Audio Watermark 기법과 한계

Watermark 란?

요약 : 지폐나 컴퓨터 등의 분야에서 불법복제를 막기 위해 개발된 복제방지 기술.

불법복제를 방지하기 위해 개발된 기술로, 젖어 있는 상태에서 그림을 인쇄하고, 이를 말린 뒤 다시 양면을 인쇄하는 기술을 말한다. 그러나 이는 미술품이나 저작물 또는 지폐와 같은 경우에 한정되고, 디지털 콘텐츠에 사용되는 워터마크는 다른 방법을 이용한다.

먼저 지폐의 경우에는, 예를 들어 1만원권의 경우 세종대왕의 초상화가 있는 면의 왼쪽 여백에는 불빛에 비춰 보아야만 드러나는 초상화가 있는데, 이것이 바로 워터마크이다. 이 워터마크는 첨단 복사기나 컴퓨터 스캐너(전자색분해기)로도 거의 재생하기 어려워 위조지폐를 식별하는 데 중요한 근거가 된다. 이와 같이 미술품·저작물·지폐 등에 육안으로는 보이지 않는 특수한 형태의 표시를 해두는 워터마크를 가리켜 흔히 프린트 워터마크라고 한다.

디지털 워터마크는 디지털 콘텐츠에 사용자만이 알 수 있는 아이디(ID) 또는 정보 등의 부호를 삽입하거나, 영상·음성 등의 신호에 특정한 코드나 유형 등을 삽입하는 기술을 말한다. 이 역시 불법복제를 방지하고, 데이터 소유자의 저작권과 소유권을 효율적으로 보호하기 위한 기술이다. 이 디지털 워터마크는 사용자가 이미지를 보거나 소프트웨어를 사용하는 데는 전혀 지장을 주지 않으면서도 원본의 출처나 복제 경로를 찾아내는 데는 아주 효과적이다.

출처 : 네이버 백과사전

연구실에 처음 들어오면서 부터 해보고 싶었던 과제가 있었으니 CD의 음원을 MP3로 변환하지 못하게 하는 기술이었다. 그리고 두리뭉실한 나의 생각은 워터마크쪽 논문을 보며 서서히 윤곽을 잡아간다.

원리는 이렇다. 워터마킹의 기법은 크게 두 가지로 나눌 수가 있는데 하나는 ROBUST 워터마킹 기법이고, 다른 하나는 FRAGILE 워터마킹 기법이다.
ROBUST 워터마킹은 원본에 삽입된 워터마크가 원본의 변형시 강인하게 살아남을 수 있도록 하여, 이후 저작권 정보를 추출하는데에 도움이 될 수 있도록 하는데 비해 FRAGILE 워터마킹 기법은 말 그대로 깨지기 쉬운 워터마크를 삽입함으로써 데이터의 위변조 여부를 알 수 있게 해주는 기법이다.
그리고 후자인 FRAGILE 워터마킹 기법을 이용하여 워터마크가 깨지면서 원본에 손상을 줄 수 있다면 CD 데이터의 MP3 변환자체가 의미 없어 질 수 있을 것이라 생각했다.

사실 이 기법은, 비디오 복제 방지 기술로 이용되어졌다. 그시절 비디오에는 "이 비디오는 복제방지장치가 되어 있어 복사를 하게 되면 원본의 손상을 가져올 수 있습니다."라는 문구가 적혀있었다. 하지만 애석하게도 두 대의 비디오를 사용하여 복제를 하게 되면 이같은 복제방지장치의 놀라운(!) 기술을 피해갈 수 있었던 것으로 기억한다.

공부를 하면서 느끼는 점은, 원론적인 문제점을 해결할 수 없는데에 대한 아쉬움이다. 복제를 하고자하는 사람은 어떤 방법으로든 복제를 할 것이고 그런 사람들로부터 원천적으로 복제를 막는다는 것 자체가 사실은 불가능한 일이기 때문이다.

예를 들면, 오디오의 MP3 변환기법을 이용하여 교묘하게 워터마크를 MP3에 삽입. CD만 들을 때에는 들리지 않지만 MP3로 변환하게 되면 삽입된 워터마크가 깨지면서 잡음이 된다. 하지만 이것은 아날로그 신호로 녹음하였다가 다시 디지털화 한 뒤 MP3로 압축하게 되면 피해갈 수 있다.

워터마크를 읽어야만 CD Player가 동작을 하도록 하는 방법 혹은 전용 음악 Player를 만드는 방법도 있다. 하드웨어 가격이 내리면서 가능해진 방법으로 내가 만든 음악을 듣는 매체 자체를 구입하게끔 하는 것이다. 이 방법은 얼마전 SG Wannabe가 선보이기도 했는데, 가격도 가격이고 시장 분위기도 아직은 생소하다이기 때문에 성공을 거두기는 힘든 상황. 게다가 CD와 동시발매라는 점은 역시 의미가 없는지도. (소장가치 면에서는 최고일지 모르겠으나)

그리고 그방법 역시 아날로그변환에는 취약하다. 이어폰이 아닌 진동으로 들리는 헤드폰을 쓴다 하더라도 그 헤드폰으로 들어가는 신호는 아날로그 신호이므로 복제를 하려고하면 얼마든지 할 수 있다는 말.

혹자는, 디지털 음질을 아날로그로 변환했다가 다시 디지털로 바꾸면 음질의 손실이 있지 않느냐고 묻겠지만, CD를 MP3로 들으면서 음질의 차이를 못하는 사람들이 혹은 음질의 차이가 상관이 없는 사람들이 그런 걱정을 할리 만무하다.

구데기 무서워 장 못담그나?
이미 미국에서 개발되어졌지만 사용되지 못하고 사장된 기술을 공부해 보고싶다고 생각했던 것은 음악하는 사람들은 음악만 하지 기술적인 걱정은 안했으면 좋겠다는 바람에서였고, 새로운 컨텐츠를 개발해야하니 어쩌니 하는 것도 그들에게는 큰 부담일 것이며, 어찌되었건 나는 음악을 하면서도 공학도이므로 내가 나서면 될 것이라는 기대감도 있었지만.. 사실 앞서 거론한 여러가지 원천적인 문제들이 해결되지 않으면 의미가 없는 기술이라는 것이 결국은 결론이다.

그 원천적인 문제가 해결되지 않으면 기술은 완벽할 수 없고, 그 문제가 해결 되면 기술은 필요 없는 기술이 된다. IRONY

뭐 괜찮은 아이디어 없을까?