KAIST, 인공신경망 기반 '워터마킹' 기술 개발

머니투데이

대전=허재구 기자

KAIST 전산학부 이흥규 교수 연구팀은 인공신경망을 이용해 지폐나 우표, 여권 등의 불법 복제나 무단 사용을 막기 위한 '워터마크'를 영상에 삽입 또는 검출할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

현재까지 개발된 기존 워터마킹 기술은 모두 공격 유형, 세기 등 특정 조건을 사전에 정하고 이를 만족시키도록 설계 및 구현됐다.

따라서 다양한 공격 유형이 존재하는 실제 환경에 사용하기에는 실용적 측면, 기술 확장성, 유용성 등에 한계가 있었다.

2D 영상 워터마킹 기법을 이용한 영상 예제. 사진 위 왼쪽: 원본 영상, 사진 위 오른쪽: 워터마크가 삽입된 영상, 사진 아래: 삽입된 워터마크 신호(가시성을 위해 10배 강화된 신호)/사진제공=KAIST

또한 워터마크 제거, 복사, 대체 등의 해킹 기술 발전으로 인해 기술 자체의 보안 취약성에도 문제가 있었다.

하지만 연구진은 인공신경망을 기반으로 하는 이 기술 개발을 통해 새로운 접근 기법의 성능을 검증하고 기존 한계점을 극복할 수 있는 연구 방향을 제시했다.

즉, △인공신경망 학습을 통한 새로운 공격에 대응하고 △인공신경망의 비선형적인 특성을 통해 높은 보안성을 가진 인공신경망 기반 2D 영상 워터마킹 기법 △다양한 시점 변환이 발생하더라도 영상 보호가 가능한 DIBR 3D 영상 워터마킹 기법 △워터마크 삽입으로 인한 시각피로도 상승을 최소화하는 S3D 영상 워터마킹 기법 등을 개발, 제공할 수 있게 된 것.

이 기술을 활용하면 사용자는 2D 영상 또는 3D 영상을 웹 서비스에 업로드 해 워터마크를 삽입하고 추후 필요시 삽입한 워터마크를 검출해 각종 분쟁 해결에 활용할 수 있다.

또 이 기술은 압축 등의 공격을 가상으로 진행하는 시뮬레이션 툴과 워터마크 삽입 세기 조절, 그리고 워터마크 삽입으로 인한 영상품질 비교 등의 서비스를 함께 제공할 수 있다.

이흥규 교수는 "이 기술은 향후 인증, 진위 판별, 유통 추적이나 저작권 분야 등에서 다양한 콘텐츠를 사용한 활용이 가능해 각종 영상물들의 불법 활용으로 발생되는 사회경제적 손실을 줄이고 콘텐츠 산업의 성장과 디지털 사회 선진화에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.