KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권10호
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pp.3591-3606
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2014
In this paper, a robust watermarking scheme is proposed that uses the scale-invariant feature transform (SIFT) algorithm in the discrete wavelet transform (DWT) domain. First, the SIFT feature areas are extracted from the original image. Then, one level DWT is applied on the selected SIFT feature areas. The watermark is embedded by modifying the fractional portion of the horizontal or vertical, high-frequency DWT coefficients. In the watermark extracting phase, the embedded watermark can be directly extracted from the watermarked image without requiring the original cover image. The experimental results showed that the proposed scheme obtains the robustness to both signal processing and geometric attacks. Also, the proposed scheme is superior to some previous schemes in terms of watermark robustness and the visual quality of the watermarked image.
본 논문에서는 디지털 영상 데이터의 불법 복사에 대해 저작권 보호를 위한 주파수 영역 기반 디지털 워터마킹 방법에 대해 비교 평가한다. 웨이블릿 변환, 이산 여현 변환, 블록 기반 이산 여현 변환을 이용하여 영상을 각각의 주파수 영역으로 변환하고, 동일한 워터마크 신호에 대해 견고함을 측정한다. 실험 결과 동일한 워터마크 삽입시 전체적으로 이산 여현 변환 기반의 워터마킹 방법이 웨이블릿 변환 기반의 워터마킹 방법보다 더 견고함을 보였다. 특히, JPEG 손실압축과 샤프닝에서는 $8{\times}8$ 블록 기반 이산 여현 변환이, 저역필터링과 크기변화에서는 이산 여현 변환이 상대적으로 견고함을 보였다. 또한 블록 기반 이산 여현 변환 기반 방식에서 블록 크기가 커질수록 일반적인 영상처리에 대해 견고함이 떨어졌다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권9호
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pp.4389-4411
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2018
High dynamic range (HDR) images are becoming pervasive due to capturing or rendering of a wider range of luminance, but their special display equipment is difficult to be popularized because of high cost and technological problem. Thus, HDR images must be adapted to the conventional display devices by applying tone mapping (TM) operation, which puts forward higher requirements for intellectual property protection of HDR images. As the robustness presents regional diversity in the low dynamic range (LDR) watermarked image after TM, which is different from the traditional watermarking technologies, a concept of watermarking activity is defined and used to distinguish the essential distinction of watermarking between LDR image and HDR image in this paper. Then, a novel robust HDR image watermarking algorithm is proposed against TM operations. Firstly, based on the hybrid processing of redundant discrete wavelet transform and singular value decomposition, the watermark is embedded by modifying the structure information of the HDR image. Distinguished from LDR image watermarking, the high embedding strength can cause more obvious distortion in the high brightness regions of HDR image than the low brightness regions. Thus, a perceptual brightness mask with low complexity is designed to improve the imperceptibility further. Experimental results show that the proposed algorithm is robust to the existing TM operations, with taking into account the imperceptibility and embedded capacity, which is superior to the current state-of-art HDR image watermarking algorithms.
Using intelligent information contained within the speech to identify the specific hidden data in the watermarked multimedia data is considered to be an efficient method to achieve the speech digital watermarking. This paper presents the performance comparison between various types of speech codec in order to determine an appropriate one to be used in digital watermarking applications. In the experiments, the speech signal encoded by four different types of speech codec, namely CELP, GSM, SBC and G.723.1codecs is embedded into a grayscale image, and theirs performance in term of speech recognition are compared. The method for embedding the speech signal into the host data is borrowed from a watermarking method based on the zerotrees of wavelet packet coefficients. To evaluate efficiency of the speech codec used in watermarking applications, the speech signal after being extracted from the attacked watermarked image will be played back to the listeners, and then be justified whether its content is intelligible or not.
디지털 멀티미디어 데이터에 대한 소유권 문제가 근래에 중요한 문제로 대두되면서 이를 효율적으로 보호할 수 있는 기술적 해결책으로 디지털 워터마킹에 대한 연구가 활발히 진행되어져 왔다. 본 연구에서는 디지털 영상 데이터에 대해 다양한 공격에 강인한 웨이브릿 기반 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 웨이브릿 변환을 이용하여 워터마킹된 영상의 변화를 감지 못하도록 하면서 시각적으로 중요한 영역에 워터마크를 삽입하여 일반적인 영상 신호 처리에 강인한 워터마킹 방법을 제시한다. 웨이브릿 변환된 계수의 레벨과 각 부대역별 특성을 고려하고, 영상의 복잡도를 반영한 다중 임계치를 적용하여 원본영상과 워터마킹된 영상이 시각적으로 차이가 없도록 가우시안 랜덤 수열(Gaussian Random Sequence)을 워터마크로 삽입한다. 제안된 알고리즘의 성능을 여러 영상에 대하여 실험해 본 결과 워터마크가 삽입된 영상이 시각적으로 전혀 구별할 수 없을 정도의 비가시도를 보이면서 다양한 공격, 즉 JPEG 손실압축, 필터링, 잡음첨가, 리샘플링, 크로핑 등에 대하여 우수한 워터마크 검출결과와 강인함을 보였다.
