본 발명은 재표본화 공격에 대한 디지털 워터마크 검출 성능 향상 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 입력영상에 특정 워터마크가 삽입되어 있는지 여부를 검사하는 워터마크 검출기(110); 워터마크 검출에 실패한 입력영상의 변형 종류 도출을 위해 입력영상과 원본영상간의 특징점 벡터를 추출하는 변환종류 판별부(120); 입력영상으로부터 크기 변환율을 추정하고, 변형된 입력영상에 대한 역변환을 수행하여 입력영상을 원본영상과 동일하게 변환하는 크기/역변환부(130); 및 입력영상으로 부터 회전 변화율을 추정하고, 변형된 입력영상에 대한 역변환을 수행하여 입력영상을 원본영상과 동일하게 변환하는 회전/역변환부(140);를 포함한다.상기와 같은 본 발명에 따르면, 영상으로부터 추출한 특징점 벡터를 토대로 영상의 크기/회전 변환 여부를 판별하고, 이후 영상에 가해진 크기변형 및 회전변형을 추정하고, 추정된 변형만큼 워터마크가 삽입된 영상을 역변환하여 워터마크를 판별함으로써, 디지털 워터마크의 동기화문제(회전 및 확대와 같은 공격)를 미연에 방지하는 효과가 있다.