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KR102068556B1 - 파일럿 코드 시퀀스를 이용한 데이터 은닉/추출 장치 및 방법 - Google Patents

파일럿 코드 시퀀스를 이용한 데이터 은닉/추출 장치 및 방법 Download PDF

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KR102068556B1
KR102068556B1 KR1020150046817A KR20150046817A KR102068556B1 KR 102068556 B1 KR102068556 B1 KR 102068556B1 KR 1020150046817 A KR1020150046817 A KR 1020150046817A KR 20150046817 A KR20150046817 A KR 20150046817A KR 102068556 B1 KR102068556 B1 KR 102068556B1
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Abstract

파일럿 코드 시퀀스를 이용한 데이터 은닉/추출 장치 및 방법이 개시된다. 데이터 은닉 방법은 입력된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계; 상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 위상 정보를 은닉하고자 하는 데이터를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드로 왜곡하는 단계; 및 상기 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 시간 영역으로 변환하여 전송하는 단계를 포함하고, 상기 파일럿 시퀀스 코드는 데이터를 구성하는 0비트 또는 1비트에 대응하는 위상 값들의 집합일 수 있다.

Description

파일럿 코드 시퀀스를 이용한 데이터 은닉/추출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DATA HIDING/EXTRACTION USING PILOT SEQUENCE CODE}
본 발명은 오디오 신호에 데이터를 은닉/추출하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 파일럿 코드 시퀀스를 이용하여 오디오 신호에 데이터를 은닉/추출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
오디오 워터마크 기술은 오디오 신호에 임의의 왜곡 혹은 신호를 부가하여 필요한 부가정보를 싣는 기술과 이를 추출하는 기술을 포함하는 기술이다. 오디오 신호에 실린 부가정보는 최소한의 손실로 오디오 신호의 품질을 보장하며, 부가정보는 원 오디오 신호의 저작권을 판별하는데 활용될 수 있다.
최근 들어, 휴대형 스마트 단말기의 보급이 보편화하면서, 오디오 워터마크 기술은 저작권 판별 이외에 휴대 단말에서 활용하기 위한 부가정보를 전송하는 방안으로 활용가능성을 보여 주고 있다. 이때, 종전의 제약사항에 추가적으로, 오디오 신호가 공기 중으로 전파되어 마이크로 수음되기까지의 음향채널 왜곡에도 강인하게 부가정보를 추출할 수 있어야 한다. 또한 전송되는 부가정보에 대한 데이터 량도 높아야 사용자가 필요로 하는 부가 서비스를 수행할 수 있게 된다. 예를 들어 채널 정보, 타임정보, 혹은 특정 사이트의 URL 정보 등이 있을 수 있겠다. 특히 텍스트 정보는 수십 바이트의 정보를 정해진 시간 내에 전송해야 수음된 신호로부터 휴대 단말이 상기 정보를 추출할 수 있다.
그러나 대개의 경우 음향채널에서 발생되는 잔향, 소음 등으로 인하여 추출되는 부가정보에 대한 데이터는 처음 실린 데이터와 비교하여 많은 비트에러(Bit error)를 발생한다.
본 발명은 은닉하고자 하는 부가 정보에 대한 데이터를 오디오 신호에 은닉/추출할 때, 파일럿 코드 시퀀스를 이용함으로써 음향채널에서 발생하는 왜곡에 강인한 데이터 은닉/추출 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터 은닉 방법은 입력된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계; 상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 위상 정보를 은닉하고자 하는 데이터를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드로 왜곡하는 단계; 및 상기 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 시간 영역으로 변환하여 전송하는 단계를 포함하고, 상기 파일럿 시퀀스 코드는 데이터를 구성하는 0비트 또는 1비트에 대응하는 위상 값들의 집합일 수 있다.
상기 변환하는 단계는 상기 입력된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있다.
상기 0비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드 및 1비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드는, 서로 직교하여 내적의 합이 0이 될 수 있다.
상기 0비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드 및 1비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드는 상기 0비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드 및 1비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드 서로 간 각각의 위상 값들의 내적을 합하여 0이 될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터 추출 방법은 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계; 상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 위상 시퀀스 코드를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 위상 시퀀스 코드를 이용하여 상기 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출하는 단계를 포함하고, 상기 파일럿 시퀀스 코드는 데이터를 구성하는 0비트 또는 1비트에 대응하는 위상 값들의 집합일 수 있다.
상기 변환하는 단계는 상기 수신된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있다.
상기 결정하는 단계는 상기 수신된 오디오 신호의 위상 정보를 0도 및 π 중 가까운 거리에 있는 각의 값으로 매핑할 수 있다.
