Ubiquitous Watermarking

 

1. 유비쿼터스 컴퓨팅 환경과 워터마킹

 

개요
 유비쿼터스는 정보화가 현실공간과 결합하는 새로운 패러다임이다. 유비쿼터스 환경에서는, 지금까지의 컴퓨팅환경에서의 공간적인 제약을 벗어나, 가전기기를 비롯하여 자동차, 빌딩, 심지어 가방이나 옷에 이르기까지 모든 사물과 기기에 컴퓨팅이 가능한 컴퓨터가 내재되게 되고, 이들이 서로 네트워크를 하며 정보를 주고받으며 편리와 효율성을 주도하게 된다. 일상생활 어디에서나 컴퓨팅 환경 속에 노출되는 시대가 도래하는 것이다. 멀티미디어 컨텐츠는 컴퓨팅환경에서 가장 많이 소비되는 정보로써, 유비쿼터스 환경에서 언제 어디에서(anytime, anywhere) 정보를 접근하고 사용할 수 있게 돼었다. 이러한 환경속에서 멀티미디어정보의 저작권에 대한 관심은 점점 커지고 있으며 이를 기술적으로 가능케하는 디지털 워터마킹 기술을 유비쿼터스환경에 적합하게 적용하기 위한 연구가 부상하고 있다. 일반적인 네트웍 환경에서의 디지털 컨텐츠는 DRM 시스템에 의해 유통되며 디지털 워터마킹은 DRM 시스템에서 컨텐츠의 저작권을 나타내기 위해 사용된다.

 

 

 DRM 시스템에서의 디지털 워터마킹의 역할

 DRM 시스템에서 디지털 워터마킹은 컨텐츠의 복제 통제, 컨텐츠 확인의 두 가지 기능을 한다. 컨텐츠 복제 제어는 사용자의 레벨에 따라 컨텐츠를 복제 할 수 있는 수를 제한하는 워터마크를 삽입함으로써 컨텐츠의 복제를 통제하는 기술이다. 이와 함께 컨텐츠 확인은 컨텐츠가 디스플레이 되는 아날로그 신호를 여타의 레코더로 복제를 하는 경우에 있어 삽입된 워터마크로 소유권에 대해 법적 대응을 할 수 있게 한다.

 

DRM 시스템에서 디지털 워터마킹의 역할

 

 

2. 유비쿼터스 디지털 워터마킹

 

연구의 필요성

(1) 기술적 측면

- 전자상거래 급증으로 디지털 컨텐츠의 불법 유통을 막고 저작권 보호 기능이 필요함.

- 특히 유비쿼터스 환경 하에서 다양한 디바이스, 네트워크, 소비자를 고려하는 디지털 저작권 관리를 위한 핵심 기술 개발이 필요함.

- 핵심기술로 유비쿼터스 환경의 리소스를 고려하는 워터마킹 기술이 필요함.

(2) 경제적 측면

- 유비쿼터스 환경에서의 멀티미디어 정보의 유통은 디지털 컨버전스에 따라 매우 큰 부가가치를 창출할 것으로 기대됨.

- 그러나 비디오나 오디와 같은 디지털 정보의 유통을 위해서는 지적재산권에 관한 문제의 해결이 선행되어야 함.

- IDC에 따르면 2005년경에는 DRM 전체산업규모가 3억 7천만달러규모에 이를 것으로 전망함.

(3) 사회 문화적 측면

- 멀티미디어 컨텐츠는 고부가가치를 가지는 상품이며 또한 문화상품적인 가치를 가지고 있음.

- 그러나 인터넷을 통한 컨텐츠의 복사에 의해 무한정으로 컨텐츠가 복사됨으로써 컨텐츠의 제작산업에 큰 피해를 끼치고 있음.

- 또한 방송과 통신의 디지털 컨버전스에 따라 유무선망을 통한 멀티미디어 컨텐츠의 소비는 언제어디서나 가능해진 유비쿼터스환경으로 변화하고 있으며 이러한 환경에서의 멀티미디어 컨텐츠의 소비를 활성화시키기 위해서는 멀티미디어를 소비하는 다양한 단말기와 유무선의 네트워크 환경을 모두 고려할 수 있는 새로운 시스템이 필요함.

 

