KR20200121638A - Method for embeding and extracting watermark in biomedical image, device and computer readable medium for performing the method - Google Patents

Method for embeding and extracting watermark in biomedical image, device and computer readable medium for performing the method Download PDF

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KR20200121638A
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Abstract

According to one embodiment of the present invention, a method of inserting and extracting a watermark into and out of a biometric image comprises the steps of: converting an RGB channel of a biometric image into a YUV channel; dividing a Y channel constituting the YUV channel into image blocks of a predetermined pixel size so as to transform each image block into a discrete cosine transform domain; selecting at least one image block into which a watermark is inserted from among all of the image blocks based on the density of DC coefficients of the discrete cosine transform image block; and applying an inverse Chinese remainder theorem (CRT) to coefficients of the selected image block so as to insert any one bit constituting the watermark into the selected image block. According to the present invention, the watermark can be inserted into a biometric image in a state in which the watermark cannot be easily identifiable.

Description

생체영상 워터마크 삽입 및 추출 방법, 이를 수행하기 위한 장치 및 기록매체{METHOD FOR EMBEDING AND EXTRACTING WATERMARK IN BIOMEDICAL IMAGE, DEVICE AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR PERFORMING THE METHOD}Biometric image watermark insertion and extraction method, device and recording medium for performing it {METHOD FOR EMBEDING AND EXTRACTING WATERMARK IN BIOMEDICAL IMAGE, DEVICE AND COMPUTER READABLE MEDIUM FOR PERFORMING THE METHOD}

본 발명은 생체영상 워터마크 삽입 및 추출 방법, 이를 수행하기 위한 장치 및 기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생체영상에 워터마크를 삽입하거나 생체영상에 삽입된 워터마크를 검출하는 생체영상 워터마킹 방법, 이를 수행하기 위한 장치 및 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a biometric image watermark insertion and extraction method, an apparatus for performing the same, and a recording medium, and more particularly, a biometric image watermarking for inserting a watermark into a biometric image or detecting a watermark inserted into the biometric image. It relates to a method, an apparatus for performing the same, and a recording medium.

최근 인터넷 상의 멀티미디어 콘텐츠들은 시간이 흐를수록 그 양과 상업적 가치가 기하급수적으로 증가하고 있으며, 컴퓨터와 네트워크 기술의 발전에 따라 디지털 컨텐츠의 불법적인 복제나 유통으로 인한 지적재산권 문제가 크게 대두되고 있다. 디지털 컨텐츠는 그 특성상 어려움 없이 원본과 차이 없는 복사본 제작이 가능해 저작자에게 심각한 경제적 손실을 입히게 되는 매우 중요한 문제이다. 따라서 불법적 복제를 방지하고 소유권을 효과적으로 보호하기 위한 저작권 보호 기술이 요구되고 있다.Recently, multimedia contents on the Internet have increased exponentially in volume and commercial value as time goes by, and intellectual property rights problems due to illegal copying or distribution of digital contents have emerged greatly with the development of computer and network technologies. Digital content is a very important problem that can cause serious economic loss to authors as it is possible to make copies without any difficulties from the originals due to its characteristics. Therefore, copyright protection technology is required to prevent illegal copying and effectively protect ownership.

하지만, 저작권 보호는 인터넷의 특성 상 데이터 조작이 간편하다는 점 때문에 어려움을 겪고 있다. 또한, 개방적이고 자유롭다는 특성과 영상 및 문서를 조작할 수 있는 다양한 소프트웨어들에 대한 간편한 접근 등으로 인증 및 소유권 확인에 관련한 문제가 발생하고 있다.However, copyright protection suffers from the fact that data manipulation is simple due to the nature of the Internet. In addition, problems related to authentication and ownership verification have arisen due to the characteristics of being open and free, and easy access to various software that can manipulate images and documents.

이러한 이유들로, 최근 생체영상 워터마킹 기술을 이용한 저작권 보호 서비스가 제공되고 있다. 지문, 정맥, 홍채 등 생체인증은 최근 급속도로 종류와 분야가 확대되고 있다. 이러한 생체인증은 비밀번호, 보안카드 등과 같은 기존의 보안 기술보다 편리하고 보안성도 높지만 생체정보가 유출의 문제가 있다. 생체영상 워터마크 삽입 기술은 생체인식기에 저장된 생체영상이 유출되었을 경우 생체 인증 시 유출된 생체영상을 감지하고 거부 할 수 있도록 하는 기술이다.For these reasons, a copyright protection service using biometric image watermarking technology has recently been provided. Biometric authentication such as fingerprints, veins, and irises is rapidly expanding in types and fields in recent years. Although such biometric authentication is more convenient and has higher security than existing security technologies such as passwords and security cards, there is a problem of leakage of biometric information. The biometric image watermark insertion technology is a technology that detects and rejects the leaked biometric image during biometric authentication when a biometric image stored in a biometric reader is leaked.

워터마킹 기술을 개발할 때, 고려해야할 필수적인 사항들로 첫 번째는 비가시성 즉, 삽입된 워터마크는 삽입 여부를 시각적으로 판단할 수 없어야 하고, 두 번째는 견고성 즉, 허가 없이는 워터마크를 제거, 변경 또는 손상시킬 수 없어야 한다. When developing a watermarking technology, it is essential to consider. The first is invisibility, that is, the inserted watermark must not be visually judged whether or not it is inserted, and the second is robustness, that is, the watermark is removed and changed without permission. Or it shouldn't be possible to damage it.

하지만 비가시성과 견고성 두 가지의 기준은 상반되는 요구사항으로 두 가지의 요구사항을 충족시키기 위한 기술이 요구되고 있는 실정이다.However, the two criteria of invisibility and robustness are contradictory requirements, and technology to meet the two requirements is required.

