I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1 ,   p p .   1 1 6 0 ~1 1 67   I SS N:  2 5 02 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.  v 2 1 . i2 . p p 1 1 6 0 - 11 67          1160       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   C o m pres s ed  d o m a i n   b a s e r o bu s d i g i t a l   v i de o   w a t erm a rk i n g   s ch em e to  p ro te ct the  c o py ri g h t       Ra k e s h Ah uja Sa chin Ahuj a ,   D ee pa li G up t a ,   M o hd   J un edul H a qu e     Ch it k a ra   U n iv e rsit y   In stit u te o f   E n g in e e rin g   &   T e c h n o lo g y ,   Ch it k a ra   Un iv e rsit y ,   P u n jab ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 3 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   Sep   1 8 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Oct  2 ,   2 0 2 0       Dig it a v id e o   w a ter m a rk in g   is  a n   e ffe c ti v e   w a y   to   p ro tec th e   o w n e rsh ip   o f   th e   m u lt i m e d ia  c o n ten ts.   n o v e c o m p re ss e d   d o m a in   b a se d   d ig it a v id e o   w a t e r m a r k in g   a lg o rit h m   sc h e m e   is  p r o p o se d   b y   e x p lo it in g   M P EG - stru c tu re .   W a ter m a rk   b it a re   e m b e d d e d   in   DC  a n d   A c o e ff icie n ts  b o t h   o f   o n ly   s m o o th   d isc re te  c o sin e   tran sf o r m   (DC T b lo c k f ro m   s e lec te d   I - f ra m e s   in   t h e   o rig in a d ig it a v id e o .   T h e   a lg o rit h m n e v e e x p lo it e d   e n t ire f ra m e b u e x p lo re   o n ly   th re e   lo c a ti o n   f ro m   t h e   su b se o f   DC T   b lo c k f ro m   th e   su b g ro u p   o f   I - f r a m e o n ly .   T h is  p ro c e ss   m a in tain th e   p e rc e p ti b il it y   o f   th e   w a t e r m a r k e d   v id e o .   Tw o   p a ra m e ters ,   n o rm a li z e d   c o rre latio n   (NC)  a n d   b it   e rro r a te  (BER)  a re   u se d   to   e v a lu a te  th e   d e g re e   o f   si m il a rit y   a n d   d issim il a rit y   re sp e c ti v e l y   to   c h e c k   th e   ro b u st n e ss   a g a in st  im a g e   p ro c e ss in g   a n d   v id e o   sp e c if ic  in ten t io n a a n d   n o n - i n ten ti o n a l   a tt a c k s.   T h e   se c u rit y   o e m b e d d e d   w a ter m a rk   is  e n h a n c e d   b y   a p p ly in g   th re e   c r y p to g ra p h ic  k e y s.  T h e   e x p e ri m e n tal  re su lt d e m o n stra ted   th a th e   b e tt e ro b u st n e ss   a n d   p e rc e p ti b il i ty   a c h iev e d   b y   c o m p a r in g   th e   re su lt s w it h   th e   sta te o f   a rt .   K ey w o r d s :   DC T   M P E G - s tr u ct u r e   Sig n al  p r o ce s s i n g   Vid eo   p r o ce s s in g   Vid eo   w ater m ar k i n g   T h is  is  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC  BY - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h d   J u n ed u l H aq u e   C h i tk ar U n iv er s it y   I n s t itu te  o f   E n g i n ee r in g   &   T ec h n o lo g y   C h i tk ar U n iv er s it y ,   P u n j ab ,   I n d ia   E m ail:   j u n ed u l. h aq u e @ ch i tk ar a. ed u . in       1.   