상기 결정하는 단계는 상기 수신된 오디오 신호의 위상 정보 중 -90도에서 +90도 사이에 존재하는 위상 값은 0도로 매핑하고, 상기 -90도에서 +90도 이외에 존재하는 위상 값들은 π로 매핑할 수 있다.
상기 추출하는 단계는 파일럿 시퀀스 코드와 상기 위상 시퀀스 코드를 구성하는 위상 값들을 실수로 전환할 수 있다.
상기 추출하는 단계는 상기 실수로 전환된 파일럿 시퀀스 코드와 위상 시퀀스 코드의 유사도를 이용하여 상기 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터 은닉 장치는 입력된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 변환부; 상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 위상 정보를 은닉하고자 하는 데이터를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드로 왜곡하는 왜곡부; 및 상기 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 시간 영역으로 변환하여 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 파일럿 시퀀스 코드는 데이터를 구성하는 0비트 또는 1비트에 대응하는 위상 값들의 집합일 수 있다.
상기 변환부는 상기 입력된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있다.
상기 0비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드 및 1비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드는, 서로 직교하여 내적의 합이 0이 될 수 있다.
상기 0비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드 및 1비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드는 상기 0비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드 및 1비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드 서로 간 각각의 위상 값들의 내적을 합하여 0이 될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 데이터 추출 장치는 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 변환부; 상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 위상 시퀀스 코드를 결정하는 결정부; 및 상기 결정된 위상 시퀀스 코드를 이용하여 상기 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출하는 추출부를 포함하고, 상기 파일럿 시퀀스 코드는 데이터를 구성하는 0비트 또는 1비트에 대응하는 위상 값들의 집합일 수 있다.
상기 변환부는 상기 수신된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있다.
상기 결정부는 상기 수신된 오디오 신호의 위상 정보를 0도 및 π 중 가까운 거리에 있는 각의 값으로 매핑할 수 있다.
상기 결정부는 상기 수신된 오디오 신호의 위상 정보 중 -90도에서 +90도 사이에 존재하는 위상 값은 0도로 매핑하고, 상기 -90도에서 +90도 이외에 존재하는 위상 값들은 π로 매핑할 수 있다.
상기 추출부는 파일럿 시퀀스 코드와 상기 위상 시퀀스 코드를 구성하는 위상 값들을 실수로 전환할 수 있다.
상기 추출부는 상기 실수로 전환된 파일럿 시퀀스 코드와 위상 시퀀스 코드의 유사도를 이용하여 상기 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 은닉하고자 하는 부가 정보에 대한 데이터를 오디오 신호에 은닉/추출할 때, 파일럿 코드 시퀀스를 이용함으로써 음향채널에서 발생하는 왜곡에 강인하게 데이터를 은닉/추출할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 데이터 은닉/추출 방법을 이용한 데이터 전송 방법을 도시화한 것이다.
도 2는 일실시예에 따른 데이터 은닉 장치를 도시화한 것이다.
도 3은 일실시예에 따른 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환한 예를 도시화한 것이다.
도 4는 일실시예에 따른 파일럿 코드 시퀀스의 예를 도시화한 것이다.
도 5는 일실시예에 따른 파일럿 코드 시퀀스를 이용한 데이터 은닉 방법을 도시화한 것이다.
도 6은 일실시예에 따른 데이터 추출 장치를 도시화한 것이다.
도 7은 일실시예에 따른 파일럿 코드 시퀀스를 이용한 데이터 추출 방법을 도시화한 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일실시예에 따른 데이터 은닉/추출 방법을 이용한 데이터 전송 방법을 도시화한 것이다.
데이터 은닉 장치(100)는 은닉하고자 하는 데이터를 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 오디오 신호에 은닉할 수 있다. 데이터 은닉 장치(100)는 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 이때, 데이터 은닉 장치(100)는 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있으며, 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호는 크기 정보 및 위상 정보로 표현 될 수 있다. 일반적으로 하나의 프레임 단위 신호는 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112015032431980-pat00001
여기서,
Figure 112015032431980-pat00002
는 오디오 신호의 프레임 인덱스를 의미하며,
Figure 112015032431980-pat00003
은 상기 프레임에서 변조된 주파수 빈(bin)의 개수를 나타낸다.
오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법은 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying, ASK) 방식, 주파수 편이 변조(Frequency Shift Keying, FSK) 방식, 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK) 방식 등이 있다. 본 발명에서는 위상 편이 변조(PSK) 방식을 이용하여 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법을 제시한다. 하기의 수학식 2는 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK) 방식을 이용하여 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환한 예이다.
