An Improved Method of Digital Watermarking Applied to Binary Printed Images

이진 프린트 영상에 적용하는 디지털 워터마킹의 성능 개선

Digital watermarking is a copyright protection technique for digital images which embed a code into the digital data so the data is marked. Watermarking techniques previously deal with on-line digital data and have been developed to withstand digital attacks such image processing, compression and geometric transformation. In this paper we propose a novel method of embedding watermarks in printed images. In the proposed algorithm, watermark is embedded in a dithered binary image by comparing the $2\times{2}$ blocks of the counting array is the number of 1 (WHITE) in the $16\times{16}$ blocks of the dithered binary image with predefined reference block pattern, which is generated by watermark values. The proposed algorithm is able to provide more information at a watermark because the proposed algorithm use both '1'and '0' as watermark values. The watermark information is detected by comparing the watermark which is reconstructed from the image which is embedded watermark with the original watermark which is embedded in a binary image. The performance of the proposed algorithm is compared with that of the conventional watermark embedding algorithm for printed images by detecting watermark for scan images.

디지털 워터마킹은 데이터 내부에 지각적으로 인식되지 않는 신호를 삽입하여 저작권을 보호하기 위한 방법으로 압축, 기하학적 변환, 크기변환 등의 공격도 영상 데이터가 견고한 특성을 나타낼 수 있는 방법을 중심으로 연구되어 왔으나 프린트 영상에 대하여 저작권을 보호하는 연구는 그다지 활발하지 않았다. 본 논문에서는 이진 프린트 영상에 워터마크를 삽입하는 새로운 방법을 제안한다. 제안방법은 영상을 디더링 한 후 $16\times{16}$ 크기의 블록에서 1(백화소)의 개수를 카운팅하고 카운팅 배열을 $2\times{2}$ 블록씩 나누어 워터마크 값에 따라 다르게 정의된 기준 블록 패턴과 비교함으로 워터마크를 삽입한다. 워터마크 정보는 '1' 과 '0'의 두 가지를 사용하여 동일한 워터마크 비트로 더 많은 정보를 표현할 수 있다. 워터마크 검출은 워터마크가 삽입된 영상과 기준 블록 패턴을 이용해 워터마크 정보를 재구성하고, 재구성된 워터마크와 디더 영상에 삽입된 원본의 워터마크 정보와 비교함으로 가능하다. 성능평가는 워터마크 삽입영상을 프린트 한 후 스캔하여 기존의 방법과 검출 성능을 비교하였다.