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DPSS(Discrete Prolate Spheroidal Sequence)를 이용한 영상 스크램블링 방식의 개선 및 디지털 워터마킹 응용
이혜주(Hyejoo Lee),남제호(Jeho Nam) 한국멀티미디어학회 2007 멀티미디어학회논문지 Vol.10 No.11
멀티미디어 콘텐츠를 보호하기 위해 연구되고 있는 방법 중에서 선택암호화(selective encryption) 방식은 멀티미디어 콘텐츠를 부분적으로 암호화하는 방법으로 AES와 같은 전통적인 암호방식을 적용하는 방법과 비교하여 보안성은 떨어지지만 높은 보안성을 요구하지 않는 멀티미디어 콘텐츠 응용 분야에 적용될 수 있다. 본 논문에서는 DPSS(discrete prolate spheroidal sequence)를 이용하여 영상의 대역폭(bandwidth) 확장 없이 영상을 스크램블하는 Van De Ville의 방식과 이에 대한 보안성을 검증한 Shujun Li의 연구를 기초로 하여 영상을 보다 안전하게 스크램블하기 위한 개선 방법을 제안하였다. 제안 방식은 비밀행렬 구성시에 Hadamard 행렬 대신에 랜덤행렬을 이용하고, 통계적 특성과 비밀 행렬에 대한 예측에 의한 통계적 공격이나 기지평문공격에 대해 랜덤행렬을 가산하여 영상에 대한 랜덤성을 증가시켜 공격에 대한 보안성을 높이고자 하였다. 실험 결과들로부터 기존의 방법에 비해 각 공격에 대해 MAE(mean absolute error)의 값이 각각 25, 15, 80 이상 증가되어 보안성이 증가됨을 확인하였다. 또한 제안 방식은 워터마크 응용에 적용하여 접근 제어나 복사 제어에 적용할 수 있음을 제시하였다. As one of schemes to protect multimedia content, it is the selective encryption scheme to encrypt partially multimedia content. Compared AES(advanced encryption standard) of traditional encryption, the selective encryption scheme provides low security but is applicable to applications of multimedia content not to require high secrecy. In this paper, we improve the image scrambling scheme proposed by Van De Ville which scrambles an image without bandwidth expansion using DPSS(discrete prolate spheroidal sequence) to make it more secure based on Shujun's research which verifies the secrecy of Van De Ville’s scheme. The proposed method utilizes an orthonormalized random matrix instead of Hadamard matrix for secret matrix and to add it for providing high secrecy against statistical attack or known-plaintext attack using some statistical property or estimate of secret matrix from a scrambled image. The experimental results show that the proposed method is more secure than the existing scheme. In addition, we show that the proposed method can be applied to access control or copy control of watermarking application.
UCI 표준식별체계 기반 방송프로그램의 Video Signature 전송 및 관리 서비스 시나리오 연구
김주섭(Joosub Kim),남제호(Jeho Nam) 한국방송·미디어공학회 2008 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2008 No.-
본 논문에서는 방송프로그램 저작권 식별관리를 위한 방송프로그램의 Video Signature와 국가표준콘텐츠식별 체계인 UCI(Universal & Ubiquitous Content Identifier)와의 연계 방안을 제시한다. Video Signature는 UCI와 같은 식별자의 인위적인 부여 과정이 없더라도 비디오 콘텐츠 자체에서 직접 특징정보를 추출할 수 있기 때문에, 이미 배포·유통된 콘텐츠에 대해서도 식별 확인이 가능하다. 따라서, 본 연구에서는 UCI 표준식별체계와 방송프로그램의 Video Signature와의 지속적인 연계를 위하여, 바이너리로 표현된 Video Signature가 포함된 UCI 응용 메타데이터를 정의한다. 그리고 UCI 표준식별체계 기반의 Video Signature 전송 및 관리 메카니즘에 기반한 방송 프로그램의 저작권 식별관리 시나리오를 제시한다.
