디지털 워터마킹은 데이터 내부에 지각적으로 인식되지 않는 신호를 삽입하여 저작권을 보호하기 위한 방법으로 압축, 기하학적 변환, 크기변환 등의 공격도 영상 데이터가 견고한 특성을 나타낼 수 있는 방법을 중심으로 연구되어 왔으나 프린트 영상에 대하여 저작권을 보호하는 연구는 그다지 활발하지 않았다. 본 논문에서는 이진 프린트 영상에 워터마크를 삽입하는 새로운 방법을 제안한다. 제안방법은 영상을 디더링 한 후 $16\times{16}$ 크기의 블록에서 1(백화소)의 개수를 카운팅하고 카운팅 배열을 $2\times{2}$ 블록씩 나누어 워터마크 값에 따라 다르게 정의된 기준 블록 패턴과 비교함으로 워터마크를 삽입한다. 워터마크 정보는 '1' 과 '0'의 두 가지를 사용하여 동일한 워터마크 비트로 더 많은 정보를 표현할 수 있다. 워터마크 검출은 워터마크가 삽입된 영상과 기준 블록 패턴을 이용해 워터마크 정보를 재구성하고, 재구성된 워터마크와 디더 영상에 삽입된 원본의 워터마크 정보와 비교함으로 가능하다. 성능평가는 워터마크 삽입영상을 프린트 한 후 스캔하여 기존의 방법과 검출 성능을 비교하였다.
본 논문에서는 시각적으로 인식 가능한 패턴 워터마크를 영상의 중간 주파수 대역에 삽입하는 방법을 제안한다. 영상의 저작권 보호를 위해 웨이브릿 변환 영역의 LH2, HL2, HH2의 부대역에 이진영상 워터마크를 삽입하였다. 제안한 방법의 강인성을 실험하기 위해 크기 변화, 필터링, 잘라내기, 히스토그램 평활화, 손실압축(JPEG, gif)과 같은 영상처리를 하였다. 제안한 방법의 실험 결과 높은 화질로 워터마크가 인지되어 다양한 공격에 대해서 강인함이 입증되었다.
In this paper, we propose a watermarking technique that embeds a digital watermark into digital images for the proof of owner or copyright protection. Proposed algorithm is based on discrete wavelet transform. Zerotree structure defined by Shapiro's embedded zerotree wavelet(EZW) algorithm is used. In the proposed algorithm, a digital watermark is embedded on only significant wavelet coefficients chosen by QSWT for the robustness of the algorithm. In other words, only the values of significant wavelet coefficients are modified in accordance with the given watermark pattern. We use the relationship among neighboring coefficients when modifying chosen coefficients to keep good image quality. Visual recognizable patterns such as binary images are used as a watermark. The experimental results show that the proposed algorithm has robustness under a variety of attacks such as JPEG compression, sharpening and blurring and also show that it has a better performance in PSNR comparing with other algorithms.
워터마킹에서 영상의 평행이동, 회전, 크기변환 왜곡에 기인한 워터마크 삽입 위치와 추출 위치의 불일치는 해결해야 하는 문제이다. 본 논문에서는 복구패턴 정합을 통한 영상동기화를 이용함으로써 기하학적 왜곡에 강인한 워터마킹 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 복구패턴을 정의하여 워터마크가 삽입된 영상에 복구패턴을 삽입 배포한다. 그리고 배포된 영상으로부터 복구패턴을 추출하여 삽입한 복구패턴과 비교함으로써 기하학적 왜곡 여부를 확인한다 기하학적 왜곡이 발생하였다면 왜곡된 만큼 역변환을 함으로써 워터마크 삽입 위치와 추출 위치를 동기화 한다. 제안한 방법의 성능을 평가하기 위하여 이동, 회전, 스케일링 공격에 대한 실험결과를 보인다.
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.
This paper presents a watermarking algorithm for embedding visually recognizable pattern (Mark, Logo, Symbol, stamping or signature) into the image. first, the color image(RGB model)is transformed in YCbCr model and then the Y component is transformed into 3-level wavelet transform. Next, the values are assembled with pattern watermark. PN(pseudo noise) code at spread spectrum communication method and mutilevel watermark weights. This values are inserted into discrete wavelet domain. In our scheme, new calculating method is designed to calculate wavelet transform with integer value in considering the quantization error. and we used the color conversion with fixed-point arithmetic to be easy to make the hardware hereafter. Also, we made the new solution using mutilevel threshold to robust to common signal distortions and malicious attack, and to enhance quality of image in considering the human visual system. the experimental results showed that the proposed watermarking algorithm was superior to other similar water marking algorithm. We showed what it was robust to common signal processing and geometric transform such as brightness. contrast, filtering. scaling. JPEG lossy compression and geometric deformation.
