• Title/Summary/Keyword: 3D Watermarking

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Hardware Implementation of Real-Time Blind Watermarking by Substituting Bitplanes of Wavelet DC Coefficients (웨이블릿 DC 계수의 비트평면 치환방법에 의한 실시간 블라인드 워터마킹 및 하드웨어 구현)

  • 서영호;김동욱
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.29 no.3C
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    • pp.398-407
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    • 2004
  • In this paper, a blind watermarking method which is suitable to the video compression using 2-D discrete wavelet transform was proposed and implemented into the hardware using VHDL(VHSIC Hardware Description Language). The goal of the proposed watermarking algorithm is the authentication about the manipulation of the watermark embedded image and the detection of the error positions. Considering the compressed video image, the proposed watermarking scheme is unrelated to the quantization and is able to concurrently embed or extract the watermark. We experimentally verified that the lowest frequency subband(LL4) is not sensitive to the change in the spatial domain, so LL4 subband was selected for the mark space. And the combination of the bitplanes which has the properties of both the minimum degradation of the image and the robustness was chosen as the embedded Point in the mark space in LL4 subband. Since we know the watermark embedded positions and the watermark is embedded by not varying the value but changing the value, the watermark can be extracted without the original image. Also, for the security when exposing the watermark embedded position, we embed the encrypted watermark by the block cipher. The proposed watermark algorithm shows the robustness against the general image manipulation and is easily transplanted into the image or video compressor with the minimal changing in the structure. The designed hardware has 4037 LABs(24%) and 85 ESBs(3%) in APEX20KC EP20K400CF672C7 FPGA of Altera and stably operates in 82MHz clock frequency.

Stereo Image Blind Watermarking Scheme based-on Discrete Wavelet Transform and adaptive Disparity Estimation (웨이블릿 변환과 적응적 변이 추정을 이용한 스테레오 영상 블라인드 워터마킹)

  • Ko Jung-Hwan;Kim Sung-Il;Kim Eun-Soo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.31 no.2C
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    • pp.130-138
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    • 2006
  • In this paper, a new stereo image watermarking scheme based-on adaptive disparity estimation algorithm is proposed. That is, a watermark image is embedded into the right image of a stereo image pair by using the DWT and disparity information is extracted from this watermarked right image and the left image. And then, both of this extracted disparity information and the left image are transmitted to the recipient through the communication channel. At the receiver, the watermarked right image is reconstructed from the received left image and disparity information through an adaptive matching algorithm. a watermark image is finally extracted from this reconstructed right image. From some experiments using CCETT's 'Manege' and 'Friends' images as a stereo image and English alphabet '3DRC' as a watermark image, it is found that the PSNRs of the watermarked image from the reconstructed right images through the adaptive matching algorithm & DWT is improved 2.03 dB, 3.03 dB and robusted against various attacks. These experimental results also suggest a possibility of practical implementation of an adaptive matching also-rithm-based stereo imagewatermarking scheme proposed in this paper.

Watermarking of 3D Mesh Model using DCT of Distances between Vertices (정점간 거리의 DCT를 이용한 3차원 메쉬 모델 워터마킹)

  • Kim Sung-Jun;Kim Jeong-Yeop;Hyun Ki-Ho
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.875-878
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    • 2004
  • 본 논문은 3차원 메쉬 모델의 정점간 거리 및 DCT를 이용한 3차원 메쉬 모델 워터마킹 방법을 제안한다. 제안한 방법은 3차원 메쉬 모델의 임의의 정점간 거리를 이용하여 워터마킹하게 되며 삽입 시 임의의 정점간 거리집합을 DCT 변환 하여 그 계수 값에 워터마크가 삽입된다. 그러므로 정점간의 거리를 DCT변환하여 삽입함으로써 비지각성 및 여러 공격에 강인하다. 또한 워터마크 크기만큼의 여러 거리집합을 생성하여 사용함으로 지역패치 및 지역분할 개념으로써 부분적인 공격에 강인하며 3차원 메쉬 모델의 페이스모양에 상관없이 워터마크를 삽입 할 수 있다.

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An Adaptive Watermarking Technique for Copyright Protection of Digital Images (디지털 영상물의 저작권 보호를 위한 적응 워터마크 기법)

  • Park, Kang-Seo;Lee, Byoung-Yeol;Chung, Tae-Yun;Park, Sang-Hui
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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    • v.51 no.3
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    • pp.108-111
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    • 2002
  • This paper proposes an new water mark embedding and extraction technique which extends the direct sequence spread spectrum technique. The proposed technique approximates the complexity of image and block in spatial domain using Laplacian filtering and watermark is adaptively embedded in the mid-frequency DCT components. Local parity bits are attached to higher-frequency DCT components and they are used to detect extraction errors and correct those errors. In extraction process the proposed method boosts the higher frequency components of image and extracts the watermark by demodulation and this information is verified and adjusted by parity bits. Experimental results show it is invisible and robust to several external attacks.