Figure 112015032431980-pat00004
오디오 신호
Figure 112015032431980-pat00005
는 서로 다른 복수의 주파수를 가지는 신호가 혼합된 신호로
Figure 112015032431980-pat00006
개의 주파수 변환 계수를 가진다. 이때,
Figure 112015032431980-pat00007
개의 주파수들은 서로 대칭을 이루기 때문에
Figure 112015032431980-pat00008
개의 정보만이 유효할 수 있다.
데이터 은닉 장치(100)는 임의의 프레임에서 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호에 은닉하고자 하는 데이터를 은닉할 수 있다. 예를 들어 오디오 신호가 가지는 프레임 중
Figure 112015032431980-pat00009
프레임에 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK) 방식을 이용하여 데이터를 은닉할 수 있다.
Figure 112015032431980-pat00010
여기서,
Figure 112015032431980-pat00011
는 오디오 신호의 프레임 인덱스를 의미하며,
Figure 112015032431980-pat00012
은 상기 프레임에서 변조된 주파수 빈(bin)의 개수를 나타낸다. 또한,
Figure 112015032431980-pat00013
는 주파수 빈(bin)에 대한 인덱스를 나타낼 수 있다. 즉, 데이터 은닉 장치(100)는
Figure 112015032431980-pat00014
프레임 신호에서
Figure 112015032431980-pat00015
개의 주파수 빈(bin) 정보를 왜곡하여 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어,
Figure 112015032431980-pat00016
이 4이고,
Figure 112015032431980-pat00017
가 3일 경우에 대해 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환한 결과를 크기 정보 및 위상 정보를 이용하여 하기의 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015032431980-pat00018
데이터 은닉 장치(100)는 상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호에 은닉하고자 하는 데이터를 은닉할 경우 크기 정보는 그대로 두고, 위상 정보만 왜곡하여 데이터를 은닉할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내는 하기의 수학식 5와 같다.
Figure 112015032431980-pat00019
여기서, 은닉하고자 하는 데이터는
Figure 112015032431980-pat00020
로 4개의 bit 정보로 표현되어 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡하여 은닉될 수 있다. 예를 들어, BPSK(Binary PSK) 방식으로 [1,0,1,1]을 전송한다고 가정하면,
Figure 112015032431980-pat00021
와 같이 표현되어 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡함으로써 은닉하고자 하는 데이터를 전송할 수 있다.
그러나, 상기와 같은 일반적인 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK) 방식을 이용하여 데이터를 은닉할 경우, 은닉하고자 하는 데이터가 증가할수록 높은 비트에러 비율(BER : Bit Error Ratio)을 보인다. 따라서, 본 발명에서는 은닉하고자 하는 데이터를 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 오디오 신호에 은닉함으로써 보다 음향 채널 왜곡에 강인하게 데이터를 은닉하는 방법을 제공한다.
예를 들어, 파일럿 시퀀스 코드는 0비트 해당하는 위상 값들의 집합 또는 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합일 수 있다. 데이터 은닉 장치(100)는 0비트에 해당하는 위상 값들의 집합 또는 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합에 따라 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡함으로써 은닉하고자 하는 데이터를 오디오 신호에 은닉할 수 있다.
이때, 0비트 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드와 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드의 상호 간에는 서로 직교해야 하는 특성을 가질 수 있다. 즉, 0비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 위상 시퀀스와 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 위상 시퀀스는 상호 간의 내적의 합이 0이 되어야 한다. 이를 수학식으로 나타내면 하기의 수학식 6과 같다.
Figure 112015032431980-pat00022
여기서, 0비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드는
Figure 112015032431980-pat00023
, 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드는
Figure 112015032431980-pat00024
로 나타낼 수 있다.
다시 말해서, 각각 0비트 및 1비트에 해당하는 파일럿 시퀀스 코드는 서로 동일한 주파수 빈에 대한 위상 값들의 내적을 합하여 모두 더한 값이 0이 되어야 한다.
상기와 같이 각각 0비트 및 1비트에 해당하는 파일럿 시퀀스 코드의 예로
Figure 112015032431980-pat00025
는
Figure 112015032431980-pat00026
,
Figure 112015032431980-pat00027
는
Figure 112015032431980-pat00028
가 있을 수 있다. 이때, 각각의 파일럿 시퀀스 코드의 동일한 주파수 빈에 대한 위상 값들의 내적을 합하면 0이 되므로 상기
Figure 112015032431980-pat00029
와
Figure 112015032431980-pat00030
은 파일럿 시퀀스 코드가 될 수 있다.