한국등록특허 제10-0902490호Korean Patent Registration No. 10-0902490 한국등록특허 제10-0874382호Korean Patent Registration No. 10-0874382

본 발명의 일측면은 워터마크의 강건성을 향상시키면서도 원본 영상의 품질을 유지할 수 있는 워터마킹 알고리즘을 수행하는 생체영상 워터마크 삽입 및 추출 방법, 이를 수행하기 위한 장치 및 기록매체를 제공한다.An aspect of the present invention provides a biometric image watermark insertion and extraction method that performs a watermarking algorithm capable of maintaining the quality of an original image while improving the robustness of the watermark, and an apparatus and a recording medium for performing the same.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마킹 장치에 의해 수행되는 워터마크 삽입 방법은, 생체영상의 RGB 채널을 YUV 채널로 변환하고, 상기 YUV 채널을 구성하는 Y 채널을 소정 픽셀 크기의 이미지 블록으로 분할하여 각각의 이미지 블록을 이산 코사인 변환 영역으로 변환하고, 이산 코사인 변환된 이미지 블록의 DC 계수의 밀집도를 산출하고, 상기 밀집도에 기반하여 모든 이미지 블록 중 워터마크가 삽입될 이미지 블록을 적어도 하나 선택하며, 선택된 이미지 블록의 DC 계수 및 저주파 AC 계수 중 어느 하나의 계수에 역 CRT(Chinese Remainder Theorem)를 적용하여 상기 선택된 이미지 블록에 상기 워터마크를 구성하는 어느 하나의 비트를 삽입할 수 있다.In the watermark embedding method performed by the biometric image watermarking apparatus according to an embodiment of the present invention, an RGB channel of a biometric image is converted into a YUV channel, and the Y channel constituting the YUV channel is an image block having a predetermined pixel size. By dividing each image block into a discrete cosine transform region, calculating the density of the DC coefficient of the discrete cosine transformed image block, and at least one image block into which a watermark is to be inserted among all image blocks based on the density. It is selected, and any one bit constituting the watermark may be inserted into the selected image block by applying an inverse Chinese Remainder Theorem (CRT) to any one of the DC coefficient and the low frequency AC coefficient of the selected image block.

상기 생체영상의 Y 채널 영상을 상기 워터마크가 삽입된 생체영상으로 대체하고, 상기 워터마크가 삽입된 생체영상의 YUV 채널을 RGB 채널로 재변환하는 것을 더 포함할 수 있다.It may further include replacing the Y channel image of the biometric image with the biometric image in which the watermark is inserted, and re-converting the YUV channel of the biometric image into which the watermark is inserted into an RGB channel.

상기 이산 코사인 변환된 이미지 블록의 DC 계수의 밀집도를 산출하는 것은, 상기 이미지 블록을 8비트 정수형으로 변환한 후 DC 계수의 밀집도를 산출하는 것일 수 있다.Calculating the density of the DC coefficient of the discrete cosine transformed image block may be calculating the density of the DC coefficient after converting the image block into an 8-bit integer type.

상기 이산 코사인 변환된 이미지 블록의 DC 계수의 밀집도를 산출하는 것은, 전체 DC 계수의 합에서 어느 하나의 블록의 DC 계수의 비율을 상기 밀집도로 산출하는 것일 수 있다.Calculating the density of the DC coefficient of the discrete cosine-transformed image block may be calculating a ratio of the DC coefficient of any one block to the sum of the total DC coefficients.

상기 워터마크가 삽입될 이미지 블록을 적어도 하나 선택하는 것은, 상기 워터마크를 구성하는 비트의 개수에 기초하여 상기 밀집도가 높은 이미지 블록부터 순차적으로 선택하는 것일 수 있다.Selecting at least one image block into which the watermark is to be inserted may be sequentially selecting from the image block having the high density based on the number of bits constituting the watermark.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마킹 장치에 의해 수행되는 생체영상 워터마크 검출 방법은, 워터마크가 삽입된 생체영상의 RGB 채널을 YUV 채널로 변환하고, 상기 YUV 채널을 구성하는 Y 채널을 소정 픽셀 크기의 이미지 블록으로 분할하여 각각의 이미지 블록을 이산 코사인 변환 영역으로 변환하고, 이산 코사인 변환된 이미지 블록의 DC 계수의 밀집도를 산출하고, AC 성분에 대하여 역 CRT(Chinese Remainder Theorem)를 통해 워터마크의 화소를 결정하며, 결정된 화소에 따라 워터마크를 검출할 수 있다.In addition, the biometric image watermark detection method performed by the biometric image watermarking apparatus according to an embodiment of the present invention converts an RGB channel of a biometric image into which a watermark is inserted into a YUV channel, and configures the YUV channel. By dividing the Y channel into image blocks of a predetermined pixel size, each image block is converted into a discrete cosine transform region, the density of the DC coefficient of the discrete cosine transformed image block is calculated, and an inverse Chinese Remainder Theorem (CRT) for the AC component is performed. ) To determine the pixels of the watermark, and detect the watermark according to the determined pixels.

상기 워터마크를 검출하는 것은, 워터마크 변조 측정 함수가 기준 구간 이상이 되도록 기 설정된 워터마크 삽입 강도 결정 계수의 크기를 조정하며 워터마크를 검출하는 것일 수 있다.Detecting the watermark may include detecting a watermark by adjusting a size of a predetermined watermark insertion strength determination coefficient such that a watermark modulation measurement function is equal to or greater than a reference interval.

상기 워터마크를 검출하는 것은, 역 CRT를 통해 획득된 제1 변수가 기 설정된 워터마크 삽입 강도 결정 계수 및 역 CRT를 통해 획득된 제2 변수와의 연산 결과값보다 큰 경우, 워터마크 비트를 1로 추출하고, 상기 제1 변수가 상기 연산 결과값 미만인 경우, 워터마크 비트를 0으로 추출하는 것일 수 있다.Detecting the watermark is when the first variable obtained through the inverse CRT is greater than a predetermined watermark insertion strength determination coefficient and a result of the calculation with the second variable obtained through the inverse CRT, the watermark bit is 1 When the first variable is less than the calculation result value, the watermark bit may be extracted as 0.

