이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법 및 지리 정보 은닉 프로그램을 저장한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체
Method for hiding geographical information in image data, and computer readable recording medium storing geographical information hiding program
특허 요약
본 발명은 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법 및 지리 정보 은닉 프로그램을 저장한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법은, GPS 데이터를 수신하는 단계; 상기 GPS 데이터로부터 위도 값 및 경도 값을 추출하는 단계; 상기 워터마크가 삽입될 대상 이미지를 8×8 화소수의 단위로 분할하여, 복수의 이미지 블록을 설정하는 단계; 상기 복수의 이미지 블록의 개수, 상기 위도 값, 및 상기 경도 값에 기초하여 워터마크(watermark)를 생성하는 단계; 및 상기 대상 이미지 데이터를 JPEG(Joint Photographic Experts Group) 인코딩하는 과정에서, 상기 복수의 이미지 블록 각각의 제1 또는 제2 색차 성분의 크기를, 상기 워터마크의 비트 값에 따라 조절함으로써, 지리 정보가 은닉된 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다. 상기 워터마크의 비트들은 상기 복수의 이미지 블록에 각각 대응한다. 본 발명에 따르면 지리 정보가 은닉된 이미지의 비가시성과 강인성이 증가될 수 있고, 위치정보의 보안성이 보장될 수 있다. 지리 정보, 워터마크, 휘도 성분, 색차 성분
청구항
번호청구항
1

GPS 데이터를 수신하는 단계; 상기 GPS 데이터로부터 위도 값 및 경도 값을 추출하는 단계; 워터마크(watermark)가 삽입될 대상 이미지를 8×8 화소수의 단위로 분할하여, 복수의 이미지 블록을 설정하는 단계; 상기 복수의 이미지 블록의 개수, 상기 위도 값, 및 상기 경도 값에 기초하여 워터마크를 생성하는 단계; 및 상기 대상 이미지 데이터를 JPEG(Joint Photographic Experts Group) 인코딩하는 과정에서, 상기 복수의 이미지 블록 각각의 제1 또는 제2 색차 성분의 크기를, 상기 워터마크의 비트 값에 따라 조절함으로써, 지리 정보가 은닉된 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 워터마크의 비트들은 상기 복수의 이미지 블록에 각각 대응하고, 상기 워터마크를 생성하는 단계는, 설정된 자리 수로 각각 이루어진 상기 위도 값과 상기 경도 값 각각의 각 자리별 중요도를 서로 다르게 설정하기 위해, 하기의 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 기초하여, 상기 위도 값 및 상기 경도 값의 각 자리별 반복 횟수를 계산하는 단계; 상기 반복 회수 만큼 자리 수가 증가된 상기 위도 값 및 상기 경도 값을 BCD(Binary-coded decimal numbers) 변환하여, 비트열을 생성하는 단계; 및 비트들의 순서를 정의하는 미리 설정된 키(key) 값에 기초하여, 상기 비트열의 비트들을 재배열하여, 워터마크를 생성하는 단계를 포함하는 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법. [수학식 1]

[수학식 2]

2

삭제

3

제1항에 있어서, 상기 지리 정보가 은닉된 이미지 데이터를 생성하는 단계는, 상기 복수의 이미지 블록 중 하나를 선택하는 단계; 선택된 이미지 블록의 휘도 성분 값들과 제1 및 제2 색차 성분 값들을 추출하는 단계; 이산 코사인 변환에 의해, 상기 휘도 성분 값들을 휘도 주파수 계수 값들로, 상기 제1 색차 성분 값들을 제1 색차 주파수 계수 값들로, 상기 제2 색차 성분 값들을 제2 색차 주파수 계수 값들로 각각 변환하는 단계; 상기 휘도 주파수 계수 값들, 상기 제1 색차 주파수 계수 값들, 및 상기 제2 색차 주파수 계수 값들을 각각 지그재그 스캔(zigzag scan)하여 재배열하는 단계; 재배열된 상기 휘도 주파수 계수 값들, 상기 제1 및 제2 색차 주파수 계수 값들을 각각 양자화하는 단계; 양자화된 상기 제1 및 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC(direct current) 성분 값들간의 차 값을 계산하는 단계; 양자화된 상기 제1 및 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC(direct current) 성분 값들간의 차 값이, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값에 따라 설정된 조건을 만족하도록, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 조절하는 단계; 전체 이미지 블록들 각각의 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값이 조절될 때까지, 상기 선택 단계 내지 상기 조절 단계를 반복하는 단계; 및 상기 반복 단계 이 후, 전체 이미지 블록들의, 양자화된 휘도 주파수 계수 값들과 DC 성분 값이 조절된 제1 및 제2 색차 주파수 계수 값들을 엔트로피(entropy) 코딩하는 단계를 포함하는 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법.