데이터 은닉 장치(100)는 파일럿 시퀀스 코드에 해당하는 위상 값들에 대응하여 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡함으로써, 은닉하고자 하는 데이터를 오디오 신호에 은닉할 수 있다.
보다 구체적으로 실제 오디오의 프레임에 하나의 비트를 삽입하는 것으로 가정하고,
Figure 112015032431980-pat00031
가 3,
Figure 112015032431980-pat00032
이 4인 경우 [0,1,1,0]를 오디오 신호에 은닉하는 과정은 하기와 같다.
Figure 112015032431980-pat00033
데이터 은닉 장치(100)는 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 이때, 수학식 7은 0부터 3까지 4개의 프레임에 대한 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하여 각각의 프레임에 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 위상 정보를 왜곡한 예를 보여준다. 즉, 0번째 프레임에 해당하는 오디오 신호의 위상 정보는 0비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드와 대응하여 왜곡할 수 있다. 또한, 1번째 프레임에 해당하는 오디오 신호의 위상 정보는 1비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드와 대응하여 왜곡할 수 있다. 마찬가지로 2번째, 3번째 프레임에 해당하는 오디오 신호의 위상 정보는 각각 1비트, 0비트를 나타내는 파일럿 시퀀스 코드와 대응하여 왜곡할 수 있다.
데이터 은닉 장치(100)는 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 위상 편이 변조(PSK) 방식을 이용하여 시간 영역으로 역변환할 수 있다. 상기 역변환된 오디오 신호는 스피커 등과 같은 출력 장치를 이용하여 음향채널을 통해 출력될 수 있다. 이때, 음향 채널을 통해 출력된 오디오 신호가 마이크와 같은 수신 장치에 의해 수신될 경우, 수신된 오디오 신호는 잔향, 소음 등으로 인하여 상기 출력된 오디오 신호와 비교하여 많은 비트에러를 발생할 수 있다.
데이터 추출 장치(110)는 잔향, 소음 등의 영향을 받은 오디오 신호를 수신하여 은닉된 데이터를 추출할 수 있다. 데이터 추출 장치(110)는 수신한 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 이때, 데이터 추출 장치(110)는 수신한 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있으며, 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호는 크기 정보 및 위상 정보로 표현 될 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 하기의 수학식 8과 같다.
Figure 112015032431980-pat00034
여기서, 각각의 주파수 빈에 대한 절대값은 1로 하고, 위상 값만 취하면 다음의 수학식 9와 같다.
Figure 112015032431980-pat00035
데이터 추출 장치(110)를 통해 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보는 음향 채널 상에서 잔향, 소음 등의 영향을 받아 데이터 은닉 장치(100)를 통해 왜곡된 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보와 다를 수 있다.
따라서, 데이터 추출 장치(110)는 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보를 0도 또는 π 중 가까운 거리에 있는 각의 값으로 매핑할 필요가 있다. 예를 들어, -90도에서 +90도 사이에 존재하는 위상 값은 0도로 매핑하고, -90도에서 +90도 이외에 존재하는 위상 값들은 π로 매핑할 수 있다.
데이터 추출 장치(110)는 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보를 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보와 비교함으로써 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다. 이를 위하여 데이터 추출 장치(110)는 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보를 실수 값으로 표현할 수 있다. 예를 들어, 데이터 추출 장치(110)는 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보 중 0도의 위상 값은 1로, π의 위상 값은 -1로 표현할 수 있다. 이를 다시 나타내면 하기의 수학식 10과 같다.
Figure 112015032431980-pat00036
데이터 추출 장치(110)는 실수로 표현된 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보와 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보를 비교하기 위하여 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보를 실수로 표현할 수 있다. 그 결과
Figure 112015032431980-pat00037
이며,
Figure 112015032431980-pat00038
가 될 수 있다.
데이터 추출 장치(110)는 실수로 표현된 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보와 실수로 표현된 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보의 상관도를 측정하여 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다. 상관도를 측정하는 방법은 다양하게 존재하나, 본 발명에서는 하기의 수학식 11과 같이 순환 컨볼루션(Circula Convolution)을 이용하여 상관도를 측정하였다.