상기 상기 워터마크를 검출하는 것은, 상기 워터마크 변조 측정 함수가 기준 구간 이상 미만으로 확인될 때까지상기 기 설정된 워터마크 삽입 강도 결정 계수의 크기를 조정하며 워터마크를 검출하는 것을 반복 수행하다가, 상기 워터마크 변조 측정 함수가 기준 구간 이상 미만인 것으로 확인되면, 반복 수행 과정에서 추출된 적어도 하나의 워터마크 비트를 이용하여 워터마크 영상을 생성하는 것일 수 있다.The detection of the watermark may include adjusting the size of the preset watermark insertion strength determination coefficient and detecting the watermark repeatedly until the watermark modulation measurement function is determined to be less than or equal to a reference interval. If it is determined that the watermark modulation measurement function is less than or equal to the reference period, it may be that a watermark image is generated by using at least one watermark bit extracted during an iterative process.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는, 본발명에 따른 생체영상 워터마크 삽입 방법 및 생체영상 워터마크 추출 방법 중 어느 하나의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록될 수 있다.In addition, in the computer-readable recording medium according to an embodiment of the present invention, a computer program for performing any one of a biometric image watermark embedding method and a biometric image watermark extraction method according to the present invention may be recorded. have.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 생체정보가 담긴 RGB 컬러영상을 DCT 변환하기 전, YUV 컬러공간으로 변환한 후, Y 영역에 대해서만 DCT 변환을 수행하여 워터마크를 삽입함에 따라 영상 내 에지 영역에 워터마크가 삽입될 확률과 밝기가 높은 영역에 삽입될 가능성이 높아지므로 워터마크는 사람 눈으로 식별하기 어려운 형태로 생체영상에 삽입될 수 있다According to one aspect of the present invention described above, before DCT conversion of an RGB color image containing biometric information, after converting to YUV color space, DCT conversion is performed on only the Y area to insert a watermark. Since the probability of the watermark being inserted into the watermark and the possibility of being inserted into the high-brightness area increases, the watermark can be inserted into the biometric image in a form that is difficult to identify with the human eye

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마킹 장치의 개략적인 구성이 도시된 블록도이다.
도 2는 도 1의 전처리부의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마크 삽입 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.
도 4 내지 도 7은 생체영상 워터마크 상입 방법에 따라 생체영상에 워터마크가 삽입되는 구체적인 일 예가 도시된 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마크 추출 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a biometric image watermarking apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a detailed configuration of the preprocessor of FIG. 1.
3 is a flow chart showing a schematic flow of a method for embedding a biometric image watermark according to an embodiment of the present invention.
4 to 7 are diagrams illustrating a specific example in which a watermark is inserted into a biometric image according to a biometric image watermark embedding method.
8 and 9 are flow charts illustrating a schematic flow of a biometric image watermark extraction method according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The detailed description of the present invention to be described later refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It is to be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마킹 장치(1)의 개략적인 구성이 도시된 블록도이다.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a biometric image watermarking apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 생체영상 워터마킹 장치(1)는 생체영상에 워터마크를 삽입하거나, 생체영상에 삽입된 워터마크를 검출하는 장치이다.The biometric image watermarking apparatus 1 according to the present invention is a device that inserts a watermark into a biometric image or detects a watermark inserted into a biometric image.

여기서, 생체영상은 사용자의 생체적인 특징을 나타내는 정보가 포함된 영상으로, 예컨대 지문, 홍채, 땀샘, 안구, 정맥, 손금, 안면 영상을 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니며 개인의 고유한 생물학적 특징을 식별할 수 있는 정보를 나타내는 영상을 더 포함할 수도 있다.Here, the biometric image is an image including information representing a user's biological characteristics, and may include, for example, fingerprint, iris, sweat gland, eye, vein, palmistry, and facial image, but is not limited thereto, It may further include an image representing information capable of identifying features.

생체영상 워터마킹 장치(1)는 이동성을 갖거나 고정된 장치일 수 있으며, PC(Personal Computer), 스마트폰(smartphone), 디바이스(device), 기구(apparatus), 단말(terminal), UE(user equipment), MS(mobile station), 무선기기(wireless device), 휴대기기(handheld device), 서버(server), 엔진(engine) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.The biometric watermarking device 1 may be a mobile or fixed device, and may be a personal computer (PC), a smartphone, a device, an apparatus, a terminal, and a user equipment), MS (mobile station), wireless device (wireless device), handheld device (handheld device), server (server), engine (engine), etc. may be called in other terms.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마킹 장치(1)는 전처리부(100), 워터마킹 삽입부(200) 및 워터마킹 검출부(300)를 포함할 수 있다.Specifically, the biometric image watermarking apparatus 1 according to an embodiment of the present invention may include a preprocessing unit 100, a watermarking insertion unit 200, and a watermarking detection unit 300.

생체영상 워터마킹 장치(1)는 도 1에 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 구현될 수 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해 구현될 수 있다. 또는, 생체영상 워터마킹 장치(1)는 전처리부(100), 워터마킹 삽입부(200) 및 워터마킹 검출부(300) 중 적어도 두 개의 구성요소가 하나의 구성요소로 통합되어 하나의 구성요소가 복합적인 기능을 수행할 수도 있다. 이하, 상술한 구성요소들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The biometric image watermarking apparatus 1 may be implemented by more components than the components shown in FIG. 1, and may be implemented by fewer components. Alternatively, in the biometric image watermarking apparatus 1, at least two of the preprocessing unit 100, the watermarking insertion unit 200, and the watermarking detection unit 300 are integrated into one component, so that one component is It can also perform complex functions. Hereinafter, the above-described components will be described in detail.

전처리부(100)는 생체영상에 워터마크를 삽입하거나, 생체영상으로부터 워터마크를 검출하기 위해 생체영상에 대한 전처리 과정을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2를 함께 참조하여 설명하기로 한다.The preprocessor 100 may insert a watermark into the biometric image or perform a preprocessing process on the biometric image to detect the watermark from the biometric image. In this regard, it will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 도 1의 전처리부(100)의 구체적은 구성이 도시된 블록도이다.2 is a block diagram showing a detailed configuration of the preprocessor 100 of FIG. 1.

