攻撃耐性を強化した離散コサイン変換による電子透かしの一方法

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  • コウゲキ タイセイ オ キョウカ シタ リサン コサイン ヘンカン ニ ヨル デンシ スカシ ノ イチ ホウホウ
  • A Robust Digital Watermarking Scheme Based on Discrete Cosine Transform against Attacks
  • 画像信号処理

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Abstract

電子透かし技術の開発研究が進むにつれて，その優劣の比較や各種の画像処理ならびに第三者の攻撃に耐える能力などが再評価されている．この論文ではとくに各種の攻撃を考慮して離散コサイン変換（DCT）による透かしのアルゴリズムを拡張した方法を示す．従来の方法では $8 ?times 8$ 画素からなるDCTブロックに数10ビット分の透かし情報を埋め込んでいたが，攻撃に弱く復号できなくなる恐れがある．そこで，この研究では2つの連続したDCTブロックに1ビットの透かしを埋め込む方法を提案する．この1ビットを低周波数成分から高周波数成分に至るまで繰り返し埋め込むと同時に，埋め込みビット数の減少を補うために透かしの2重化構造を導入する．たとえば，$256 ?times 256$ 画素の静止画像内では $8 ?times 8$ 画素のDCTブロックを $8 ?times 4$ 個集めて1つの透かしパターンを格納し，そのパターンを32回重複して記録する．透かし信号の埋め込みにあたり，以上のような冗長性を考慮すると，ラプラシアン攻撃やStirMark攻撃に耐える電子透かし法となることを実験的に示す．

We have been comparing watermark schemes and testing them against various attacks recently.In this paper, thus, we present a scheme that improves the digital watermark algorithm of discrete cosine transform (DCT) against some attacks. The followings are revised: a single watermark bit is embedded intoevery couple of DCT blocks in which the bit information is scrambled bythe key and difference between each specified frequency component.The watermark is expressed with a redundant pattern consisting of $4 \times 4$ bits.It may contain more than 10\,bits of copyright information. This pattern is repeatedly arranged in the frequency frame so that the rate of error bit in the pattern is decreased at decoding of the embedded watermarks.These improvements bring us more tolerant scheme against the Laplacian and StirMark attacks.

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