제로트리 구조를 이용한 비가시적인 워터마킹 알고리즘

Abstract

본 논문에서는 영상의 저작권 보호 및 소유권 주장을 위하여 디지털 워터마크를 삽입하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 웨이블릿 변환을 기반으로 한다. 웨이블릿 계수들은 Shapiro의 EZW(embedded zerotree wavelet) 알고리즘에서 정의된 제로트리 구조를 가진다. 본 논문에서는 보다 강인한 성능을 위하여, 제로트리 구조에 의해 정의된 QSWT(qualified significant wavelet tree)를 이용하여 시각적으로 중요한 계수 (significant coefficient)를 선택하여 워터마크를 삽입하고, 이 때 워터마크가 삽입된 영상의 품질을 높이기 위하여, 주변 계수들과의 관계를 이용하여 웨이블릿 계수의 값을 변형시켰다. 삼입되어지는 워터마크는 시각적으로 인식이 가능한 이진 영상을 이용한다. 본 논문에서 제안된 기법은 실험 및 결과를 통해서 기존의 디지털 워터마킹 알고리즘에 비해 다양한 공격에 강인함을 보였고, 워터마크의 비인지성 (imperceptibility) 즉, 영상의 PSNR이 향상됨을 확인하였다.

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.