In this paper, a problem of geometrically distorted images is considered. In particular, the paper discusses the detection of a watermark from a photographed image of the watermarked picture. The image is possibly obtained by using a digital camera. This watermark detection problem is made difficult by various geometric distortions added to the original picture through the printing and photographing processes. In particular, the paper focuses on the geometric distortion due to a projective transformation, as part of a camera 3D-to-2D imaging process. It is well-known that a cross ratio of collinear points is invariant under a perspective projection. By exploiting this fact, a projective-invariant digital watermarking technique is developed. By detecting the picture's corners, and the image center point at the intersection of two main diagonal lines, predefined cross ratios are used to compute the watermark embedded locations. From those identified embedding pixel locations, a watermark can be detected by performing a correlation between a watermark pattern and the image over those pixels. The proposed method does not require an inverse transformation on the distorted image, thus simplifying the detection process. Performance of the proposed method has been analyzed through computer experiments
Nowadays, with the development of signal processing technique, the protection to the integrity and authenticity of images has become a topic of great concern. A blind image authentication technology with high tamper detection accuracy for different common attacks is urgently needed. In this paper, an improved fragile watermarking method based on local binary pattern (LBP) is presented for blind tamper location in images. In this method, a binary watermark is generated by LBP operator which is often utilized in face identification and texture analysis. In order to guarantee the safety of the proposed algorithm, Arnold transform and logistic map are used to scramble the authentication watermark. Then, the least significant bits (LSBs) of original pixels are substituted by the encrypted watermark. Since the authentication data is constructed from the image itself, no original image is needed in tamper detection. The LBP map of watermarked image is compared to the extracted authentication data to determine whether it is tampered or not. In comparison with other state-of-the-art schemes, various experiments prove that the proposed algorithm achieves better performance in forgery detection and location for baleful attacks.
디지털 워터마킹은 이미지, 사운드와 같은 멀티미디어 데이터에 지각할 수 없도록 비밀 정보를 삽입하는 기법이다 일반적으로 주파수 영역 워터마킹 기법에서는 원 이미지에 대해 주파수 변환을 하고, 그 변환 면에 부호화된 워터마크 데이터를 삽입한다. 본 논문에서 우리는 Fresnel 변환을 이용한 새로운 컬러 이미지 워터마킹 기법을 제안한다. 워터마크 이미지를 Fresnel 변환시켜 얻은 패턴의 값들을 컬러 이미지에 삽입한다. 본 워터마킹 모델은, 컬러 이미지에 대한 워터마크 삽입을 위해 원 이미지를 RGB 성분에서 YCrCb 성분으로 분해를 한 후 Y 성분에 워터마크 이미지의 Fresnel 변환된 패턴의 실수와 허수 값을 삽입하는 기법이다. 제안된 기법의 유효성을 검증하기 위한 워터마크 삽입 추출 실험 결과 유효성을 입증 할 PSNR 값을 나타냈으며, 또한 JPEG와 같은 손실 압축 공격에 대해 내성을 지니고 있음을 보였다.
본 논문에서는 영상압축 표준 방식인 PEG과 JPEG2000등에서 사용하는 양자화 방식인 스칼라(Scalar) 양자화기의 특성을 이용한 블라인드 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 손실 압축 기술인 양자화로 인한 워터마크의 손실을 막기 위해 워터마크에 따라 양자화 인덱스를 선택하는 방법을 사용하였다. 따라서 워터마크 삽입을 위한 별도의 과정 없이 양자화 과정 중에 워터마크가 삽입되고 적용 분야에 따른 양자화기의 특성을 이용하므로 영상에 적응적이다. 알고리즘의 안정성을 높이기 위하여 LFSR(Linear feedback shift register)을 사용하여 워터마크를 재배열하였으며, 워터마크의 삽입 과정에서도 LFSR을 사용하여 삽입위치를 은닉하였다. 따라서 추출 시에 양자화 인덱스와 양자화기의 정보에 의해 원 영상 없이 워터마크의 추출이 가능하며, LFSR의 초기치를 아는 소유자만이 추출 및 판독이 가능하다. 삽입되는 워터마크는 시각적으로 인지할 수 있는 특정 로고 형태의 2진 영상을 사용하였다. 본 논문에서 제안한 기법은 JPEG과 PEG2000에 적용하여 워터마킹의 요구조건인 강인성(Robustness)과 비인지성(Imperceptibility)을 실험하였으며, 각 공격에 대하여 최대 $5.7\%$정도의 오차율(Error ratio)을 얻었다. 또한 기존의 방법과 비교한 실험에서도 PEG과 JPEG2000의 각 공격에 대해 약 4-5배정도의 우수한 오차 특성을 보여주고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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