움직임벡터의 변경 최소화 기법을 이용한 블라인드 비디오 워터마킹 기반의 문자 정보 은닉 기법

ASCII data hiding method based on blind video watermarking using minimum modification of motion vectors

  • 강경원 (홈캐스트 기술연구소 MF개발팀) ;
  • 유태경 (부경대학교 전자컴퓨터정보통신공학부) ;
  • 정태일 (동명대학교 정보통신공학과) ;
  • 박태희 (동명대학교 메카트로닉스공학과) ;
  • 김종남 (부경대학교 전자컴퓨터정보통신공학부) ;
  • 문광석 (부경대학교 전자컴퓨터정보통신공학부)
  • 발행 : 2007.01.31

초록

최근 디지털 방송의 발달과 인터넷 보급으로 인해 디지털 데이터의 저작권 보호를 위한 디지털 워터마킹에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 저작권 보호 뿐만 아니라 자막이나 인물 소개, 배경 음악에 대한 정보 등 유용한 정보를 은닉하면서 화질 열화를 최소화하기 위하여 움직임벡터의 변경 최소화 기법을 제안한다. 제안한 방법은 매크로블록에서 구한 정보와 워터마크 정보를 비교하여 특성 벡터를 추출하고, 이에 따라 비트의 반전 여부를 결정함으로써 움직임 벡터의 변경을 최소화한다. 따라서 기존의 움직임벡터 기반의 비디오 워터마킹기법에 비해 화질 열화가 최소화될 수 있다. 또한 삽입 정보에 대한 무결성을 제공하며, 워터마크를 매우 간단히 검출할 수 있고, 원 영상이 필요없는 블라인드 워터마킹이 가능하다. 그리고 기존의 비디오 스트림의 형식이 변경되지 않으므로 기존의 MPEG-1, -2 표준과 호환성이 뛰어나다. 본 논문은 실험 결과 기존의 방법에 비해 $0.5{\sim}1.5dB$ 화질이 향상됨을 확인할 수 있었다.

With the advancement of the digital broadcasting and popularity of the Internet, recently, many studies are making on the digital watermarking for the copyright protection of digital data. This paper proposes the minimum modification method of motion vector to minimize the degradation of video quality, hiding subtitles of many language and information of OST(original sound track), character profiles, etc. as well as the copyright protection. Our proposed algorithm extracts feature vector by comparing motion vector data with watermark data, and minimize the modification of motion vectors by deciding the inversion of bit. Thus the degradation of video quality is minimized comparing to conventional algorithms. This algorithm also can check data integrity, and retrieve embedded hidden data simply and blindly. And our proposed scheme can be useful for conventional MPEG-1, -2 standards without any increment of bit rate in the compressed video domain. The experimental result shows that the proposed scheme obtains better video quality than other previous algorithms by about $0.5{\sim}1.5dB$.

키워드

참고문헌

  1. J. Cox, J. Kilian, F. T. Leighton, and T. Shamoon, 'Secure spread spectrum watermarking for multimedia,' IEEE transaction on image processing, vol. 6. no. 12, pp. 1673-1687, December 1997 https://doi.org/10.1109/83.650120
  2. D. Kunder, and D. hatzinakos, 'Digital watermarking for telltale tamper proofing and authentication,' Proceedings of IEEE, vol. 87, no. 7, pp. 1167-1180, July 1999 https://doi.org/10.1109/5.771070
  3. Gerbard C. Langelaar, Iwan Setyanwan, Reginald L. Lagendijk, 'Watermarking digital image and video data,' signal processing magazine, IEEE, vol. 17, pp. 20-46, September 2000
  4. J. Chae, and B. manjunath, 'Data hiding in video,' proceedings of the 1999 international conference on image processing, vol. 1, pp. 311-315, October 1999
  5. M. Barni, F. Bartolini, R. Caldelli, A. D. Rosa and A. Piva, 'A robust watermarking approach for raw video,' PV2000 10th International Packet Video Workshop in CD-ROM, 2000
  6. A. Kusanagi, and H. Imai, 'A method of watermarking for compressed video,' SSCIS, 1999
  7. D. Ghosh, K. and Ramakrishna, 'Watermarking compressed video stream over Internet,' APCC, Vol. 2. pp.711-715, 2003
  8. M. Kutter, F. Jordan, and T. Ebrahimi, 'Proposal of a watermarking technique for hiding/retrieving data in compressed and decompressed video,' Technical report M2281, ISO/IEC document, JTC1/SC29/ WG11, 1997
  9. F. Hartung, B. Girod, 'Digital watermarking of MPEG2 coded video in the bitstream domain,' Proceedings of IEEE ICASSP '97, vol. 4, pp. 2621-2624, April 1997
  10. Y. Dai, L. Zhang, Y. Yang, 'A new method of MPEG video watermarking technology,' Proceedings of the ICCT international conference on communication technology, vol. 2. pp. 1845-1847, April 2003
  11. J. Zhang, H. Maitre, J. Li, L. Zhang, 'Embedding watermark in MPEG video sequence,' Multimedia signal processing, 2001 IEEE Fourth workshop, pp. 535-540, 2001
  12. Z. Zhao, N. Yu, X. Li, 'A novel video watermarking scheme in compressed domain based on fast motion estimation, 'Proceedings of the ICCT 2003, vol. 2, pp. 1878-1882, April 2003
  13. Z. Zhongjie, J. Gangyi, Y. Mei, W. Xunwei, 'New algorithm for video watermark,' ICSP, vol. 1, pp. 760-763, August 2002
  14. J. Zhang, J. Li, L. Zhang, 'Video watermark technique in motion vector,' XIV Brazilian symposium on computer graphics and image processing, pp. 179-182, October 2001
  15. B. J. Falkowski, Lip-San Lim, Image watermaking using Hadamard transforms, ELECTRONICS LETTERS, Vol. 36, No. 3, 3rd February 2000
  16. Anthony T. S. Ho, Jun Shen, Andrew K. K. Chow, Jerry Woon, Robust Digital Image-in-Image Watermaking Algorithm Using the Fast Hadamard Tansform, IEEE III826-III829, 2003