본 논문에서는 심리음향 모델과 MDCT/IMDCT(Modified DCT/Inverse Modified DCT)를 이용하여 고음질 오디오 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 일반적으로 디지털 오디오 워터마크는 디지털 오디오 신호를 주파수 영역으로 변환 한 다음 주파수 영역에 워터마크를 삽입하지만 삽입된 워터마크에 의해 디지털 오디오 음질이 영향을 받게 된다. 제안된 알고리즘에서는 디지털 오디오 데이터를 PN(Pseudo Noise) 코드를 사용하여 확산시킨 다음 심리음향 모델을 참조하여 MDCT 과정을 통하여 오디오 워터마크를 삽입시킨다. MDCT 과정에서 고음질의 오디오를 얻기 위해 필터뱅크 출력의 첨예도에 따라 256, 1,024 또는 2,048 포인트의 윈도우가 선택되어진다. 본 논문에서 워터마크 계수 ${\alpha}$가 2.5 이하일 때, 워터마크의 검출률이 SDMI(Secure Digital Music Initiative)의 제안 조건을 50% 이상 상회 하며, SNR은 4종류의 공격(압축, 절단, FFT, 에코)에 대해 $50{\sim}68dB$ 값을 가짐을 확인하였다.
본 논문에서는 영상 데이터의 저작권 보호를 위한 다중 워터마킹 기법을 제안한다. 다중 워터마킹은 하나의 컨텐츠에 복수개의 서로 다른 워터마크를 삽입하는 기법으로 각 워터마크들은 유일한 키로 정확한 추출이 가능해야 한다. 대역확산기법(spread spectrum)을 이용한 다중 워터마킹은 워터마크 삽입시 사용되는 키들간의 직교성(orthogonality)이 보장되어야 추출시 삽입된 워터마크들의 정확한 추출이 가능하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 랜덤계열들을 Gram-schmidt 직교화 과정을 수행하여 직교화된 랜덤계열로 워터마크를 삽입하고 추출이 가능한 방법을 제안한다. 또한, 제안기법의 성능을 평가하기 위하여 가우시안 노이즈와 감마변환에 대하여 강인함을 보인다.
디지털 데이터의 저작권 보호를 위하여 최근 디지털 워터마킹에 관하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 디지털 워터마킹이란 인간의 시각이나 청각이 인지할 수 없는 범위 내에서 디지털 데이터의 값을 약간 변경함에 따라 워터마크라고 하는 저작권 정보를 몰래 삽입하는 방법이다. 본 논문에서는 비 압축 비디오 계열(uncompressed video sequence)에 디지털 워터마크를 삽입하기 위한 방법을 보여준다. 대역 확산 기법을 이용하여 비디오에 pseudo-noise signal을 눈에 보이지 않도록 추가하고, 여러 조작에 대해 강하도록 구성하였다. 성능을 평가하기 위하여 비디오에 워터마크를 삽입하고 그 유효성을 보인다.
본 논문에서는 디지털 영상 데이터에 워터마크를 삽입하는 알고리즘을 제시한다. 디지털 데이터를 주파수 공간으로 변환시켜 인간이 잘 감지 못하는 주파수 영역과 중요한 주파수를 선택하여 대역확산통신(Spread Spectrum Communication)에서 사용되는 유사한 방법으로 워터마크를 삽입하였다. Fourier 스펙트럼 공간에서 JPEG 압축의 다양한 양자화 단계를 거쳐도 변화가 덜 민감한 Phase에서 워터마크를 삽입할 주파수 영역을 찾았다. 원본과 워터마크가 삽입된 데이터를 가지고 워터마크는 자기상관관계 특성으로 추출하였다. 그리고 다양한 신호처리(손실 압축, 필터링, 양자화)에도 워터마크를 추출하였다.
본 논문에서는 저작권 보호를 위한 워터마크 내장 방법으로 공간 스케일 변수를 사 용한 공간 마 스킹 방법을 제안한다. 일반적으로 워터마크 알고리즘에서영상에 삽입되는 워터마크의 크 기가 클수록 삽입된 워터마크는 여러 가지 변형에 강인하게 되지만 워터마크된 영상의 화질을 보장하기 어렵다. 반 대로 워터마크의 크기가 작게 되면 양질의 영상을 얻을수 있으나 삽입된 워터 마크의 강인 성을 보장할 수 없는 서로 상반되는 특성을 가지고 있다. 따라서 워터마크의 강인성과 영상의 화질 사이 의 타협점을 구하는 것은 매우 어렵다, 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 공간 마스킹을 사용하였다. 즉 대역 확산 기법으로 워터마크된 영상에 공간 마스킹을 하므로써 텍스쳐 영역과 같은 워 터마크가 인 간시각에 민감하지 않지만 압축 손실이 일어나는 복잡한 영역에서는 압축손실과 같은 일반 적인 영상 처 리에 강하도록 공간 마스킹으로 워터마크의 크기를 크게 하였으며 워터마크를 삽입하기 어 려운 즉 노이 즈에 민감하지만 압축 손실과 일반적인 영상 처리에 강한 평탄 영역에서는 워터 마크 삽입 으로 인한 화 질저하를 방지하기 위해 공간 마스킹으로 워터 마크의 크기를 작게 해 워터마크 삽입으로 인한 화질저 하를 방지하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 워터마킹 기법은 워터마크된 영상이 공간 마 스킹에 의해 워터마크의 크기를 조절할 수 있어 영상의 질과 워터마크의 강인성 모두를 만족할수 있 다. 그리고 본 논문에서 제안한 워터마킹 방법이 손실 압축(JPEG)과 잡음 그리고 축소 및 확대 클리핑 (Clipping) 컬류 션(Collusion)등과 같은 신호처리에 강인함을 실험을 통해 입증하였다. In this paper we propose a new watermarking technique for copyright protection of images. The proposed technique is based on a spatial masking method with a spatial scale parameter. In general it becomes more robust against various attacks but with some degradations on the image quality as the amplitude of the watermark increases. On the other hand it becomes perceptually more invisible but more vulnerable to various attacks as the amplitude of the watermark decreases. Thus it is quite complex to decide the compromise between the robustness of watermark and its visibility. We note that watermarking using the spread spectrum is not robust enought. That is there may be some areas in the image that are tolerable to strong watermark signals. However large smooth areas may not be strong enough. Thus in order to enhance the invisibility of watermarked image for those areas the spatial masking characteristics of the HVS(Human Visual System) should be exploited. That is for texture regions the magnitude of the watermark can be large whereas for those smooth regions the magnitude of the watermark can be small. As a result the proposed watermarking algorithm is intend to satisfy both the robustness of watermark and the quality of the image. The experimental results show that the proposed algorithm is robust to image deformations(such as compression adding noise image scaling clipping and collusion attack).