Figure 112015032431980-pat00039
데이터 추출 장치(110)는 상기 수학식 11과 같이
Figure 112015032431980-pat00040
와
Figure 112015032431980-pat00041
(i=0,1) 간의 순환 컨볼루션을 수행할 수 있다. 이때, 순환 컨볼루션 결과 동일한 최대값이 다수 발생할 수 있으며, 최대값은 max( ) 연산자를 통해 획득할 수 있다. 데이터 추출 장치(110)는 상기 획득된 최대값의 빈도수를 측정할 수 있으며, 빈도수는 count( ) 연산자를 통해 구할 수 있다. 이때, 시퀀스 별로 최대 빈도수가 발생하는
Figure 112015032431980-pat00042
의 값을 디코딩 비트로 할당할 수 있으며, 상기 할당된 디코딩 비트가 오디오 신호에 은닉된 데이터가 될 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 데이터 은닉 장치를 도시화한 것이다.
데이터 은닉 장치(100)는 변환부(210), 왜곡부(220) 및 전송부(230)를 포함할 수 있다. 변환부(210)는 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 이때, 데이터 은닉 장치(100)는 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있으며, 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호는 크기 정보 및 위상 정보로 표현 될 수 있다. 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법은 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying, ASK) 방식, 주파수 편이 변조(Frequency Shift Keying, FSK) 방식, 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK) 방식 등이 있다. 본 발명에서는 위상 편이 변조(PSK) 방식을 이용하여 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법을 제시한다.
왜곡부(220)는 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호에 은닉하고자 하는 데이터를 은닉할 수 있다. 왜곡부(220)는 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호에 은닉하고자 하는 데이터를 은닉할 경우, 크기 정보는 그대로 두고, 위상 정보만 왜곡하여 데이터를 은닉할 수 있다. 이때, 왜곡부(220)는 은닉하고자 하는 데이터를 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 오디오 신호에 은닉함으로써 보다 음향 채널 왜곡에 강인하게 데이터를 은닉할 수 있다.
파일럿 시퀀스 코드는 0비트 해당하는 위상 값들의 집합 또는 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합일 수 있다. 왜곡부(220)는 0비트에 해당하는 위상 값들의 집합 또는 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합에 따라 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡함으로써 은닉하고자 하는 데이터를 오디오 신호에 은닉할 수 있다.
이때, 0비트 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드와 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드의 상호 간에는 서로 직교해야 하는 특성을 가질 수 있다. 즉, 0비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 위상 시퀀스와 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 위상 시퀀스는 상호 간의 내적의 합이 0이 되어야 한다. 다시 말해서, 각각 0비트 및 1비트에 해당하는 파일럿 시퀀스 코드는 서로 동일한 주파수 빈에 대한 위상 값들의 내적을 합하여 모두 더한 값이 0이 되어야 한다.
왜곡부(220)는 파일럿 시퀀스 코드에 해당하는 위상 값들에 대응하여 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡함으로써, 은닉하고자 하는 데이터를 오디오 신호에 은닉할 수 있다.
전송부(230)는 위상 정보를 왜곡하여 데이터가 은닉된 오디오 신호를 스피커 등과 같은 출력 장치로 전송할 수 있다. 상기 스피커 등과 같은 출력 장치로 전송된 오디오 신호는 음향 채널을 통해 출력될 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환한 예를 도시화한 것이다.
오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법은 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying, ASK) 방식, 주파수 편이 변조(Frequency Shift Keying, FSK) 방식, 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK) 방식 등이 있다. 본 발명에서는 위상 편이 변조(PSK) 방식을 이용하여 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법을 제시한다.
도 3의 (a)의 그래프에 도시된 오디오 신호는 서로 다른 복수의 주파수를 가지는 신호가 혼합된 신호이다. 상기 신호는 다양한 진폭과 주기를 가지는 정현파들이 결합된 신호일 수 있다. (a) 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하면 도 3의 (b)와 같은 그래프를 획득할 수 있다. 다시 말해서, 시간에 따라 변하는 (a) 신호는 다양한 주파수를 가지는 신호들의 합과 같다.
데이터 은닉 장치(100)는 (b)와 같이 오디오 신호의 주파수를 파일럿 시퀸스 코드가 가지는 위상 정보에 따라 왜곡하여 데이터를 은닉할 수 있다. 이와 같이 은닉된 데이터는 음향 채널 왜곡에 보다 강인할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 파일럿 코드 시퀀스의 예를 도시화한 것이다.
데이터 은닉 장치(100)는 은닉하고자 하는 데이터를 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 오디오 신호에 은닉할 수 있다. 파일럿 시퀀스 코드는 0비트 해당하는 위상 값들의 집합 또는 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합일 수 있다. 데이터 은닉 장치(100)는 0비트에 해당하는 위상 값들의 집합 또는 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합에 따라 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡함으로써 은닉하고자 하는 데이터를 오디오 신호에 은닉할 수 있다.