I NT RO D UCT I O N     T h r ap i d   g r o w t h   o f   d ig ital  te ch n o lo g y   an d   h i g h   in ter n et  b an d w id th   m ak ea s ier   to   ch an g e ,   co p y   an d   tr an s f er   m u lti m ed ia  co n te n t   f r o m   o n e   w o r k s tatio n   to   o th er   r eg ar d less   o f   th e   ter r estrial  p o s itio n .   D u to   s u c h   ea s in e s s ,   an o t h er   m atter   ar is es  l ik p ir ac y ,   ed itin g ,   s o f t en in g   an d   te m p er i n g   w i th   t h o r ig in al  d i g ital   m u lti m ed ia  d ata  an d   also   m ak in g   m u ltip le  co p ies  an d   r ed is tr ib u tio n   i n   an   il leg al  wa y   an d   m u c h   m o r e   th o u g h tf u co n ce r n   to   clai m   f o r   f alse  o w n er s h ip   o r   co p y r i g h p r o tectio n .   I n   ea r lier   p o in o f   ti m e,   e n cr y p tio n   tech n iq u p r o tects  th e   co n te n t s   d u r i n g   t h tr an s m is s io n .   Yet ,   th tech n iq u e   f a ils ,   o n ce   t h d ig ital  co n ten ts   ar e   d ec r y p ted   at   d esti n atio n   en d .   T h i m a g o r   v id eo   t y p e   o f   o b j ec ca n   also   b p r o tecte d   b y   e m b ed d in g   t h e   d ig ital  w ater m ar k   in to   th e   o r ig in a l   o b j ec to   k ee p   th i m p er ce p ti b ilit y   a n d   r o b u s t n es s   i n   a n   e f f icien t   m an n er I ce r tain l y   f ee ls   m o r co n s i d er ab le  f o r   m u l ti m ed ia  o w n e r s   as  w ell   as  f o r   clie n ts   f o r   s h ar i n g   s u ch   d i g ital   co n ten t s .   T h er ar e   n u m er o u s   m e th o d s   to   e m b ed   th d ig i ta w ater m ar k   in to   v id eo   an d   t h ese  ar d ep en d in g   u p o n   th t y p o f   h o s t si g n a l li k o r ig i n al  s i g n a l,  co m p r ess ed   o r   d u r in g   th co m p r es s io n .     T h o r ig in al  v id eo   ca n   b c o n s id er ed   o f   tw o   t y p e s First  ca t eg o r y   o f   v id eo   is   n o co m p r es s ed   at  al l   an d   o th er   o n i s   to   u n co m p r es s ed   th s ig n al  b e f o r e m b ed d in g .   B u t,  ac tu al l y ,   b o th   ar id e n tical  i n   n at u r an d   m ea s u r ed   as   t h s er ie s   o f   s ep ar ate  f r a m es.  T h er ef o r e,   m et h o d s   u s ed   f o r   i m a g w a ter m ar k in g   [1 - 4 ]   ca n   also   s tr etch ed   to   v id eo   w ater m ar k in g   s ch e m [5 - 8]   also .   Yet,   t h d o w n s id to   u s th o r i g i n al  h o s s i g n a f o r   e m b ed d in g   is   t h at  t h b it  r ate  o f   w ater m ar k ed   co n te n ts   i s   i n cr ea s ed .   On   th o t h er   h a n d ,   wate r m ar k i n g   p r o ce s s   ca n   b ap p lied   to   co m p r es s ed   v id eo   s i g n a l.  T h ad v a n ta g o f   t h i s   s c h e m i s   t h at   t h o p ti m al  p er ce p ti b ilit y   i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       C o mp r ess ed   d o ma in   b a s ed   r o b u s t d ig ita l v id eo   w a terma r kin g   s ch eme     ( Mo h d   Ju n e d u Ha q u e )   1161   o b tain ed   at  th e   co s o f   li m ited   p a y lo ad   ca p ac it y   o f   w ater m ar k   i n f o r m atio n   is   al lo w ed   o t h er w i s p er ce p tib ilit y   is s u es  ar is e s .   T h th ir d   an d   m o s s u itab le  w a y   is   to   ap p l y   t h w ater m ar k i n g   p r o ce s s   d u r i n g   en co d i n g   [ 9 ]   th e   v id eo .   