Halftone Image Watermarking Based on Iterative Error Minimizing Method

반복적인 에러 최소화 기법을 이용한 하프톤 영상 워터마킹

In this paper, we propose a new watermark algorithm for halftone images using iterative error minimizing method. In the proposed method, watermark bits are hidden at pseudo-random locations within a halftone image. To remove the distortions due to the inserted watermark bits and increase the invisibility of watermark, an iterative error minimizing technique is used. We define the halftoning error is defined as the difference between the original grayscale image and HVS-filtered printed halftone image. Then we iteratively find the pixel pattern with minimum halftoning error and displace the original pixel pattern with it. In order to be robust to geometrical modification like cropping or rotation, we insert the same watermark periodically into halftone images. Experiments using printed and scanned images show that the proposed method is a robust method to the geometrical modification and to hide the large amount of data within a halftone image without noticeable distortion.

본 논문에서는 반복적인 에러 최소화 기법을 이용한 하프톤 영상의 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 워터마크는 하프톤 영상의 랜덤한 위치의 픽셀값으로 저장된다. 삽입된 워터마크로 인한 하프톤 영상의 왜곡을 최소화하고 비가시성을 증대하기 위하여 반복적인 에러 최소화 기법이 사용된다. 원영상과 HVS(Human Visual System) 필터 처리된 하프톤 영상과의 차이를 하프토닝 에러로 정의하고 반복적으로 각각의 픽셀 위치에서 이 하프토닝 에러를 최소화할 수 있는 픽셀 패턴을 찾아서 이것으로 원래의 픽셀패턴을 대치한다. 절단이나 회전과 같은 기하학적인 변형에 견고하게 하기 위하여 동일한 워터마크를 반복하여 하프톤 영상안에 삽입하였다. 실제 인쇄 및 스캐닝 실험을 통하여 제안된 알고리즘이 기하학적 변형에 견고함을 보였고 또한 기존과 방법과 비교하여 제안된 방법이 많은 양의 워터마크 정보에도 불구하고 우수한 품질의 하프톤 영상을 생성함을 보였다.