성부에 의해 생성된 상기 워터마크를 2치화하는 단계; 및
워터마크 삽입부가 상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 비트와 상기 2치 할당부에 의해 2치화된 워터마크의 비트를 XOR 연산함으로써 상기 원본 데이터에 상기 워터마크를 삽입하는 단계;를 포함하고,
상기 워터마크를 삽입하는 단계는,
상기 워터마크 삽입부가 상기 픽셀 추출부에 의해 추출된 원본 데이터 픽셀의 최상위비트부터 최하위비트까지의 비트들 중 어느 하나의 비트 또는 하나 이상의 비트들과 상기 2치 할당부에 의해 2치화된 워터마크의 비트를 XOR 연산함으로써 상기 워터마크가 육안으로 보이는 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 디지털 워터마크 삽입 방법.
As a digital watermark embedding method using a QR code that can adjust the degree of watermark visible to the naked eye,
Receiving, by an input unit, original data;
Extracting pixels from the original data received from the input unit by a pixel extraction unit and representing a color value of each pixel in a binary method;
Generating a watermark in the form of a QR code by collecting information related to the original data by a watermark generator;
Binarizing the watermark generated by the watermark generating unit by a binary value allocation unit; And
And inserting the watermark into the original data by performing an XOR operation on the bit of the original data pixel extracted by the pixel extraction unit and the bit of the watermark binarized by the binary assignment unit by a watermark insertion unit; and,
The step of inserting the watermark,
The watermark embedding unit includes any one bit or one or more bits of the bits from the most significant bit to the least significant bit of the original data pixel extracted by the pixel extracting unit and the watermark binarized by the binary assignment unit. The digital watermark embedding method, characterized in that the degree to which the watermark is visible to the naked eye is adjusted by performing an XOR operation on a bit.
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