Abstract
In this paper, we propose a new video watermarking method exploiting the human visual system (HVS) to find effective locations. in the video frames which make the watermark robust and imperceptible simultaneously. In particular, we propose a new HVS-optimized weighting map for hiding the watermark by considering HVS in three different aspects : frequency, spatial, and motion masking effects. The global masking map is modeled by combining the frequency masking, the spatial masking, and the motion masking. In this paper, we use a watermark which is generated by the bitwise exclusive-OR operation between a logo image and a random sequence. The amount of watermarks is weighted by a control parameter. Furthermore, we embed the watermark in the uncompressed video sequence for the general watermarking method available to various coding schemes. Simulation results show that the watermark is imperceptible and the proposed method is good for watermark capacity. It is also demonstrated that the proposed method is robust against various attacks, such as MPEG coding, MPEG re-encoding, and frame attacks.
본 논문에서는 비가시성을 유지하면서 강인함을 최대로 높이기 위해 워터마크를 삽입할 때 인간시각 시스템(human visual system, HVS)을 이용한다. 우선 HVS를 세가지 관점에서 고려한 후 각각의 특성을 결합한 최적화된 HVS 가중치 맵(HVS optimized weighting map)을 제안한다. 즉, 주파수 마스킹(frequency masking), 공간 마스킹(spatial masking), 그리고 움직임 마스킹(motion masking)을 결합한 전역 마스킹 맵(global masking map)을 제안한다. 본 논문에서는 키(key) 값에 의해 발생된 랜덤 시퀀스와 로고의 배타적 논리합에 의해 결합된 워터마크를 전역 마스킹 결과에 따라 비디오 프레임에 삽입하고, 그 양은 제어 변수에 의해 조절된다. 이때 워터마크를 압축되지 않은 비디오 프레임에 삽입함으로써, 다양한 부호화 방법에 적용할 수 있는 일반적 워터마킹 방법을 제안한다. 컴퓨터 모의실험을 통해 제안한 방법으로 삽입된 워터마크의 비가시성을 확인했으며, 제안된 방법은 워터마크 삽입 용량(capacity) 면에서도 우수함을 알 수 있다. 또한 MPEG 부호화 및 재부호화 공격, 그리고 여러 프레임 공격 등에 대해서 제안한 방법이 강인함을 확인하였다.
