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다중 임계치를 적용한 웨이브릿 기반 디지털 워터마킹 기법

Wavelet-based Digital watermarking Using Multiple threshold

  • 김재원 (계명대학교 대학원 컴퓨터공학과) ;
  • 남재열 (계명대학교 정보통신공학부)
  • 발행 : 2003.08.01

초록

디지털 멀티미디어 데이터에 대한 소유권 문제가 근래에 중요한 문제로 대두되면서 이를 효율적으로 보호할 수 있는 기술적 해결책으로 디지털 워터마킹에 대한 연구가 활발히 진행되어져 왔다. 본 연구에서는 디지털 영상 데이터에 대해 다양한 공격에 강인한 웨이브릿 기반 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 웨이브릿 변환을 이용하여 워터마킹된 영상의 변화를 감지 못하도록 하면서 시각적으로 중요한 영역에 워터마크를 삽입하여 일반적인 영상 신호 처리에 강인한 워터마킹 방법을 제시한다. 웨이브릿 변환된 계수의 레벨과 각 부대역별 특성을 고려하고, 영상의 복잡도를 반영한 다중 임계치를 적용하여 원본영상과 워터마킹된 영상이 시각적으로 차이가 없도록 가우시안 랜덤 수열(Gaussian Random Sequence)을 워터마크로 삽입한다. 제안된 알고리즘의 성능을 여러 영상에 대하여 실험해 본 결과 워터마크가 삽입된 영상이 시각적으로 전혀 구별할 수 없을 정도의 비가시도를 보이면서 다양한 공격, 즉 JPEG 손실압축, 필터링, 잡음첨가, 리샘플링, 크로핑 등에 대하여 우수한 워터마크 검출결과와 강인함을 보였다.

Recently, digital watermarking has been proposed as a viable solution to the need of copyright protection and authentication of multimedia data. A robust wavelet-based watermark casting scheme and a watermark retrieval technique are suggested in this paper. We present a method which can add the watermark to the significant coefficients in the DWT domain, and does not require the original image in the detection process. In adaptive watermark casting method is developed to select perceptually significant coefficients for each subband using multiple threshold. In the proposed method, an adaptive multiple threshold scheme is used to reflect characteristics of each subband and complexity of image. The watermark is adaptively weighted in different subbands to achieve robustness as well as high perceptual quality. The watermark, Gaussian random sequence is added to the large coefficients but not in the lowest subband in the DWT domain. Experimental results show that the proposed algorithm produced visually very good watermarked image which has good invisibility to human eyes and very robust against various image processing and compression attacks.

키워드

참고문헌

  1. I. Pitas, 'A Method for Signature Casting on Digital Image,' IEEE Int. Conf. on Image Processing, Sep., 1996
  2. I. J. Cox, J. Kilian, T. Leighton and T. Shamoon, 'Secure Spread Spectrum Watermarking for Multimedia,' IEEE Transaction on Image Processing, pp.1673-1687, 1997 https://doi.org/10.1109/83.650120
  3. I. J. Cox and M. L. Miller, 'A Review of Watermarking and the Importance of Perceptual Modeling,' Proc. SPIE Conf. on Human Vision Electronic Imaging II, Vol.3-16, pp.92-99. Feb., 1997
  4. G. Voyatzis, N. Nikolaidis and I. Pitas, 'Digital Watermarking : An Overwiew,' Proc. of EUSICO '98, pp.8-11, Sep., 1998
  5. I. J. Cox, M. L. Miller and J. A. Bloom, 'Watermarking Applications and Their Properties,' IEEE Proceedings on International Conference on Information Technology, pp. 6-10, Mar., 2000 https://doi.org/10.1109/ITCC.2000.844175
  6. A. Nikolaidis, S.Tsekeridou, A.Tefas and V. Solachidis, 'A survey on watermarking application scenarios and related attacks,' IEEE International Conference on Image Processing, pp.7-10, Oct., 2001 https://doi.org/10.1109/ICIP.2001.958292
  7. I. Pitas and N. Nikolaidas, 'Copyright Protection of Images Using Robust Signature,' Proc. of IEEE International Conference on Acoustics, Speech & Signal Processing, pp.2168-2171, 1996
  8. J. J. K. O'Ruanaidh, W. J. Dowling, F. M. Boland, 'Watermarking digital images for copyright protection,' IEEE Proceedings on Vision, Image and Signal Processing, 143(4), pp.250-256, Aug., 1996 https://doi.org/10.1049/ip-vis:19960711
  9. X. G. Xia, C. G. Boncelet and G. R. Arce, 'A Multiresolution Watermark for Digital Images,' IEEE Int. Conf. on Image Processing, 1997
  10. A. Piva, M. Barni, F. Bartolini and V. Cappellini, 'DCT based watermark recovering without resorting to the uncorrupted original image,' Proceedings of ICIP '97, SantaBarbara, CA, SA, Vol.I, pp.520-523, Oct., 1997 https://doi.org/10.1109/ICIP.1997.647964
  11. Rakesh Dugad, Krishna Ratakonda, and Narendra Ahuja, 'A new wavelet-based scheme for watermarking images,' Proceedings of the IEEE International Conference on Image Processing, ICIP '98, Chicago, IL, USA, Oct., 1998 https://doi.org/10.1109/ICIP.1998.723406
  12. Hong-Jyh Wang, Po-Chyi Su and C.-C. Jay Kuo, 'Wavelet-based digital image watermarking,' Optics Express, p.497, Dec., 1998