전처리부(100)는 후술하는 워터마킹 삽입부(200) 및 워터마킹 검출부(300)에 의해 수행되는, 워터마크 삽입 또는 추출 과정에서 생체영상을 변환하거나 처리할 수 있다. 즉, 워터마킹 삽입부(200)는 생체영상 워터마크 삽입 과정을 제어하고, 워터마킹 검출부(300)는 생체영상에 삽입된 워터마크를 검출하는 과정을 제어하는데, 이때, 워터마킹 삽입부(200) 및 워터마킹 검출부(300) 전처리부(100)를 통해 생체영상을 적절한 형태로 변환하거나 처리할 수 있다.The preprocessor 100 may convert or process a biometric image during a watermark insertion or extraction process performed by the watermarking insertion unit 200 and the watermarking detection unit 300 to be described later. That is, the watermarking insertion unit 200 controls a process of inserting a biometric image watermark, and the watermarking detection unit 300 controls a process of detecting a watermark inserted into the biometric image. In this case, the watermarking insertion unit 200 ) And the watermarking detection unit 300 may convert or process a biometric image into an appropriate form through the preprocessor 100.

이를 위해, 전처리부(100)는 YUV 변환부(110), DCT 변환부(120) 및 CRT 변환부(120)를 포함할 수 있다.To this end, the preprocessor 100 may include a YUV converter 110, a DCT converter 120 and a CRT converter 120.

YUV 변환부(110)는 생체영상의 RGB 채널을 YUV 채널로 변환하는 모듈일 수 있다. YUV 채널로 변환된 생체영상의 Y 채널은 영상의 밝기를 나타내는 정보가 포함될 수 있다.The YUV conversion unit 110 may be a module that converts an RGB channel of a biometric image into a YUV channel. The Y channel of the biometric image converted to the YUV channel may include information indicating the brightness of the image.

DCT 변환부(120)는 생체영상의 YUV 채널을 구성하는 Y 채널을 소정 픽셀 크기의 이미지 블록으로 분할하여 각각의 이미지 블록을 이산 코사인 변환 영역으로 변환할 수 있다.The DCT converter 120 may divide the Y channel constituting the YUV channel of the biometric image into image blocks having a predetermined pixel size, and convert each image block into a discrete cosine transform region.

DCT는 이산 코사인 변환(Discret Cosine Transform)의 약자로, 데이터를 공간 영역(spatialdomain)에서 주파수 영역(frequency domain)으로 변환시키는 알고리즘이며, 신호 에너지의 성분 대부분은 DCT 변환 이후 저주파 성분 일부에 집중되는 에너지 집중 현상을 갖는 것을 특징으로 한다.DCT stands for Discrete Cosine Transform, an algorithm that converts data from spatial domain to frequency domain, and most of the signal energy components are energy concentrated on some low-frequency components after DCT conversion. It is characterized by having a concentration phenomenon.

공간 영역의 영상들이 JPEG 압축에 취약하다는 점 때문에, 본 발명에 따른 생체영상 워터마킹 장치(1)는 DCT 변환부(120)를 통해 생체영상을 주파수 영역인 DCT 영역으로 변환시킨 후, DCT 영역에 대하여 워터마크를 삽입할 수 있다.Since images in the spatial domain are vulnerable to JPEG compression, the biometric image watermarking apparatus 1 according to the present invention converts the biometric image into the DCT domain, which is the frequency domain, through the DCT converter 120, and then converts the biometric image into the DCT domain. You can insert a watermark against it.

CRT 변환부(120)는 후술하는 워터마킹 삽입부(200) 및 워터마킹 검출부(300)에 의해 선택된 이미지 블록에 중국인 나머지 정리(Chinese Remainder Theorem, 이하 CRT)를 적용하여 워터마크를 삽입하기 위한 계수를 생성할 수 있다.The CRT conversion unit 120 is a coefficient for inserting a watermark by applying the Chinese Remainder Theorem (hereinafter referred to as CRT) to the image block selected by the watermarking insertion unit 200 and the watermarking detection unit 300 to be described later. Can be created.

CRT 이론은 유한 필드 계산 및 암호 해독에서 광범위하게 사용되어온 이론으로 모듈러 연산만이 사용되기 때문에 CRT의 구현은 계산적으로 효율적인 특징이 있다.] CRT 이론은 두 개의 서로소를 활용하며, 서로소 범위 내에서 임의의 정수를 나타내는 것을 목적으로 한다. 연구에서 활용된 CRT 이론은 {m, n} 두 개의 쌍으로 묶인 서로소에 의해 생성되는 정수 Z를 이용해 정리할 수 있다. Z는 N이라는 동적 범위 안에서 생성되며, N은 m과 n을 곱한 것이다. 먼저, 아래의 수학식 1을 이용하여 r1과 r2를 산출할 수 있다.CRT theory is a theory that has been widely used in finite field calculation and decryption. Since only modular operations are used, CRT implementation is computationally efficient.] CRT theory utilizes two mutual elements and is within the range of each other. It aims to represent an arbitrary integer in The CRT theory used in the study can be summarized by using the integer Z generated by two pairs of {m, n}. Z is created within the dynamic range of N, where N is the product of m and n. First, r 1 and r 2 can be calculated using Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

그리고, r1과 r2를 이용하여 아래의 수학식 2를 만족하는 s1과 s2를 구한다.And, s 1 and s 2 satisfying Equation 2 below are obtained using r 1 and r 2 .