디지털 워터마킹 개념 및 연구 현황

  • 디지털 워터마킹의 개념
      워터마킹 (Watermarking) 이라는 용어는 중세시대에 비밀문서를 주고 받기 위해 물에 적시거나 잉크에 적셔서 글을 읽을 수 있도록 했던 것에서 유래한다. 과거에 비밀문서를 주고받기 위해서 고안된 워터마킹을 아날로그 워터마킹이라고 한다면 모든 정보가 디지털화 되어가는 요즘은 디지털의 불법복제나 소유권 주장을 위해 워터마킹을 필요로 하며, 이를 디지털 워터마킹이라고 한다.
  •  디지털 워터마킹 기술 현황
      현재 디지털 워터마킹을 개발하는 회사에는 이미지 워터마킹 시스템 분야에 Alpha Tec, CRL, Digimarc, Signum, MediaSec, DCT가 있고 비디오 워터마킹 시스템 분야에 Alpha Tec, MediaSec 이 있다. 이들 회사들의 제품들은 사용자가 정지 영상과 비디오에 워터마크를 쉽게 삽입할 수 있도록 하는 응용제품들과 워터마크가 삽입된 이미지가 웹상에서 분포가 될 때 소유주의 컨텐츠를 사용하는 사람들이 누구인지를 확인하는 spy 프로그램들이 개발되어 있다. 그리고 broadcast monitoring 에서의 워터마킹 응용으로 Nielsen Media Research가 SIGMA 광고 monitoring 서비스를 위해서 VBI를 사용하고 있고 device control 에서의 워터마킹 응용으로 Digimarc에서 개발된 MediaBridge 시스템은 컨텐츠의 워터마크와 연관 있는 웹 사이트로 사용자를 이동시킨다. 또한 위에서 언급된 복사 제어에서의 워터마킹 응용으로 CPTWG(Copy Protection Technical Working Group)의DVD 복제 방지를 위해 워터마크 검출 시스템을 DVD 플레이어 안에 삽입하는 방안을 고려 중에 있다.
     

  • 현행 연구의 문제점

    현재의 디지털 워터마킹 기술은 사용자의 단말 시스템이 다양하고 사용자가 사용하는 네트워크가 다양하다는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 특징을 고려하지 않고 단순히 open network에 분포된 컨텐츠를 관리하는 기술에 그치고 있다. 유비쿼터스 환경에서의 워터마킹은 GPRS, UMTS와 같이 사용하는 네트워크에 따라 bandwidth가 다양하여 삽입되는 워터마크의 데이터를 고려해야 하고 사용하는 디바이스에 따라 디스플레이 능력과 계산능력을 충분히 고려하는 것이 중요하다.

     

연구 목표

 워터마킹은 암호기법의 취약한 점을 보완해주는 하나의 컴포넌트로의 역할을 수행해야한다. 유비쿼터스 워터마킹은 새로운 이슈로써 기존 워터마킹에 포함될 수 있지만 유비쿼터스라는 새로운 환경은 기존 워터마킹 보다는 좀 더 많은 상황을 고려하게 한다. 우리의 연구 목표는 컨텐츠를 소비하는 네트워크 환경과 디바이스가 좀 더 다양해 질 수 있는 상황을 고려하여 좀 더 많은 공격과 컨텐츠 조작에서도 워터마크가 내성을 가질 수 있도록 하는데에 연구의 방향을 두고 있다. 본 연구의 최종 목표는 유비쿼터스 환경하에서 디지털 컨텐츠 저작권 관리 (DRM) 기술의 핵심요소로 최적 워터마킹에 의한 복제 제어와 방지 및 신원 확인과 역 추적 및 접속 제어 및 지불 제어에 있다.  각 단계별 연구 목표는 다음과 같다.

 

① 유비쿼터스 환경의 리소스를 고려한 워터마킹 요구사항 분석 및 설계

- 유비쿼터스 환경 하에서 디지털컨텐츠분석

- 컨텐츠 변환에 적응하기 위한 워터마킹 모델링

- 다양한 컴퓨팅, 소비환경에서 적은 워터마킹 설계

③ 사업과 연계한 디지털 컨텐츠의 불법 방지 기술 선행 연구

- 본 위탁과제는 유비쿼터스 시스템 보안 기술 중 유비쿼터스 환경 디지털 저작 관리 시스템의 핵심기술을 개발함으로써 유비쿼터스 시스템 보안 기술 중 디지털컨텐츠의 불법 유통 방지 부분을 선행 연구

 

연구개발 내용 및 범위

본 연구의 연차별 연구 개발 목표, 내용 및 범위는 다음과 같다.

  • 연구개발 내용 및 범위

    구분

    연구개발 목표

    연구개발 내용 및 범위

    1차년도

    (2003)

    유비쿼터스 환경 하에서의 디지털 컨텐츠 워터마킹 모델링 연구

    - 유비쿼터스 환경의 리소스를 고려하는 워터마킹 요구사항 분석 및 설계

    ․유비쿼터스 환경에서 디지털 컨텐츠 변환에 의한 워터마킹의 영향 분석

    ․단말 시스템의 연산 및 영상 확장성을 고려한 워터마킹 기술 연구

    2차년도

    (2004)

    유/무선 멀티미디어 컨텐츠 보호 기술 연구

    - 다양한 유/무선 컴퓨팅, 소비환경에서 복제 제어와 방지 및 신원 확인과 역 추적을 위한 워터마킹 상세설계 및 구현

    - 유/무선 환경 컨텐츠/메타데이터 워터마킹 상세 설계 및 모듈 구현

    3차년도

    (2005)

    유비쿼터스 DRM 시스템에서 유비쿼터스 컨텐츠 보호 핵심기술 통합 및 시스템 구현

    - 유비쿼터스 워터마팅/암호기술 통합 시스템 구현

    - 유비쿼터스 DRM에서 통합 컨텐츠 복제 제어 시스템 구현