I is   m o r r ea lis tic  ap p r o ac h   as  it   s er v e   d u al  p u r p o s e,   co m p r es s io n   in   p ar allel  to   w at er m ar k i n g   p r o ce s s .   T h v id eo   is   co n s is tin g   o f   en o r m o u s   r ed u n d an d ata   an d   h e n ce   r eq u ir ed   to   b c o m p r ess ed   ess e n tiall y   in   o r d er   to   m i n i m ize  th e   s to r ag ca p a cit y   as  w ell  as  to   o p ti m ize   t h i n te r n et  b a n d w id th   b e f o r s en d i n g   to   a n o th er   s y s te m   o r   to   s to r in to   th lo ca h o s t.  T h b en e f it  as s o ciate d   w i th   t h i s   p r o ce s s   is   t h at  n eit h er   co m p r es s io n   n o r   d ec o m p r ess io n   is   r eq u ir ed   b ef o r o r   af ter   co m p r ess io n   o f   th v id eo   f o r   e m b ed d in g   p u r p o s e.   Hen ce ,   th e   p u r p o s e   o f   t h p r o p o s ed   tech n iq u e   i s   e x p lo itin g   th e   co m p r ess io n   p r o ce s s   to   i n s er t h w ater m ar k   w h il e   en co d in g   th v id eo   t y p o f   m u lti m ed ia  o b j ec to   f u lf il  all  t h r ee   b asics   c h alle n g i n g n ec e s s ities   o f   to u g h n es s ,   th ro g h p u t a n d   i m p er ce p tib ilit y .     Th o r g an iza tio n   o f   p ap er   is   p lan n ed   i n to   s ev e n   s ec tio n s .   T h e   b r ief   in tr o d u ctio n   f o r   d ig ital  w ater m ar k i n g   f o r   v id eo   e lab o r ated   in   Sectio n   1 .   Sectio n   2   ex p lain ed   ab o u t   t h co m p r ess io n   s c h e m o f   MP E G - 2   v id eo Sectio n   3   is   s et  f o r   liter atu r r ev ie w   r elate d   to   v id eo   w ater m ar k i n g   s c h e m e A   r o b u s d ig ital   w ater m ar k i n g   s c h e m e f o r   v id e o   o b j ec t p r o p o s ed   in   Sectio n   4 .   Sectio n   5   elo b o r ate d   th ex p er i m en tal  s et u p   an d   ass o ciate d   r esu l ts   a n d   d is cu s s i o n .   Sectio n   6 r elate   th o u tco m o f   t h p r o p o s ed   tech n iq u w it h   t h s ta te  o f   ar t.   T h li m itatio n s   an d   f u t u r w o r k s   d is c u s s ed   in   Sect io n   7 .       2.   B ACK G RO UND  O F   M P E G - 2   VIDE O   CO M P RE SS I O N   ST AND ARD   T h ad v an ce m e n t   o f co d in g   p r o ce d u r eo f   MP E G - 2   [ 1 0 ]   s tar ted   in   1 9 9 0 .   T h s eq u en ce   o f   v i d eo   f r a m e   is   p ar titi o n ed   n to   g r o u p   k n o wn   as   g r o u p   o f   p ict u r es  ( GOP ) .   E ac h   GOP   co n tain s   t h r ee d is s i m ilar   ca te g o r ies  o f   f r a m e s   n a m el y   I - f r a m e s   ( I n tr a)   also   k n o w n   as  I n tr a - co d ed   ty p e s   o f   f r a m es P - f r a m es  as   f o r w ar d   p r ed icted   f r a m e s   an d   B - f r a m es  ( B i)   d ef in ed   as  b id ir ec tio n al  f r a m es.  T h o r d er   o f   u s ag o f   all  k in d   o f   f r a m es  w it h i n   th e   s a m GOP   ar s h o w n   in   t h Fi g u r e   1 ( a )   an d   Fig u r e   1 ( b )   d u r i n g   co m p r e s s io n   a n d   d ec o m p r ess io n   r esp ec ti v el y .         ( a)   ( b )     Fig u r 1 .   ( a )   Dis p lay   o r d er   o f   GOP ,   ( b )   P r o ce s s in g   o r d er   o f   GOP       E ac h   v id eo   f r a m is   f u r t h er   p ar titi o n ed   in to   u n it  o f   m ac r o b lo ck s   f o r   p r o ce s s in g .   T h ac tiv atio n   o f   m o d o f   m ac r o b lo ck   is   d ep en d   o n   th ca teg o r y   o f   f r a m to   p r o ce s s .   I f   I - f r a m e,   ea ch   m ac r o   b lo ck   h a v in g   s ize   o f   1 6 x 1 6   is   s eg r e g ated   in to   n u m b er   o f   b lo c k s   o f   s a m s ize  o f   8 x 8 .   E v er y   b lo ck   o f   ea ch   I - f r a m ta k es   p ar ticip ates  in   e n co d in g   p r o ce s s   a n d   th er e f o r th e y   al w a y s   s er v as  n ec e s s ar y   k e y   s tep s   t o   en co d th v id eo   d ata.   I - f r a m es   d o   n o t   tak th e   r ef er en ce   f r o m   f o r w ar d   o r   p r ev io u s   f r a m e s   an d   h e n ce   en c o d ed   d ir ec t ly .   T h e   t y p o f   P - f r a m e s   i s   en co d ed   b y   tak i n g   t h r ef e r e n ce   f r o m   p r ev io u s   P - f r a m o r   I - f r a m e .   I p r o v id es  m o r co m p r es s io n   th e n   I - f r a m es.  T h co n s eq u e n ce   is   P - f r a m es   ar m o r co m p le x   t h an   I - f r a m e s .   B - f r a m es  e x p lo it s   f u tu r a n d   p ast  f r a m er e f er en c e s   b o th .   T h r ef er en ce   f r a m es   m a y   b t h co m b in a tio n   o f   I - f r a m a n d   P - f r a m e   P - f r a m e s   an d   B - f r a m e s   or b o th   P - f r a m e s   p r o v id es  m a x i m u m   co m p r es s io n .     T h en co d in g   s tr u ct u r o f   MP E G - 2   alie n ated   i n to   th r ee   m a in s h ar es:   E x tr ac tio n   o f   D C T   co ef f icie n t s ,   ev alu a tin g   m o tio n   v ec to r s   an d   h ea d er   in f o r m a tio n .   T h er ar n u m b er   o f   w a y s   to   ex p lo i ts   th e s m aj o r   p ar ts   f o r w a ter m ar k in g   p u r p o s also   b u f ir s t w o   ar m o r p r o m i n en t   w a y   to   d o   s o .   Fir s ap p r o ac h   s u g g e s ted   t h at  i f   I - f r a m es  to   b p r o ce s s ed   th en   v id eo   f r a m is   p as s es  t h r o u g h   DC T   f o llo w ed   b y   q u an tizatio n   o p er atio n .   Su b s et   o f   t h co ef f i c ien t s   o f   D C T   b lo ck s   ar u tili ze d   to   i n s er t   b in ar y   w ater m ar k   b it s ,   e s p ec iall y   w h e n   b li n d   w ater m ar k i n g   n ee d ed .   I n   g e n er al,   I - f r a m e s   co n s is ti n g   lar g n u m b er   o f   DC T   co ef f ici en ts   t h er e f o r h ig h   p ay lo ad   ca p ac it y   o f   w ater m a r k   b its   ca n   b ex h a u s ted .   Si n ce   I - f r a m e s   r ef lect s   m o s o f   th in f o r m atio n   th er ef o r co n s id er ed   as p o ten t ial  f r a m e s   as c o m p ar ed   to   P - f r a m es o r   B - f r a m es.    T h e   p r o p o s e d   s c h em e   ex p l o i ted   I - f r am es   w h il e   c o m p r es s in g   t h e   v i d e o   t h r o u g h   M PE G - 2   s t a n d a r d   t o   i n s e r t   th e   c o p y r ig h t   d a ta .   