이때, 0비트 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드와 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드의 상호 간에는 서로 직교해야 하는 특성을 가질 수 있다. 즉, 0비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 위상 시퀀스와 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 위상 시퀀스는 상호 간의 내적의 합이 0이 되어야 한다. 다시 말해서, 각각 0비트 및 1비트에 해당하는 파일럿 시퀀스 코드는 서로 동일한 주파수 빈에 대한 위상 값들의 내적을 합하여 모두 더한 값이 0이 되어야 한다.
예를 들어, 0비트에 해당하는 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보는
Figure 112015032431980-pat00043
의 값을 가질 수 있고, 1비트에 해당하는 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보는
Figure 112015032431980-pat00044
의 값을 가질 수 있다. 이때, 각각의 파일럿 시퀀스 코드의 동일한 주파수 빈에 대한 위상 값들의 내적을 합하면 0이 되므로 상기
Figure 112015032431980-pat00045
와
Figure 112015032431980-pat00046
는 파일럿 시퀀스 코드가 될 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른 파일럿 코드 시퀀스를 이용한 데이터 은닉 방법을 도시화한 것이다.
단계(510)에서, 데이터 은닉 장치(100)는 입력된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 이때, 데이터 은닉 장치(100)는 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있으며, 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호는 크기 정보 및 위상 정보로 표현 될 수 있다.
오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법은 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying, ASK) 방식, 주파수 편이 변조(Frequency Shift Keying, FSK) 방식, 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK) 방식 등이 있다. 본 발명에서는 위상 편이 변조(PSK) 방식을 이용하여 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법을 제시한다.
단계(520)에서, 데이터 은닉 장치(100)는 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡함으로써 데이터를 은닉할 수 있다. 이때, 파일럿 시퀀스 코드는 0비트 해당하는 위상 값들의 집합 또는 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합일 수 있다. 데이터 은닉 장치(100)는 0비트에 해당하는 위상 값들의 집합 또는 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합에 따라 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡함으로써 은닉하고자 하는 데이터를 오디오 신호에 은닉할 수 있다.
이때, 0비트 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드와 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 파일럿 시퀀스 코드의 상호 간에는 서로 직교해야 하는 특성을 가질 수 있다. 즉, 0비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 위상 시퀀스와 1비트에 해당하는 위상 값들의 집합이 이루는 위상 시퀀스는 상호 간의 내적의 합이 0이 되어야 한다. 다시 말해서, 각각 0비트 및 1비트에 해당하는 파일럿 시퀀스 코드는 서로 동일한 주파수 빈에 대한 위상 값들의 내적을 합하여 모두 더한 값이 0이 되어야 한다.
단계(530)에서, 데이터 은닉 장치(100)는 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 전송할 수 있다. 상기 전송된 오디오 신호는 스피커 등과 같은 출력 장치를 이용하여 음향 채널을 통해 출력될 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 데이터 추출 장치를 도시화한 것이다.
데이터 추출 장치(110)는 수신부(610), 변환부(620), 결정부(630) 및 추출부(640)를 포함할 수 있다. 수신부(610)는 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 수신할 수 있다. 이때, 수신된 오디오 신호는 잔향, 소음 등으로 인하여 원 오디오 신호와 비교하여 많은 비트에러를 발생할 수 있다.
변환부(620)는 수신된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 이때, 데이터 추출 장치(100)는 수신된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있으며, 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호는 크기 정보 및 위상 정보로 표현 될 수 있다.
오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법은 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying, ASK) 방식, 주파수 편이 변조(Frequency Shift Keying, FSK) 방식, 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK) 방식 등이 있다. 본 발명에서는 위상 편이 변조(PSK) 방식을 이용하여 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법을 제시한다.
결정부(630)는 수신된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보를 0도 또는 π 중 가까운 거리에 있는 각의 값으로 매핑할 수 있다. 데이터 은닉 장치(100)를 통해 왜곡된 오디오 신호의 위상 정보는 음향 채널 상의 잔향, 소음 등의 영향을 받을 수 있다. 따라서, 결정부(630)는 데이터 은닉 장치(100)가 은닉한 데이터를 추출하기 위하여 수신된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보를 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보인 0도와 π로 결정할 필요가 있다. 예를 들어, 결정부(630)는 -90도에서 +90도 사이에 존재하는 위상 값은 0도로 매핑하고, -90도에서 +90도 이외에 존재하는 위상 값들은 π로 매핑할 수 있다.