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

다음으로, m보다 작은 p라는 양의 정수와 n보다 작은 q라는 양의 정수 두 개를 r1s1과 r2s2를 통해 구하면, 정수 Z를 아래의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.Next, if two positive integers, p, less than m, and q, less than n, are obtained through r 1 s 1 and r 2 s 2 , the integer Z can be expressed as Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

역 CRT는 CRT를 통하여 얻어진 정수 Z를 사용하여 p와 q 값을 사용하여 이루어진다. 이때, CRT 변환부(120)는 아래의 수학식 4를 이용한 역 CRT를 통해 다음의 변수들 즉, 제1 변수(D), 제2 변수(d) 및 제3 변수(b)를 산출하여 사용할 수 있다.Inverse CRT is achieved using p and q values using the integer Z obtained through CRT. At this time, the CRT conversion unit 120 calculates and uses the following variables, that is, the first variable (D), the second variable (d) and the third variable (b) through the inverse CRT using Equation 4 below. I can.

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

워터마킹 삽입부(200)는 전처리부(100)를 통해 가공된 생체영상을 이용하여 생체영상에 워터마크를 삽입할 수 있다. 이와 관련하여 도 3 내지 도 ~를 함께 참조하여 설명하기로 한다.The watermarking insertion unit 200 may insert a watermark into the biometric image by using the biometric image processed through the preprocessor 100. In this regard, it will be described with reference to FIGS. 3 to 3.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마크 삽입 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마크 삽입 방법의 구체적인 일 예를 설명하기 위한 도면이다.3 is a flow chart showing a schematic flow of a biometric image watermark embedding method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 7 are specific examples of a biometric image watermark embedding method according to an embodiment of the present invention. It is a figure for explaining an example.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 32x32 크기의 워터마크를 256x256 원본영상에 포함시키기 위한 방법인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that a watermark of a size of 32x32 is included in a 256x256 original image.

먼저, 워터마킹 삽입부(200)는 전처리부(100)의 YUV 변환부(110)를 통해 RGB 형태의 생체영상(도 4 참조)을 YUV 컬러공간으로 변환(도 5 참조)할 수 있다(31). Y 영역은 영상의 밝기에 대한 정보를 포함하고 있는데 사람의 눈이 밝기 정보에 민감하다는 특성 때문에 본 발명에서는 생체영상의 Y 영역을 사용할 수 있다.First, the watermarking insertion unit 200 may convert an RGB-type biometric image (see FIG. 4) into a YUV color space (see FIG. 5) through the YUV conversion unit 110 of the preprocessor 100 (31). ). The Y region contains information on the brightness of an image, and because of the characteristic that the human eye is sensitive to the brightness information, the Y region of the biometric image can be used in the present invention.

다음으로, 워터마킹 삽입부(200)는 생체영상의 Y 채널 영역을 소정 픽셀 크기의 이미지 블록으로 분할 수 있다(32). 예컨대, 워터마킹 삽입부(200)는 생체영상의 Y 채널 영역을 구성하는 픽셀들을 8x8 이미지 블록으로 분할할 수 있다. 하지만, 이미지 블록의 크기는 상술한 예시에 한정되는 것은 아니며, 사용환경 및 목적에 따라 다양한 크기의 이미지 블록으로 분할 수 있다.Next, the watermarking insertion unit 200 may divide the Y channel region of the biometric image into image blocks having a predetermined pixel size (32). For example, the watermarking insertion unit 200 may divide pixels constituting the Y channel region of the biometric image into 8x8 image blocks. However, the size of the image block is not limited to the above example, and may be divided into image blocks of various sizes according to a usage environment and purpose.

워터마킹 삽입부(200)는 DCT 변환부(120)를 통해 분할된 각각의 이미지 블록에 DCT 변환을 수행할 수 있다(33).The watermarking insertion unit 200 may perform DCT transformation on each image block divided through the DCT conversion unit 120 (33).

워터마킹 삽입부(200)는 공간영역에서의 취약점을 극복하기 위해 CRT 기반의 워터마킹 기술을 활용하면서 DCT 영역에서 워터마크를 삽입하고 추출할 수 있다. DCT 변환은 선택되는 블록에 대해 수행되며 워터마크 비트의 삽입은 DCT 계수를 변경시킴으로써 수행될 수 있다.The watermarking insertion unit 200 may insert and extract a watermark in the DCT area while utilizing a CRT-based watermarking technology to overcome the vulnerability in the spatial domain. The DCT transformation is performed on the selected block, and the insertion of the watermark bit can be performed by changing the DCT coefficient.

도 6은 생체영상이 8x8이미지 블록들로 분할된 후 각각의 이미지 블록이 DCT 변환된 일 예가 도시된 도면이다.6 is a diagram illustrating an example in which a biometric image is divided into 8x8 image blocks and then each image block is DCT-transformed.

워터마킹 삽입부(200)는 이미지 블록의 DCT 변환을 위해, 아래의 수학식 5를 이용하여 p와 q값을 산출하고, 산출된 p, q값의 관계를 기반으로 Z값을 변경시킬 수 있다.The watermarking insertion unit 200 may calculate p and q values using Equation 5 below for DCT conversion of the image block, and may change the Z value based on the relationship between the calculated p and q values. .

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

p와 q 값을 얻기 위해 변환된 십진수 Z에 수학식 5를 활용한 역 CRT를 적용시켜준다. 여기서 p와 q 값을 구한 이유는 이 방법에서의 워터마크 삽입 조건이 p와 q 두 값 사이의 관계에 기초하여 이루어지기 때문이다. p와 q 값 간의 필요 관계가 충족될 때까지 역 CRT를 반복 적용시키게 되며 충족된 값이 나올때까지 Z는 Z'로 수정되게 된다. 여기서 Z는 DCT 계수를 의미한다.In order to obtain p and q values, the inverse CRT using Equation 5 is applied to the converted decimal number Z. The reason p and q values are calculated here is that the watermark embedding condition in this method is based on the relationship between the two values p and q. Inverse CRT is repeatedly applied until the necessary relationship between p and q values is satisfied, and Z is modified to Z'until a satisfied value is obtained. Here, Z means the DCT coefficient.

필요 관계가 성립된다면 Z'는 Y에 더해져서 새로운 워터마크가 삽입된 화소 X'를 얻게 된다. 워터마크가 삽입된 화소 X'를 각 블록마다 삽입하여 최종적으로 워터마킹된 영상을 생성시킨다.If the necessary relationship is established, Z'is added to Y to obtain a pixel X'with a new watermark inserted therein. The watermarked pixel X'is inserted for each block to finally generate a watermarked image.