Digital Watermarking for Multi-view Image using View-point Recovering (시점복원을 이용한 다시점 영상의 디지털 워터마킹)

  • Kim, Bo-Ra;Seo, Young-Ho;Kim, Dong-Wook
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.138-140
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    • 2013
  • 본 논문에서는 단일시점의 텍스처 영상과 깊이영상을 수신 측에 전송하여 수신 측에서 원하는 시점을 생성하여 시청하는 2D 또는 3D 시스템을 가정하고, 이에 대한 영상 콘텐츠의 소유권을 주장할 수 있는 디지털 워터마킹 방법을 제안한다. 따라서 이 방법에서는 기존의 영상에 대한 공격 뿐 아니라 시점이동도 공격으로 간주한다. 시점이동 공격에 대해 본 논문에서는 송신된 시점으로 시점을 재변환하여 워터마크 데이터를 추출하는 방법을 사용하며, 여기에는 미리 학습된 자료(NCC(normalized cross-correlation) 값)를 사용한다. 워터마크 데이터를 삽입하는 방법은 기존에 가장 흔히 사용되는 방법, 즉 원 영상의 특정영역을 DCT하여 특정 부대역에 데이터를 삽입하는 방법을 사용한다. 실험을 통하여 시점이동된 영상에서의 워터마크 데이터 추출의 어려움을 보이며, 원시점으로 이동한 경우와 그렇지 않은 경우 추출한 워커마크 데이터의 차이도 보인다.

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Reversible Watermarking Algorithm using Difference of Quantized Coefficients in JPEG image (JPEG 영상의 양자화 계수 차이값을 이용한 가역 워터마킹 알고리즘)

  • Jo, Hyun-Wu;Lee, Hae-Yeoun
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2012.04a
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    • pp.665-668
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    • 2012
  • 멀티미디어 콘텐츠는 디지털 데이터의 특성상 수정과 복제가 쉽고, 이에 따라 불법 유통과 위 변조 등의 문제가 발생할 수 있으므로 콘텐츠 보안의 중요성이 높아지고 있고 가역 워터마킹 방법은 하나의 솔루션이다. 본 논문에서는 JPEG 압축 표준에서 사용할 수 있는 가역 워터마킹 기법을 제안한다. JPEG 압축 과정 중 비손실 과정에서 유지되는 양자화 DCT 블록 데이터에 대하여 인접 블록의 계수간 차이값의 히스토그램을 계산하고, 히스토그램 쉬프팅을 통하여 가역 워터마크를 삽입한다. 디코딩 과정에서 영상에 삽입된 워터마크를 추출함과 동시에 원본 JPEG 표준 영상의 품질을 복원한다. 제안 알고리즘의 성능 평가를 위해 다양한 영상을 대상으로 영상 품질과 압축률을 평가하였다. 삽입된 영상의 PSNR과 압축률은 32.33dB과 89.69%로, 표준 JPEG 압축된 영상 대비 각 3.24dB의 PSNR 차이와 2.58%의 압축률 차이를 보였다.

Nonvisibility and robustness evaluation of image watermarking mixed Key and Logo method (키와 로고 방식을 혼합한 이미지 워터마킹의 비가시성과 강인성 평가)

  • Park, Young;Song, Hag-Hyun;Choi, Se-Ha;Lee, Myong-Kil;Kim, Yoon-Ho
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.6 no.3
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    • pp.464-469
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    • 2002
  • In this research, nonvisibility and robustness of image watermarking mixed Key and Logo method were evaluated. The role of the Key was performed by a personal ID of a copyrighter and the logo images were used as the watermark. The standard image of Lena was used for experimental image and binary images of `Park'with size 32${\times}$32 and 64${\times}$64 were used for the watermark, respectively In order to evaluate nonvisibility of the proposed watermarking scheme, PSNR(Peak Signal to Noise Ratio) of the watermarked image was obtained and for robustness reconstructive rates of the reconstructed watermark were obtained from the watermarked image with image transformation of JPEG lossy compression. The experimental results show that nonvisibility is excellent as PSNR of the watermarked image is 93.75dB and the reconstructive rates of the case of 322${\times}$32 watermark was better than the case of the 64${\times}$64 watermark; average 5.9%, 13.9%, 6.5%, and 4.2% in the case of scale-down rates, rotational rates, impulse noise power density, and JPEG lossy compression rates, respectively.