추출부(640)는 수신된 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다. 추출부(640)는 0도 및 π로 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보를 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보와 비교함으로써 상기 매핑된 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다. 이를 위하여 추출부(640)는 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보 및 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보를 실수 값으로 표현할 수 있다. 예를 들어, 추출부(640)는 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보 중 0도의 위상 값은 1로, π의 위상 값은 -1로 표현할 수 있다. 마찬가지로 추출부(640)는 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보 중 0도의 위상 값은 1로, π의 위상 값은 -1로 표현할 수 있다.
추출부(640)는 실수로 표현된 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보와 실수로 표현된 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보의 상관도를 측정하여 상기 매핑된 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다. 상관도를 측정하는 방법은 다양하게 존재하나, 본 발명에서는 순환 컨볼루션(Circula Convolution)을 이용하여 상관도를 측정하였다. 상관도를 구할 때 순환 컨볼루션을 수행하여 유사도를 측정하므로, 반복적인 시퀀스는 다수의 최대값을 가질 수 있다. 이에 대한 빈도수를 측정하고, 시퀀스 별로 최대치의 빈도수가 발생하는 파일럿 시퀀스 코드에 대해 그 인덱스 값을 디코딩 비트로 할당할 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 파일럿 코드 시퀀스를 이용한 데이터 추출 방법을 도시화한 것이다.
단계(710)에서, 데이터 추출 장치(110)는 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 수신할 수 있다. 이때, 수신된 오디오 신호는 잔향, 소음 등으로 인하여 원 오디오 신호와 비교하여 많은 비트에러를 발생할 수 있다.
단계(720)에서, 데이터 추출 장치(110)는 수신된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 이때, 데이터 추출 장치(100)는 수신된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환할 수 있으며, 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호는 크기 정보 및 위상 정보로 표현 될 수 있다.
오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법은 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying, ASK) 방식, 주파수 편이 변조(Frequency Shift Keying, FSK) 방식, 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK) 방식 등이 있다. 본 발명에서는 위상 편이 변조(PSK) 방식을 이용하여 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 방법을 제시한다.
단계(730)에서, 데이터 추출 장치(110)는 수신된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보를 0도 또는 π 중 가까운 거리에 있는 각의 값으로 매핑할 수 있다. 데이터 은닉 장치(100)를 통해 왜곡된 오디오 신호의 위상 정보는 음향 채널 상의 잔향, 소음 등의 영향을 받을 수 있다. 따라서, 데이터 추출 장치(110)는 데이터 은닉 장치(100)가 은닉한 데이터를 추출하기 위하여 수신된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보를 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보인 0도와 π로 결정할 필요가 있다. 예를 들어, 데이터 추출 장치(110)는 -90도에서 +90도 사이에 존재하는 위상 값은 0도로 매핑하고, -90도에서 +90도 이외에 존재하는 위상 값들은 π로 매핑할 수 있다.
단계(740)에서, 데이터 추출 장치(110)는 상기 매핑된 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다. 데이터 추출 장치(110)는 0도 및 π로 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보를 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보와 비교함으로써 상기 매핑된 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다. 이를 위하여 데이터 추출 장치(110)는 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보 및 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보를 실수 값으로 표현할 수 있다. 예를 들어, 데이터 추출 장치(110)는 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보 중 0도의 위상 값은 1로, π의 위상 값은 -1로 표현할 수 있다. 마찬가지로 데이터 추출 장치(110)는 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보 중 0도의 위상 값은 1로, π의 위상 값은 -1로 표현할 수 있다.