워터마킹 삽입부(200)는 DCT 변환된 각각의 블록의 DC 계수 밀집도를 산출하고, 산출된 이미지 블록별 밀집도에 기반하여 워터마크 삽입될 이미지 블록을 적어도 하나 선택할 수 있다(34).The watermarking inserting unit 200 may calculate a DC coefficient density of each DCT-transformed block and select at least one image block to be watermarked based on the calculated density of each image block (34).

DCT 변환을 수행한 후에는 어떤 블록에 워터마크를 삽입할지 선택할 때, 기존 방법의 무작위 선택이 아닌 DC 계수들이 밀집되어 있는 정도에 선택한다. 본 발명에서는 도 7에 도시된 바와 같이, DCT 블록을 8비트 정수형으로 변환하여 DC 계수들의 밀집도를 계산하여, 이 밀집도가 높은 블록부터 차례대로 워터마크를 삽입한다. 이 경우 원본영상 내에서 가장 복잡한 영역부터 워터마크가 삽입된다. 즉, 영상 내 에지 영역에 워터마크가 삽입될 확률과 밝기가 높은 영역에 삽입될 가능성이 높아지므로 사람 눈으로 인식하기 더욱 어렵도록 만드는 효과가 있다.After performing the DCT transformation, when selecting which block to insert the watermark, it is selected based on the density of DC coefficients rather than the random selection of the conventional method. In the present invention, as shown in FIG. 7, the DCT block is converted into an 8-bit integer type to calculate the density of DC coefficients, and watermarks are sequentially inserted from the block having the high density. In this case, the watermark is inserted from the most complex area in the original image. That is, since the probability of the watermark being inserted in the edge region of the image and the possibility of being inserted in the region having high brightness is increased, there is an effect of making it more difficult to recognize by the human eye.

워터마킹 삽입부(200)는 선택된 이미지 블록에 워터마크를 구성하는 비트들 중 하나의 비트를 삽입할 수 있다. 예컨대, 워터마킹 삽입부(200)는 워터마크가 8비트인 경우 밀집도가 가장 높은 상위 8개의 이미지 블록을 선택하고, 선택된 블록에 워터마크 비트를 하나씩 삽입할 수 있다.The watermarking inserting unit 200 may insert one of bits constituting a watermark into the selected image block. For example, when the watermark is 8 bits, the watermarking insertion unit 200 may select the upper 8 image blocks having the highest density and insert the watermark bits one by one into the selected block.

최종적으로, 워터마킹 삽입부(200)는 Y채널에 워터마크가 삽입된, YUV 채널 형태의 생체영상을 다시 RGB 채널로 변환함으로써 워터마크 삽입 과정을 종료할 수 있다(36).Finally, the watermark embedding unit 200 may end the watermark embedding process by converting the biometric image in the form of a YUV channel in which the watermark is inserted into the Y channel back to an RGB channel (36).

상술한 과정에 따라 생체영상에 워터마크가 삽입되는 경우 원본영상 내에서 가장 복잡한 영역부터 워터마크가 삽입될 수 있다. 따라서, 영상 내 에지 영역에 워터마크가 삽입될 확률과 밝기가 높은 영역에 삽입될 가능성이 높아지므로 사람 눈으로 인식하기 더욱 어렵도록 만드는 효과를 가지게 된다.When the watermark is inserted into the biometric image according to the above-described process, the watermark may be inserted from the most complex area in the original image. Accordingly, since the probability of inserting the watermark into the edge region of the image and the probability of being inserted into the region having high brightness increases, it has an effect of making it more difficult to recognize by the human eye.

워터마크 추출부(300)는 생체영상에 삽입된 워터마크를 검출할 수 있다. 이와 관련하여, 도 8 및 도 9를 함께 참조하여 설명하기로 한다.The watermark extractor 300 may detect a watermark inserted into a biometric image. In this regard, it will be described with reference to FIGS. 8 and 9 together.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체영상 워터마크 추출 방법의 개략적인 흐름이 도시된 순서도이고, 도 9는 최적의 워터마크를 추출할 수 있도록 하는 C를 조정하는 구체적인 흐름이 도시된 순서도이다.FIG. 8 is a flow chart showing a schematic flow of a biometric image watermark extraction method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a flow chart showing a detailed flow of adjusting C for extracting an optimal watermark. to be.

워터마크 추출부(300)는 워터마크 삽입부(200)와 유사하게, 워터마크가 삽입된 생체영상을 YUV 채널로 변환(81)한 후, Y 채널 영상을 8x8블록 역 DCT를 수행할 수 있다(82, 83). 이와 관련된 구체적인 내용은 도 3을 참조하여 상술하였으므로, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.Similar to the watermark embedding unit 200, the watermark extraction unit 300 converts 81 a biometric image into which a watermark is inserted into a YUV channel, and then performs 8x8 block inverse DCT on the Y channel image. (82, 83). Details related to this have been described above with reference to FIG. 3, and thus repeated descriptions will be omitted.

이후, 워터마크 추출부(300)는 DC계수의 밀집도를 계산 하고 AC성분에 대해서 역 CRT 조건을 사용하여 워터마크 영상을 추출할 수 있다(84). Thereafter, the watermark extractor 300 may calculate the density of the DC coefficient and extract the watermark image using the inverse CRT condition for the AC component (84).

이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 워터마크 추출부(300)는 워터마크 추출 시 워터마크 영상을 최상의 품질로 추출 할 수 있는 변수 C를 구하기 위해 워터마크 변조 측정 함수인 TAF(Tamper Assessment Function)가 일정범위 이상이 되도록 반복적으로 C를 조정하면서 워터마크를 추출할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 9, the watermark extraction unit 300 uses a watermark modulation measurement function TAF (Tamper Assessment Function) to obtain a variable C that can extract the watermark image with the best quality when extracting the watermark. The watermark can be extracted while repeatedly adjusting C so that is over a certain range.