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제3항에 있어서, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 조절하는 단계는, 양자화된 상기 제1 및 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값들간의 차 값을 설정된 제수(divisor) 값(M)(M=4H이고, H는 0보다 큰 정수)으로 나누어, 그 나머지 값을 구하는 단계; 상기 나머지 값이 M/2보다 크고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 1일 때, 상기 나머지 값이 0보다 크고 M/2보다 작아지도록, 양자화된 상기 제1 색차 주파수 계수 값의 DC 성분 값을 감소시키거나 또는 양자화된 상기 제2 색차 주파수 계수 값의 DC 성분 값을 증가시키는 단계; 및 상기 나머지 값이 M/2보다 작고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 0일 때, 상기 나머지 값이 M/2보다 크고 M보다 작아지도록, 양자화된 상기 제1 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 증가시키거나 또는 양자화된 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 감소시키는 단계를 포함하는 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법.

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제4항에 있어서, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 조절하는 단계는, 상기 나머지 값이 0보다 크고 M/2보다 작고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 1일 때, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 그대로 유지시키는 단계; 및 상기 나머지 값이 M/2보다 크고 M보다 작고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 0일 때, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 그대로 유지시키는 단계를 더 포함하는 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법.

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제4항에 있어서, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 조절하는 단계는, 상기 나머지 값이 0보다 크고 M/2보다 작지만 M/4은 아니고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 1일 때, 상기 나머지 값이 M/4으로 되도록, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 증가 또는 감소시키는 단계; 상기 나머지 값이 M/4이고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 1일 때, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 그대로 유지시키는 단계; 상기 나머지 값이 M/2보다 크고 M보다 작지만 3M/4은 아니고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 0일 때, 상기 나머지 값이 3M/4으로 되도록, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 증가 또는 감소시키는 단계; 및 상기 나머지 값이 3M/4이고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 0일 때, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 그대로 유지시키는 단계를 더 포함하는 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법.

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제4항에 있어서, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 조절하는 단계는, 상기 나머지 값이 -M/2보다 크고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 1일 때, 상기 나머지 값이 -M보다 크고 -M/2보다 작아지도록, 양자화된 상기 제1 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 감소시키거나 또는 양자화된 상기 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 증가시키는 단계; 및 상기 나머지 값이 -M/2보다 작고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 0일 때, 상기 나머지 값이 -M/2보다 크고 0보다 작아지도록, 양자화된 상기 제1 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 증가시키거나 또는 양자화된 상기 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 감소시키는 단계를 더 포함하는 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법.

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제4항에 있어서, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 조절하는 단계는, 상기 나머지 값이 -M보다 크고 -M/2보다 작고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 1일 때, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 그대로 유지시키는 단계; 상기 나머지 값이 -M/2보다 크고 0보다 작고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 0일 때, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 그대로 유지시키는 단계를 더 포함하는 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법.

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제4항에 있어서, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 조절하는 단계는, 상기 나머지 값이 -M/2보다 크고 0보다 작지만 -M/4은 아니고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 0일 때, 상기 나머지 값이 -M/4으로 되도록, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 증가 또는 감소시키는 단계; 상기 나머지 값이 -M/4이고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 0일 때, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 그대로 유지시키는 단계; 상기 나머지 값이 -M보다 크고 -M/2보다 작지만 -3M/4은 아니고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 1일 때, 상기 나머지 값이 -3M/4으로 되도록, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 증가 또는 감소시키는 단계; 및 상기 나머지 값이 -3M/4이고, 상기 선택된 이미지 블록에 대응하는 상기 워터마크의 해당 비트 값이 1일 때, 양자화된 상기 제1 또는 제2 색차 주파수 계수 값들의 DC 성분 값을 그대로 유지시키는 단계를 더 포함하는 이미지 데이터에 지리 정보를 은닉하는 방법.

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GPS 데이터를 수신하는 단계; 상기 GPS 데이터로부터 위도 값 및 경도 값을 추출하는 단계; 워터마크가 삽입될 대상 이미지를 8×8 화소수의 단위로 분할하여, 복수의 이미지 블록을 설정하는 단계; 상기 복수의 이미지 블록의 개수, 상기 위도 값, 및 상기 경도 값에 기초하여 워터마크를 생성하는 단계; 및 상기 대상 이미지 데이터를 JPEG 인코딩하는 과정에서, 상기 복수의 이미지 블록 각각의 제1 또는 제2 색차 성분의 크기를, 상기 워터마크의 비트 값에 따라 조절함으로써, 지리 정보가 은닉된 이미지 데이터를 생성하는 단계를 실행하는 지리 정보 은닉 프로그램을 저장한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체로서, 상기 워터마크의 비트들은 상기 복수의 이미지 블록에 각각 대응하고, 상기 워터마크를 생성하는 단계는, 설정된 자리 수로 각각 이루어진 상기 위도 값과 상기 경도 값 각각의 각 자리별 중요도를 서로 다르게 설정하기 위해, 하기의 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 기초하여, 상기 위도 값 및 상기 경도 값의 각 자리별 반복 횟수를 계산하는 단계; 상기 반복 회수 만큼 자리 수가 증가된 상기 위도 값 및 상기 경도 값을 BCD(Binary-coded decimal numbers) 변환하여, 비트열을 생성하는 단계; 및 비트들의 순서를 정의하는 미리 설정된 키(key) 값에 기초하여, 상기 비트열의 비트들을 재배열하여, 워터마크를 생성하는 단계를 포함하는 지리 정보 은닉 프로그램을 저장한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체. [수학식 1]

[수학식 2]