This paper proposes a new approach for digital watermarking and secure copyright protection of video. the principal aim being to discourage illicit copying and distribution of copyrighted material. The method presented here is based on the three dimensional discrete wavelet transform of video scene. The watermark is a copyright information encoded in the form of a spread spectrum signal to ensure the system security and is embedded in the 3D DWT magnitude of video chunks. The performance of the presented technique is evaluated experimentally.
In this paper, we present a digital authentication technique using content-based watermarking in digital images. To digest the image contents, Hopfield network is employed on the block-based edge image. The Hopfield function extracts the same tit fur similarly looking blocks so that the values are unlikely to change to the innocuous manipulations while being changed far malicious manipulations. By inputting the extracted bit sequence with secret key to the cryptographic hash function, we generate a watermark for each block by seeding a pseudo random number generator with a hash output Therefore, the proposed authentication technique can distinguish between malicious attacks and innocuous attacks. Watermark embedding is based on the block-based spread spectrum method in DCT domain and the strength of watermark is adjusted according to the local statistics of DCT coefficients in a zig-zag scan line in AC subband. The numerical experiments show that the proposed technique is very efficient in the performance of robust authentication.
인터넷을 기반으로 하는 디지털 컨텐츠 응용 분야에서 디지털 콘텐츠의 보안 및 인증은 매우 중요하다. 특히, 콘텐츠의 인증을 수행하는 방법에는 여러 가지가 있다. 디지털 워터 마킹은 이와같은 방법 중 하나이다. 특히, 논문은 디지털 이미지의 응용에서 동작하는 디지털 워터마크 기반 인증 방법을 제시한다. 제안 된 워터마크는 3 상태 정보를 가지고 있으며 참조 콘텐츠 없이 임베딩 및 검출을 수행하는 블라인드 워터마킹 방법이다. 디지털 콘텐츠의 소유자 정보를 인증 할 때 자기 상관 함수를 사용한다. 또한, 주파수 영역(DWT Domain)에서 원본 콘텐츠의 신호에 적응적이도록 대역 확산(Spread Spectrum) 방식을 사용한다. 따라서 은닉정보의 검출에서 일어나는 오류의 가능성을 줄였다. DWT에서의 워터마킹은 다른 변환 방법 (DFT, DCT 등)보다 빠른 은닉/검출의 장점을 가진다. 크기가 N=m X m인 이미지를 사용할 때의 계산량은 2상태 워터마크는 O (N·logN)인 반면 O (N)으로 줄어들 수 있다. 가장 우수한 장점은 비트 당 더 많은 정보를 숨길 수 있다는 것이다.
본 논문에서는 오디오 컨텐츠 저작권 보안을 위하여 MP3 공격에 강인한 워터마킹 방법을 제안한다. 일반적인 주파수 도메인에서의 워터마킹 방법인 Cox의 스프레드 스펙트럼 방법에서는 DCT후 값이 큰 저주파수의 계수에 순차적으로 워터마크를 삽입하였다. 임의의 주파수 계수에 삽입하는 방법은 효과적이지 못하므로, 본 논문에서는 심리음향 모델을 분석하여 MP3 공격시 손실이 적은 주파수 계수에 적응적인 함수를 적용하여 가중치를 부여한 후 계수에 워터마크를 삽입하는 방법을 제안한다. 다양한 음원에 대하여 실험한 결과, 제안한 방법은 기존의 방법들에 비해 워터마크의 보존하고 원본 음원의 왜곡을 줄이는 두 가지 측면 모두 좋은 결과를 나타내었다.
본 논문에서는 무선 채널환경에서 워터마크가 삽입된 OFDM/QPSK 영상전송 시스템 시뮬레이터를 구현하였다 성능분석으로써 무선 멀티미디어 서비스를 위해 OFDM/QPSK 영상전송 시스템을 이용하여 가우시안잡음, 다중경로페이딩이 고려된 무선채널 환경에서의 정지영상 이미지와 워터마크로 사용된 정보에 미치는 영향을 분석하였다. 워터마크 정보는 DM-SS 이미지 워터마킹 기법을 적용하였고, 무선 채널에서 영상에 삽입된 워터마킹의 손상을 경감시키기 위해 인터리빙 기법을 도입하였다. 실험 결과, 같은 다중경로페이딩 환경에서 인터리빙을 적용하였을 때 워터마크 이미지의 PSNR이 54,2371dB로 약 1dB정도 개선된 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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