영상 밝기와 대비가 워터마크 세기에 미치는 영향 분석

Analysis of the Effect of Image Brightness & Contrast on the Strength of Watermark

디지털 콘텐츠의 저작권을 보호하기 위해서 워터마킹 기술이 널리 사용되고 있다. 워터마킹 기술에서 주요한 관심 가운데 하나는 워터마크가 삽입된 영상이 원본영상과 유사해야 하는 충실도와 워터마크를 제거하려는 악의적인 공격으로부터 강인해야 하는 강인성을 적절히 유지하는데 있다. 충실도와 강인성을 잘 유지하기 위해서는 워터마크 세기를 적절하게 결정해야 한다. 기존 연구에서는 워터마크 세기 결정 시에 개별 영상별로 갖고 있는 영상 특성이 반영되지 않았다. 본 논문에서는 영상 밝기와 대비에 따라서 인간이 지각하는 잡음(화질차이) 세기는 다르다는 연구 결과를 기초로 인간이 영상에 삽입되는 잡음을 어느 정도로 지각하는 지에 대한 심리학적인 실험과 회귀분석을 통해 영상에 적응적인 워터마크 세기 결정 모델을 제시하였다. 모델 적용 결과 유의수준 1%에서 통계적으로 유의하였으며 결정계수는 .51로 약 50% 설명력이 있었다. 또한 영상 밝기와 대비가 워터마크 세기에 비슷한 수준으로 영향을 준다는 것을 회귀분석 결과를 통해서 정량적으로 분석할 수 있었고, 영상의 윤곽선 정도가 워터마크 세기와 정의 상관이 있음을 실험결과를 통해 알 수 있었다.

Watermarking technique has been widespreadly used for copyright protection of digital media. One of main issues in watermarking is to solve the problem of trade-off between fidelity(watermarked image that watermark was embedded into should be similar to original image) and robustness(it should resist to image distortions caused by attacks). In general, the problem has been solved through resolving strength of watermark reasonably. This paper proposes a new model to predict strength of watermark for digital wavelet transform(DWT)-based image watermarking. Psychological experiments on human image perception were fulfilled. We used regression analysis to determine strength of watermark. The analysis of the proposed model was statistically significant at the = .01 level of significance. The effects of image brightness and contrast to strength of watermark was almost same according to the proposed model. Also regression analysis reveals that edge information of image has proportion to strength of watermark.