고음질을 위한 디지털 오디오 워터마킹에 관한 연구 = A Study on the Digital Audio Watermarking for a High Quality Audio

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, the authors proposed the digital audio watermarking algorithm for a high quality audio. Today, the digital watermark is used to confirm to the digital copyright protection, not only the digital image but the digital audio study is an activeness in the digital watermarking area. Especially, the watermark insertion in the digital audio area affects deeply not only a robustness but the audio quality of the watermarked audio data. Generally, the audio watermark is inserted in the frequence domain after FFT, the quality of audio data is affected by the watermark insertion. Thus, a high quality audio to be maintained at the same time, the study related a inserting of the robustness watermark happened to a hot issue. In this paper, the authors proposed the digital audio watermarking algorithm using psychoacoustic model and MDCT/IMDCT (Modified Discrete Cosine Transform/Inverse Modified Discrete Cosine Transform). In the proposed scheme, the authors experimented the stereo audio file with 44.1KHz and 128Kbps for the audio watermarking algorithm proposed. When the audio data is processed by MDCT, the watermark is able to insert into the frequence domain with256, 1024 and 2048 interval. In case of 50ms RMS window, it was confirmed that the difference between the original audio data and the watermarked audio data of RMS power is 0.8dB.

국문 초록 (Abstract)

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 워터마킹 된 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 44.1KHz, 128Kbps, 스테레오 오디오 파일을 이용하였다. 오디오 데이터가 MDCT를 통해 주파수 변환하는 과정에서 256, 1024, 2048 포인트 간격으로 워터마크를 삽입할 수 있다. 50ms의 RMS 윈도우를 사용했을 때 원 오디오 데이터와 워터마킹 된 오디오 데이터의 전체 RMS 파워의 차이는 0.8dB이다.