FFT Based Information Concealing Method for Video Copyright Protection (동영상 저작권보호를 위한 FFT 기반 정보 은닉 기법)

  • Choi, Il-Mok;Hwang, Seon-Cheol
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
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    • v.62 no.4
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    • pp.204-209
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    • 2013
  • FFT based fingerprinting to conceal more information has developed for video copyright protection. More complex information of video is necessary to prove an ownership and legal distributions in invisible form. This paper describes a method to insert more information and to detect them. $3{\times}3$ points structure is used to present information. The possible ways to show are 8bit, $2^8$ = 256 where one point of 9 is always turn on. The points are marked in frequency domain that both real and imaginary party numbers are modified. The five successive frames of same scenes are used to mark because the same scene has very similar shape in FFT result. However, the detail values of coefficients are totally different each other to recognize the marked points. This paper also describes a method to detect the marked points by averaging and correlation algorithm. The PSNRs of marked images by our method had 51.138[dB] to 51.143[dB]. And we could get the correlation values from 0.79 to 0.87.

Image Tamper Detection Technique using Digital Watermarking (디지털 워터마킹 방법을 이용한 영상조작 검지기법)

  • Piao, Cheng-Ri;Han, Seung-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.07d
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    • pp.2574-2576
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    • 2004
  • 본 논문에서 디지털 영상의 인증과 무결성을 확인하는 새로운 워터마킹 기법을 제안하였다. 컨텐츠에 대한 인증과 무결성을 체크하는 방법 중, 암호학적 해쉬함수(MD5)를 이용한 Wong의 방법이 인증과 무결성을 위한 워터마크 방법으로는 가장 적합하다. 특히 이 방법은 암호학적인 해쉬함수를 사용하므로 워터마킹 알고리즘의 안정성이 암호학적 해쉬함수의 안정성에 의존하게 되므로 안전하다. 해쉬 값을 계산하려면 법(modulus), 보수 (complement), 시프트 (shift), XOR (bitwise exclusive-or) 등 연산이 필요하다. 그러나 본 논문에서는 곱셈 연산만 필요로 한 산술부호화기법 (Arithmetic coding)을 이용하였다. 이 기법은 입력되는 심벌 (symbol)들의 확률구간을 계속적으로 곱하여 결과적으로 얻어지는 누적확률구간을 출력한다. 본 논문에서 키(key) 값에 의하여 심벌들의 확률구간을 결정하고, 그리고 키 값에 의하여 심벌들의 입력순서론 재배치함으로써 결과적으로 얻어지는 누적확률 값은 키 값에 의존하게 하였다. 실험을 통하여 본 알고리즘이 무결성을 입증할 수 있고, PSNR은 51.13dB 이상으로서 아주 좋으며, 위변조를 판단하는데 소요되는 시간은 해쉬함수 (MD5)를 사용하는데 걸리는 시간이 1/3배이다. 그러므로 실시간으로 사용 가능하다.

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Effective Image Watermarking Scheme Using Direct Matrix-Spectrum Method (직접행렬 대역확산 방식을 이용하는 효과적인 이미지 워터마킹 기법)

  • Park, Young;Lee, Joo-Shin
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.8B no.3
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    • pp.305-310
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    • 2001
  • 본 논문에서는 직접행렬 대역확산 방식을 사용하여 Hadamard-Walsh 행렬을 워터마크 영상에 첨가한 후, 주파수 영역에서 원 영상에 삽입하고 복원하는 새로운 이미지 워터마킹 기법을 제안한다. 워터마크 영상은 시각적으로 인식 가능한 패턴(마크, 로고, 심볼, 인장 또는 서명)을 사용한다. 워터마크가 삽입된 영상의 화질저하를 추정하기 위해 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)을 계산하고, 복원된 워터마크의 복원률(reconstructive rate)을 구하여 외부공격에 대한 워터마크의 강인성을 확인한다. 표준영상에 적용해 본 결과, 워터마크가 삽입된 영상의 PSNR은 93.2dB로 우수한 화질을 얻을 수 있었으며 JPEG 손실 압축에서는 78.1% 이상의 워터마크 복원률을 얻을 수 있었고 영상변형 및 임펄스 잡음하에서도 효과적인 워터마크 복원 능력을 보였다.

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