이때, 데이터 추출 장치(110)는 실수로 표현된 상기 매핑된 오디오 신호의 프레임이 가지는 위상 정보와 실수로 표현된 파일럿 시퀀스 코드가 가지는 위상 정보의 상관도를 측정하여 상기 매핑된 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출할 수 있다. 상관도를 측정하는 방법은 다양하게 존재하나, 본 발명에서는 순환 컨볼루션(Circula Convolution)을 이용하여 상관도를 측정하였다. 상관도를 구할 때 순환 컨볼루션을 수행하여 유사도를 측정하므로, 반복적인 시퀀스는 다수의 최대값을 가질 수 있다. 이에 대한 빈도수를 측정하고, 시퀀스 별로 최대치의 빈도수가 발생하는 파일럿 시퀀스 코드에 대해 그 인덱스 값을 디코딩 비트로 할당할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100 : 데이터 은닉 장치
210 : 변환부
220 : 왜곡부
230 : 전송부
110 : 데이터 추출 장치
610 : 수신부
620 : 변환부
630 : 결정부
640 : 추출부

Claims (20)

  1. 입력된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계;
    은닉하고자 하는 데이터를 나타내는 제1 파일럿 시퀀스 코드 및 제2 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡하는 단계; 및
    상기 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 시간 영역으로 변환하여 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 파일럿 시퀀스 코드는,
    상기 데이터의 비트 값 "0"에 대응하는 위상 값들의 제1 세트로 생성되고,
    상기 제2 파일럿 시퀀스 코드는,
    상기 데이터의 비트 값 "1"에 대응하는 위상 값들의 제2 세트로 생성되며,
    상기 제1 파일럿 시퀀스 코드 및 상기 제2 파일럿 시퀀스 코드 간의 내적은 0이 되는 데이터 은닉 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 입력된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환하는 데이터 은닉 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계;
    상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 위상 시퀀스 코드를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 위상 시퀀스 코드와 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 상기 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출하는 단계
    를 포함하고,
    상기 파일럿 시퀀스 코드는,
    상기 데이터의 비트 값 "0" 또는 "1"에 대응하는 위상 값들의 세트로 생성되고,
    상기 비트 값 "0"에 대응하는 위상 값들의 제1 세트 및 상기 비트 값 "1"에 대응하는 위상 값들의 제2 세트 간의 내적이 0이 되는 데이터 추출 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 수신된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환하는 데이터 추출 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 수신된 오디오 신호의 위상 정보를 0도 및 π 중 가까운 거리에 있는 각의 값으로 매핑하는 데이터 추출 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 수신된 오디오 신호의 위상 정보 중 -90도에서 +90도 사이에 존재하는 위상 값은 0도로 매핑하고, 상기 -90도에서 +90도 이외에 존재하는 위상 값들은 π로 매핑하는 데이터 추출 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 추출하는 단계는,
    파일럿 시퀀스 코드와 상기 위상 시퀀스 코드를 구성하는 위상 값들을 실수로 전환하는 데이터 추출 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 추출하는 단계는,
    상기 실수로 전환된 파일럿 시퀀스 코드와 위상 시퀀스 코드의 유사도를 이용하여 상기 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출하는 데이터 추출 방법.
  11. 입력된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 변환부;
    은닉하고자 하는 데이터를 나타내는 제1 파일럿 시퀀스 코드 및 제2 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 위상 정보를 왜곡하는 왜곡부; 및
    상기 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 시간 영역으로 변환하여 전송하는 전송부
    를 포함하고,
    상기 제1 파일럿 시퀀스 코드는,
    상기 데이터의 비트 값 "0"에 대응하는 위상 값들의 제1 세트로 생성되고,
    상기 제2 파일럿 시퀀스 코드는,
    상기 데이터의 비트 값 "1"에 대응하는 위상 값들의 제2 세트로 생성되며,
    상기 제1 파일럿 시퀀스 코드 및 상기 제2 파일럿 시퀀스 코드 간의 내적은 0이 되는 데이터 은닉 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 입력된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환하는 데이터 은닉 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 위상 정보가 왜곡된 오디오 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신된 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환하는 변환부;
    상기 주파수 영역으로 변환된 오디오 신호의 위상 시퀀스 코드를 결정하는 결정부; 및
    상기 결정된 위상 시퀀스 코드와 파일럿 시퀀스 코드를 이용하여 상기 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출하는 추출부
    를 포함하고,
    상기 파일럿 시퀀스 코드는,
    상기 데이터의 비트 값 "0" 또는 "1"에 대응하는 위상 값들의 세트로 생성되고,
    상기 비트 값 "0"에 대응하는 위상 값들의 제1 세트 및 상기 비트 값 "1"에 대응하는 위상 값들의 제2 세트 간의 내적이 0이 되는 데이터 추출 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 수신된 오디오 신호를 프레임 단위로 나누어 변환하는 데이터 추출 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 수신된 오디오 신호의 위상 정보를 0도 및 π 중 가까운 거리에 있는 각의 값으로 매핑하는 데이터 추출 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 수신된 오디오 신호의 위상 정보 중 -90도에서 +90도 사이에 존재하는 위상 값은 0도로 매핑하고, 상기 -90도에서 +90도 이외에 존재하는 위상 값들은 π로 매핑하는 데이터 추출 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 추출부는,
    파일럿 시퀀스 코드와 상기 위상 시퀀스 코드를 구성하는 위상 값들을 실수로 전환하는 데이터 추출 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 추출부는,
    상기 실수로 전환된 파일럿 시퀀스 코드와 위상 시퀀스 코드의 유사도를 이용하여 상기 오디오 신호에 은닉된 데이터를 추출하는 데이터 추출 장치.
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