이 과정에서, 워터마크 추출부(300)는 상술한 수학식 4를 통해 구한 제1 변수(D) 및 제3 변수(b)를 활용할 수 있다. 또한, 제1, 3 변수(D, b)외에도 임의적 계수 C가 존재하는데, C는 워터마크의 삽입강도를 결정하는 역할을 한다. C 값을 조절하면서 영상 품질을 저하시키지 않으면서도 적당한 삽입 강도를 찾아낼 수 있다.In this process, the watermark extraction unit 300 may utilize the first variable (D) and the third variable (b) obtained through Equation 4 described above. In addition, in addition to the first and third variables (D, b), there is an arbitrary coefficient C, which serves to determine the insertion strength of the watermark. By adjusting the C value, it is possible to find a suitable insertion strength without deteriorating the image quality.

상술한 생체영상 워터마크 삽입 방법에서는 C의 값을 고정시킨 상태에서워터마크 삽입 과정을 수행한다. 하지만 그림 6과 같이 삽입 강도를 결정하는 C의 값은 고정시키면서도, 추출할 때 사용되는 C의 값을 고정시키지 않고 증가 또는 감소시키면서 삽입 강도에 의해 변화된 영상 품질에 따라서 워터마크를 추출할 수 있도록 조절한다. 이과정을 JPEG 압축에 의해 손실된 워터마크 계수를 반복적으로 변화시켜가면서 워터마크 비트를 유추하고, 삽입된 워터마크 영상이 손상이 없는 형태로 추출될 때까지 반복한다. 유추된 워터마크 비트로 생성된 워터마크 영상이 도 9의 조건 TAF > Range 를 만족하지 않으면 추출된 워터마크 영상이 유효하다는 의미이므로 반복을 멈추고 추출된 워터마크 영상이 최종 워터마크 영상이 된다.In the biometric image watermark embedding method described above, the watermark embedding process is performed while the value of C is fixed. However, as shown in Figure 6, while the value of C, which determines the insertion strength, is fixed, the watermark can be extracted according to the image quality changed by the insertion strength while increasing or decreasing the value of C used for extraction without fixing. do. This process is repeated until the watermark bit is inferred while repeatedly changing the watermark coefficient lost by JPEG compression, and the inserted watermark image is extracted in a non-damaged form. If the watermark image generated by the inferred watermark bit does not satisfy the condition TAF> Range of FIG. 9, it means that the extracted watermark image is valid, so the repetition is stopped and the extracted watermark image becomes the final watermark image.

이와 같은, 생체영상 워터마크 삽입 방법 및 생체영상 워터마크 추출 방법을 제공하는 기술은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.Such, a biometric image watermark embedding method and a technology providing a biometric image watermark extraction method are implemented in the form of program instructions that can be implemented as an application or executed through various computer components to be recorded in a computer-readable recording medium. I can. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The program instructions recorded in the computer-readable recording medium may be specially designed and constructed for the present invention, and may be known and usable to those skilled in the computer software field.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic-optical media such as floptical disks. media), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. I will be able to.

Claims (10)