현재까지 알려진 대부분의 워터마킹 기엽들은 여러 가지 공격에 대한 강인성과 워터마킹 된 영상의 비가시성을 동시에 만족하기 위하여 중간주파수 영역에 워터마킹을 삽입한다. 그러나 본 논문에서는 이산 웨이블릿 분해 연 영상의 저주파 대역에 가우시안 랜덤 시퀀스를 삽입함으로써 강인성을 높이고 화질 열화가 발생하는 계수에 대하여 워터마크 삽입을 생략함으로써 비가시성을 만족하도록 하였다 제안한 방식은 최저주파 대역의 이웃픽셀과의 상관도 계산에 의하여 워터마크를 삽입함으로써 추출 시에도 동일한 과정을 통하여 원 영상 없이도 워터마크를 검출할 수 있도록 하였다. 벤치마킹 도구를 통한 시뮬레이션 실험결과를 통해, 제시한 방법이 기존 연구와 비교하여 우수한 강인성을 보였다.
In this paper. we proposed a hardware(H/W) structure which can compress the video and embed the watermark in real time operation and implemented it into a FPGA platform using VHDL(VHSIC Hardware Description Language). All the image processing element to process both compression and reconstruction in a FPGA were considered each of them was mapped into H/W with the efficient structure for FPGA. The global operations of the designed H/W consists of the image compression with the watermarking and the reconstruction, and the watermarking operation is concurrently operated with the image compression. The implemented H/W used the 59%(12943) LAB(Logic Array Block) and 9%(28352) ESB(Embedded System Block) in the APEX20KC EP20K600CB652-7 FPGA chip of ALTERA, and stably operated in the 70㎒ clock frequency over. So we verified the real time operation, 60 fields/sec(30 frames/sec).
본 논문에서는 의료 영상에 대한 새로운 비견고 워터마킹 알고리듬을 제안한다. 이 알고리듬은 의료 영상의 보안 및 위조 문제를 해결 할 수 있다. 제안한 알고리듬에서는 영상의 고유한 특성을 나타내는 특이점 (singularity)을 추출하여 이를 워터마크로 사용한다. 이때 특이점 추출에는 영상의 에지 성분을 정확하게 추출하는 장점을 갖는 Mallat 웨이브릿 변환을 이용한다. 즉 Mallat 웨이브릿 변환을 통해 생성된 첫 번째 스케일의 수평 및 수직 상세 부대역 (detail subband)을 이용하여 상세 신호에 대한 크기 성분 및 위상 성분을 계산한 후, 이러한 정보들을 이용하여 입력 영상의 국부 계수 최대치 (local modulus maxima, LMM)를 추출한다. LMM은 영상의 고유한 특성을 갖는 특이전을 나타내므로, 어떠한 조작이 가해진 영상의 LMM은 원 영상의 LMM과의 차이를 나타낸다. 따라서 임의의 영상에 대하여 LMM을 구한 후 원 영상의 LMM과 비교함으로써 위조 여부를 판단할 수 있다. 제안한 알고리듬의 성능 평가를 위한 모의 실험을 통하여 제안한 워터마킹 알고리듬은 의료 영상의 위조된 부분을 정확하게 추출하는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 컬러 영상에 대한 웨이블릿 변환 기반의 디지털 워터마킹을 하는 새로운 기법을 제안한다. 먼저 워터마크에 대해 Arnold 변환을 하여 워터마크의 상관성을 적게 만든다. 그 후, 선형 비트확장 기법을 적용하여 확대된 워터마크를 웨이블릿 변환 된 컬러 영상의 Y 영역의 저주파대에 일정한 강도로 삽입한다 워터마크를 추출 할 때는 F-노름 (norm)함수를 이용한다. 다양한 컬러 영상에 대해 실험한 결과 제안방법은 충실도와 강인성 측면에서 우수한 특성을 가짐을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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