꿈의 영상압축기술 국내에서 세계최초로 개발
꿈의 영상압축기술 국내에서 세계최초로 개발
  • Korea IT Times (info@koreaittimes.com)
  • 승인 2013.01.23 20:14
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SEOUL, KOREA - 압축된 파일은 다시 압축할 수 없다는 게 지금까지의 정설이다. 그런데 불가능하다고 여겨지던 꿈 같은 압축기술이 국내 기술진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

최근 고려대 정보보호대학원의 김형중 교수가 정지영상 표준 JPEG으로 압축된 영상파일을 다시 압축하는데 성공했다.

일반적으로 압축의 마지막 단계에서 심볼의 확률을 이용한다. 그런데 압축된 파일은 이미 확률정보를 충분히 활용했기 때문에 다시 확률을 써서 압축하려는 시도는 성공하기 어렵다. 그래서 김형중 교수는 압축된 데이터에 가역적으로 정보를 숨기는 새로운 방법을 개발했다. 가역적이므로 숨긴 정보도 찾아내고 원본 영상도 복원할 수 있다.

이 방법을 쓰면 MPEG 파일 등 모든 압축된 정지영상이나 동영상 데이터 압축이 가능하다. 즉, 어떤 형식으로 압축된 파일이든 영상 파일이기만 하면 재압축이 가능하다. 압축을 풀면 원래 영상이 복구되기 때문에 이 영상을 힌트 삼아 숨긴 정보를 찾아내고 원래 영상도 복원할 수 있다.

JPEG, MPEG 등 압축표준이 만들어지면서 스마트 미디어 세상이 도래했지만 업계는 여전히 압축률을 더 높일 수 있는 기술을 원하고 있다. 기술이 발전할수록 사용자는 더 선명한 영상을 원하는데 이로 인해 초고속 네트워크가 감당하기 어려울 정도로 파일 크기가 커지고 있다. 그래서 더 좋은 압축기술은 스마트한 세상을 만들기 위한 핵심기술로 떠오르고 있다. 이번 원천기술 개발은 스마트 기기산업을 획기적으로 발전시킬 수 있는 원동력이 될 것으로 보인다.

물론 압축된 모든 파일을 다시 압축할 수 있는 것은 아니다. 현재까지 이 기술을 영상에만 적용할 수 있지만 오디오나 문서에도 곧 적용할 수 있을 것으로 보인다. 이 기술은 한국연구재단의 연구비를 지원받아 이루어졌다.

정보를 은닉하기 위해 JPEG 비트 스트림을 가공했을 때 압축을 풀면 왼편 그림의 네모처럼 이웃 부분과 어울리지 않는 그림이 복원된다. 그래서 가공된 부분을 원래대로 복원한 후 압축을 풀면 오른편 그림의 네모처럼 이웃 부분과 잘 어울리는 그림이 복원된다. 이처럼 복원된 영상이 이웃과 잘 어울리는지의 여부로 정보를 가역적으로 추출하므로 다시 압축하고 복원하는 기술의 원리가 매우 단순하다.

가역정보은닉 기술은 송신자가 별도의 정보를 영상에 은닉해서 보내면 수신자는 원래의 영상과 숨긴 정보를 오류 없이 복구할 수 있게 하는 기술을 말한다. 이 기술은 지금까지 영상인증에 주로 사용했으나 영상압축에도 사용한 것은 이번이 처음이다.

압축을 부분적으로 푼 후의 결과를 보면 왼편 그림의 네모 안은 이웃하는 부분과 어울리지 않아 비트 스트림을 변경한 후 다시 압축을 풀면 오른편 메모 안처럼 잘 어울리게 되어 이런 두 상태를 이용해 가역적으로 정보를 은닉할 수 있다

고려대 김형중 교수는 서울대 전기공학과 출신으로 서울대에서 박사학위를 받았고 가역정보은닉, 스테가노그라피, 멀티미디어 포렌직 분야에서 최고 수준의 기술을 보유하고 있다.


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