MPEG-21 IPMP and REL for DMB MAF
추현곤(Hyon-Gon Choo),남제호(Jeho Nam) 한국방송·미디어공학회 2006 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2006 No.-
디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting :DMB)는 디지털 라디오 방송 시스템에 기반으로 한 최초의 휴대용 TV 서비스이다. 최근 제 78차 MPEG 회의에서 DMB 콘텐츠에 대한 멀티미디어 응용 포맷으로 DMB MAF에 대한 논의가 진행되었다. DMB MAF는 DMB 콘텐츠에 대한 ISO 파일 포맷을 기반으로한 DMB 단말기 간의 상호운영성의 지원 및 저장을 지원하기 위한 파일포맷이다. 본 논문에서는 DMB MAF를 위한 MPEG-21 IPMP 및 REL을 이용한 보호관리 기술에 대해 설명한다.
지상파 DTV 자막 방송 스트림 추출을 통한 동영상 자막 SAMI 파일 생성기 구현
김정연(Jung-Youn Kim),남제호(Jeho Nam) 한국멀티미디어학회 2008 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2008 No.1
본 논문에서는 지상파 DTV 방송의 자막 데이터 추출을 통한 SAMI 자막파일 생성 방법을 제안한다. 자막 방송은 청각장애인, 노약자, 외국인 등 정보소외계층의 방송 접근권 확대를 통한 정보격차 해소를 목적으로 한다. 국내에서는 2007년 6월에 디지털TV 자막 방송 표준이 제정되었고, 2008년 현재 모든 방송서비스의 자막방송 의무화 실시를 앞두고 있다. 본 논문에서는 지상파 DTV 방송의 MPEG-2 Transport Stream으로부터 자막 데이터를 추출하는 방법을 설명하며, 추출된 자막 데이터와 시간정보를 이용한 동영상 자막파일(SAMI)의 생성 방법을 설명한다. DTV 자막 추출 및 SAMI 자막파일 생성기의 구현 실험을 통하여, PC 환경에서 범용적으로 사용되는 멀티미디어 재생기에서 생성된 자막파일의 사용이 가능함을 확인하였다.
DCT 압축영역에서의 DC 영상 기반 다해상도 워터마킹 기법
김정연(Jung-Youn Kim),남제호(Jeho Nam) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.45 No.4
본 논문은 DC 영상을 이용하여 기하학적 변환에 강인하며 고속처리가 가능한 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 JPEG 및 MPEG 영상압축 기술에 널리 사용되는 8×8 블록 DCT를 기반으로 하며, DC 성분만으로 구성된 DC 영상에 DWT 수행 후 웨이블릿 계수에 워터마크를 삽입한다. DC 성분을 이용한 워터마크 삽입으로 야기될 수 있는 화질 열화를 극복하기 위하여 DWT의 서브밴드 마다 워터마크 삽입 강도와 삽입량을 차별화한다. 제안하는 알고리즘은 8×8 블록 DCT 영역의 부분적인 복호화(즉, DC 영상)를 수행함으로써 실시간 워터마크 삽입 및 추출을 위한 고속처리가 가능하다. 실험결과로부터 제안한 워터마킹 방법이 기존의 DC 성분을 이용한 알고리즘과 비교하여 82%의 계산시간을 단축하였으며, 다양한 기하학적 공격과 JPEG 압축 등의 기타 공격에 강인한 것을 확인하였다. This paper presents a rapid watermarking algorithm based on DC image, which provides a resilience to geometric distortion. Our proposed scheme is based on 8×8 block DCT that is widely used in image/video compression techniques (e.g., JPEG and MPEG). In particular, a DC image is analyzed by DWT to embed a watermark. To overcome a quality degradation caused by a watermark insertion into DC components, we discern carefully the intensity and amount of watermark along the different subbands of DWT. Note that the proposed technique supports a high throughput for a real-time watermark insertion and extraction by relying on a partial decoding (i.e., DC components) on 8×8 block DCT domain. Experimental result shows that the proposed watermarking scheme significantly reduces computation time of 82% compared with existing DC component based algorithm, and yet provides invariant properties against various attacks such as geometric distortion and JPEG compression, etc.
김정연(Jung-Youn Kim),남제호(Jeho Nam) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.11
We present an image watermarking algorithm that is highly robust to scaling attack. Our proposed scheme is based on 8×8 block DCT compressed domain. In particular, a DC image is analyzed by DWT to embed a watermark. Experimental result shows that the proposed watermarking scheme significantly reduces computation time compared with existing algorithm, and yet provides invariant properties against various geometric distortion.