디지털 미디어의 기술 발전 및 시장 규모의 증가에 따라 미디어를 사용하는 사용자가 이와 관련된 부가적인 정보에 더 편하게 접근할 수 있도록 돕는 기술에 대한 필요성이 중요한 이슈가 되고 있다. 

이러한 기술들은 오디오 신호를 활용하여 추가 대역폭을 할당하지 않고 정보를 전달하는 것을 목표로 한다. 

오디오 워터마킹이란 스테가노그래피 (steganography)의 일종으로, 앞과 같은 상황에서 디지털 신호에 미리 설계된 적은 양의 왜곡을 심어주어 정보를 전송하는 기술을 의미한다. 

이 때 심어지는 왜곡을 워터마크라 하고, 전송하고자 하는 정보를 메시지라고 한다.


워터마킹 기술은 대부분 저작권 보호 및 불법 유통 경로 추적에 사용된다. 

예를 들어, 워터마킹이 된 서류 및 디지털 파일을 통해 창작자가 누군지 알아내거나, 유통시키는 복사본마다 서로 다른 워터마크를 삽입시키는 방식으로 미디어가 불법적으로 유통된 경로를 추적 할 수 있다. 

이 외에도 기존에 추가 대역폭을 할당하여 TV에서 현재 방송하는 채널에 대한 정보 및 미디어의 줄거리나 등장인물 등에 대한 부가적 정보를 추가 대역폭을 할당하지 않고 워터마킹을 통해 전송시키는 방식으로 워터마킹 기술은 광범위하게 응용될 수 있다.


 

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오디오 워터마킹 알고리즘에는 크게 비트 전송률, 강인성 그리고 비탐지성의 세 가지 성능평가 기준이 있다. 

우선 비탐지성이란 워터마킹으로 인한 왜곡이 사람의 청각 시스템에 인지될 정도로 커지면 안된다는 것이다. 

워터마킹 된 오디오 신호가 송신단을 떠나 채널을 통과해 수신단에 도달하기까지 외부 환경에 공격을 받게 되는데, 이러한 공격으로 인해 워터마크가 파괴될 수 있다. 

이 때 공격에 워터마크가 얼마나 파괴되는지에 관한 성능을 강인함 이라고 한다. 마지막으로 비트 전송률은 1초에 전송할 수 있는 메시지의 양을 의미한다.


워터마킹 알고리즘에 따라 세 성능이 다르게 나타나지만, 일반적으로 세 성능은 어느 한 성능이 올라가면 다른 성능들은 낮아지게 되는 트레이드 오프 관계에 있다고 알려져 있다. 

예를 들어 비트 전송률을 높이거나 공격에 대한 강인함을 증가시키기 위해 워터마크의 에너지를 높일수록 그로 인한 오디오의 열화가 심해져 비탐지성이 줄어들거나, 혹은 여러 오디오 샘플에 한 메시지를 반복해서 심는 형식으로 강인함을 증가시키는 반면 비트 전송률이 낮아지는 것이 있다. 

따라서 상황에 맞는 오디오 워터마킹 알고리즘을 선택하는 것은 중요한 문제이고, 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는 상황이다.

다음의 링크에 최근 워터마킹 기술의 사례가 소개되어 있다.

http://it.chosun.com/news/article.html?no=2819625



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