Journal of the Institute of Convergence Signal Processing (융합신호처리학회논문지)

The Korea Institute of Convergence Signal Processing (한국융합신호처리학회)
권호 표지

Performance Analysis for Digital watermarking using Quad-Tree Algorithm based on Wavelet Packet

웨이블렛 패킷 기반 쿼드트리 알고리즘을 이용한 디지털 워터마킹의 성능 분석

  • Received : 2010.04.25
  • Accepted : 2010.10.29
  • Published : 2010.10.30
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Abstract

In this paper, digital watermarking method using wavelet transform and quad-tree algorithm is proposed. The proposed algorithm transforms the input image by DWT(Discrete Wavelet Transform) and AWPT(Adaptive Wavelet Packet Transform), inserts the watermark by quad-tree algorithm and the Cox's algorithm. The simulation for performance analysis of the proposed algorithm is implemented about the effect of embedding watermark in each subband coefficient (HH, LH, HL) of DWT, each DWT level, and each AWPT level. The simulation result by using DWT is compared with that using AWPT in the proposed algorithm. In addition, the effect of embedding watermark in the lowest frequency band (LL) is simulated. As a simulation result using DWT, the watermarking performance of simultaneously embedding in HH, LH, and HL band of DWT(6 level) is better than that of different cases. The result of AWPT(3 level) improves the correlation value compared to that of DWT(3 level). In addition, insertion the watermark to the LL band about 30~60% of all watermarks improves the correlation value while PSNR performance decreases 1~2dB.

본 논문에서는 웨이브렛 변환과 쿼드트리 알고리즘을 이용한 디지털 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 웨이블렛 변환과 웨이블렛 패킷 변환을 이용하여 입력영상을 변환하고, 쿼드트리와 Cox 알고리즘을 이용하여 워터마크를 삽입하였다. 제안한 알고리즘의 성능 평가를 위한 시뮬레이션은 DWT 변환 레벨과 대역(HH, LH, HL)에 따른 워터마킹 효과와 AWPT 변환 레벨에 따른 워터마킹의 효과에 대하여 수행하였고, DWT를 이용한 결과와 AWPT를 이용한 결과를 비교하였다. 또한 최저주파수대역(LL)의 워터마킹의 효과에 대하여 알아보았다. 시뮬레이션 결과에서 6 레벨 DWT의 HH, HL, LH 대역에 동시에 워터마크를 삽입하였을 경우에 다른 경우들과 비교하여 가장 좋은 결과를 보였다. 3 레벨의 AWPT의 결과는 3레벨의 DWT 결과와 비교하여 향상된 상관도 값을 보였다. 또한 전체 워터마크 중 30~60%를 LL 대역에 삽입하였을 경우에 PSNR 성능은 1~2dB 정도 떨어지나 추출한 워터마크의 상관도 값은 향상된 결과를 보였다.

Keywords

References

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