생체영상 워터마킹 장치에 의해 수행되는 워터마크 삽입 방법에 있어서,
생체영상의 RGB 채널을 YUV 채널로 변환하고,
상기 YUV 채널을 구성하는 Y 채널을 소정 픽셀 크기의 이미지 블록으로 분할하여 각각의 이미지 블록을 이산 코사인 변환 영역으로 변환하고,
이산 코사인 변환된 이미지 블록의 DC 계수의 밀집도를 산출하고, 상기 밀집도에 기반하여 모든 이미지 블록 중 워터마크가 삽입될 이미지 블록을 적어도 하나 선택하며,
선택된 이미지 블록의 DC 계수 및 저주파 AC 계수 중 어느 하나의 계수에 역 CRT(Chinese Remainder Theorem)를 적용하여 상기 선택된 이미지 블록에 상기 워터마크를 구성하는 어느 하나의 비트를 삽입하는, 생체영상 워터마크 삽입 방법.
In the watermark embedding method performed by a biometric image watermarking device,
Converts the RGB channel of the biometric image to the YUV channel,
The Y channel constituting the YUV channel is divided into image blocks having a predetermined pixel size, and each image block is converted into a discrete cosine transform region,
Calculate a density of DC coefficients of the discrete cosine transformed image block, and select at least one image block into which a watermark is to be inserted from among all image blocks based on the density,
Biometric image watermark insertion in which one bit constituting the watermark is inserted into the selected image block by applying an inverse Chinese Remainder Theorem (CRT) to any one of the DC coefficient and the low frequency AC coefficient of the selected image block. Way.
 제1항에 있어서,
상기 생체영상의 Y 채널 영상을 상기 워터마크가 삽입된 생체영상으로 대체하고, 상기 워터마크가 삽입된 생체영상의 YUV 채널을 RGB 채널로 재변환하는 것을 더 포함하는, 생체영상 워터마크 삽입 방법.
The method of claim 1,
The biometric image watermark embedding method further comprising replacing the Y channel image of the biometric image with the biometric image in which the watermark is inserted, and reconverting the YUV channel of the biometric image into which the watermark is inserted into an RGB channel.
 제1항에 있어서, 상기 이산 코사인 변환된 이미지 블록의 DC 계수의 밀집도를 산출하는 것은,
상기 이미지 블록을 8비트 정수형으로 변환한 후 DC 계수의 밀집도를 산출하는 것인, 생체영상 워터마크 삽입 방법.
The method of claim 1, wherein calculating the density of the DC coefficient of the discrete cosine transformed image block,
Converting the image block into an 8-bit integer type and calculating a density of DC coefficients.
 제3항에 있어서, 상기 이산 코사인 변환된 이미지 블록의 DC 계수의 밀집도를 산출하는 것은,
전체 DC 계수의 합에서 어느 하나의 블록의 DC 계수의 비율을 상기 밀집도로 산출하는 것인, 생체영상 워터마크 삽입 방법.
The method of claim 3, wherein calculating the density of the DC coefficient of the discrete cosine transformed image block,
The biometric image watermark embedding method, wherein a ratio of the DC coefficient of any one block to the sum of all DC coefficients is calculated as the density.
 제1항에 있어서, 상기 워터마크가 삽입될 이미지 블록을 적어도 하나 선택하는 것은,
상기 워터마크를 구성하는 비트의 개수에 기초하여 상기 밀집도가 높은 이미지 블록부터 순차적으로 선택하는 것인, 생체영상 워터마크 삽입 방법.
The method of claim 1, wherein selecting at least one image block into which the watermark is to be inserted,
The biometric image watermark embedding method, wherein the image blocks having the high density are sequentially selected based on the number of bits constituting the watermark.
 생체영상 워터마킹 장치에 의해 수행되는 생체영상 워터마크 검출 방법에 있어서,
워터마크가 삽입된 생체영상의 RGB 채널을 YUV 채널로 변환하고,
상기 YUV 채널을 구성하는 Y 채널을 소정 픽셀 크기의 이미지 블록으로 분할하여 각각의 이미지 블록을 이산 코사인 변환 영역으로 변환하고,
이산 코사인 변환된 이미지 블록의 DC 계수의 밀집도를 산출하고, AC 성분에 대하여 역 CRT(Chinese Remainder Theorem)를 통해 워터마크의 화소를 결정하며,
결정된 화소에 따라 워터마크를 검출하는, 생체영상 워터마크 추출 방법.
In the biometric image watermark detection method performed by the biometric image watermarking device,
Converts the RGB channel of the biometric image with the watermark inserted into the YUV channel,
The Y channel constituting the YUV channel is divided into image blocks having a predetermined pixel size, and each image block is converted into a discrete cosine transform region,
The density of the DC coefficient of the discrete cosine transformed image block is calculated, and the pixels of the watermark are determined through an inverse Chinese Remainder Theorem (CRT) for the AC component,
Biometric image watermark extraction method for detecting a watermark according to the determined pixel.
 제6항에 있어서,
상기 워터마크를 검출하는 것은,
워터마크 변조 측정 함수가 기준 구간 이상이 되도록 기 설정된 워터마크 삽입 강도 결정 계수의 크기를 조정하며 워터마크를 검출하는 것인, 생체영상 워터마크 추출 방법.
The method of claim 6,
Detecting the watermark,
A method of extracting a biometric image watermark by adjusting a size of a predetermined watermark insertion strength determination coefficient such that a watermark modulation measurement function is equal to or greater than a reference section and detecting a watermark.
 제6항에 있어서,
상기 워터마크를 검출하는 것은,
역 CRT를 통해 획득된 제1 변수가 기 설정된 워터마크 삽입 강도 결정 계수 및 역 CRT를 통해 획득된 제2 변수와의 연산 결과값보다 큰 경우, 워터마크 비트를 1로 추출하고, 상기 제1 변수가 상기 연산 결과값 미만인 경우, 워터마크 비트를 0으로 추출하는 것인, 생체영상 워터마크 추출 방법.
The method of claim 6,
Detecting the watermark,
If the first variable obtained through the inverse CRT is greater than the predetermined watermark insertion strength determination coefficient and the calculation result value with the second variable obtained through the inverse CRT, the watermark bit is extracted as 1, and the first variable If is less than the calculation result value, extracting the watermark bit as 0, biometric image watermark extraction method.
 제7항에 있어서,
상기 상기 워터마크를 검출하는 것은,
상기 워터마크 변조 측정 함수가 기준 구간 이상 미만으로 확인될 때까지상기 기 설정된 워터마크 삽입 강도 결정 계수의 크기를 조정하며 워터마크를 검출하는 것을 반복 수행하다가, 상기 워터마크 변조 측정 함수가 기준 구간 이상 미만인 것으로 확인되면, 반복 수행 과정에서 추출된 적어도 하나의 워터마크 비트를 이용하여 워터마크 영상을 생성하는 것인, 생체영상 워터마크 추출 방법.
The method of claim 7,
Detecting the watermark,
Adjusting the size of the preset watermark insertion strength determination coefficient and detecting the watermark repeatedly until the watermark modulation measurement function is determined to be less than or equal to the reference period, the watermark modulation measurement function is greater than or equal to the reference period. If it is determined that it is less than, the biometric image watermark extraction method is to generate a watermark image by using at least one watermark bit extracted in the iterative process.
 제1항에 따른 생체영상 워터마크 삽입 방법 및 제6항에 따른 생체영상 워터마크 추출 방법 중 어느 하나의 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
A computer-readable recording medium having a computer program recorded thereon for performing any one of the biometric image watermark insertion method according to claim 1 and the biometric image watermark extraction method according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102574832B1 (en) * 2022-11-01 2023-09-06 (주)지란지교시큐리티 A Method of Anti-steganography for Image File

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100874382B1 (en) 2007-07-09 2008-12-18 중앙대학교 산학협력단 System and method for inserting watermark and deriving of the same using biological information
KR100902490B1 (en) 2008-08-14 2009-06-10 주식회사 엘지씨엔에스 Method for protecting bio information using watermark

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100874382B1 (en) 2007-07-09 2008-12-18 중앙대학교 산학협력단 System and method for inserting watermark and deriving of the same using biological information
KR100902490B1 (en) 2008-08-14 2009-06-10 주식회사 엘지씨엔에스 Method for protecting bio information using watermark

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. C. Patra 외 2인 ,"A novel DCT domain CRT-based watermarking scheme for image authentication surviving JPEG compression", Digital Signal Processing 20 (2010). *
M. Yesilyurt 외 2인, "A New DCT Based Watermarking Method Using Luminance Component", ELEKTRONIKA IR ELEKTROTECHNIKA, ISSN 1392-1215, VOL. 19, NO. 4, 2013. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102393943B1 (en) 2021-03-23 2022-05-02 주식회사 엘지생활건강 Biofilm removal composition for skin and scalp care

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