I t   d e s ig n e d   c a r ef u lly   s o   th a t   t h e   s u p e r i o r i ty   o f   w a te r m a r k e d   v i d e o   m u s n o b t a r n i s h e d   s h a r p ly   a s   w e l l   a s   th s ch em e   a ls o   b a l an c e   th e   t r a d eo f f   am o n g   p e r ce p t i b il i ty ,   p ay l o a d   a n d   r o b u s tn es s .       3.   RE L AT E WO RK   T in g   Hs u   et  al.   [ 1 1 ]   alter ed   th q u a n tized   i n ter m ed iate  D C T   f r eq u en c y   co ef f icie n ts   to   e m b ed   th e   w ater m ar k i n g   b its   b y   p r ac ticin g   t h MP E s tr u ctu r e.   T h li m ita tio n   as s o ciate d   w it h   th e   ap p r o ac h   is   th at  is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1 :   1 1 60   -   11 67   1162   th ad j u s t m e n o f   DC T   co ef f icie n ts   is   h i g h l y   d ep en d s   u p o n   th e   q u a n tizatio n   p r o ce s s .   T h w ater m ar k   i in s er ted   b y   u s in g   th s p r ea d   s p ec tr u m   tech n iq u b y   B ij an   G.   Mo b ass er i   [ 1 2 ] .   T h ey   ex tr ac ted   th w ater m ar k   b y   d ec o d ed in g   t h e   b it  s tr ea m   f r o m   t h MP E G - 2   co m p r ess io n   s ta n d ar d .   T h lim i tatio n   o f   t h e   ap p r o ac h   is   th at   th v er y   les s   p a y lo ad   ca p ac ity   w o u ld   b allo w ed .   Yo u - R u   L i n   et  al.   [ 1 3 ]   ex p lain ed   t h e alg o r ith m   b a s ed   o n   b lo ck   m atc h i n g   as  p er   th e   d ir ec tio n   o f   m o tio n   v ec to r s .   T h e   ad v an ta g o f   th e   s c h e m e   is   t h at  t h e x tar ctio n   o f   w ater m ar k   is   p o s s ib le  b li n d l y .   Sat y e n   B is w a s   et  al.   [ 1 4 ]   d ef in ed   v id eo   w ater m ar k i n g   alg o r ith m   b ased   o n   t h e   s tr u ct u r o f   MP E G - 2.   E ac h   s ce n o f   th m o v ie  is   u s ed   to   em b ed   ea ch   p ar titi o n ed   i m ag e.   T h d if f er en p ar ts   o f   w ater m ar k   ar in s er ted   in t o d if f er en f r a m o f   v i d eo .   T h li m itatio n   is   t h at  o n l y   I - f r a m es  ar ex p lo i ted   f o r   th is   p u r p o s e,   b u t   w h en   s ec u r it y   i s   co n ce r n ed   all  th r ee   t y p es   o f   f r a m e s   I ,   B   a n d   P   co u ld   b e u s ed   at   th e   co s o f   co m p u tatio n al  ti m e .   L u   J ian f en g   e al.   [ 1 5 ]   elab o r ated   th v id eo   w ater m ar k i n g   s ch e m e   g r o u n d ed   o n   DC T   co ef f icie n t s .   T h e y   ad ap ted   th co ef f i cie n ts   o f   DC K   b lo ck   t o   in s er t   t h w ater m ar k   b its .   L ittl e n h a n ci n g   t h co n tr o lf ea t u r e,   ex tr e m el y   d eg r ad th q u ait y   o f   w ater m ar k ed   v id eo .   A h u j et  al.   [ 16]   s tr etch ed   th e   w o r k   b y   ex p lo itin g   th e   MP E G2   s tr u c t u r to   co v er   t h ab o v li m it atio n s .   T h e y   al s o   f o cu s ed   o n   ef f icie n c y   o f   t h w ater m ar k   s ch e m b y   ca lcu lat in g   th e lap s ed   ti m e.   Yo s h i to   Uen o   et  al.   [ 17]   in s er ted   th wate r m ar k   i m a g b y   f ir s e x tr ac ti n g   t h m ac r o   b lo ck   o f   C r   o r   C b   an d   co m p o n en ts   o f   I - f r a m w h e n   m o tio n   v ec to r s   b elo n g   to   P - f r a m e s   an d   th e n   e m b e d d in g   t h w ater m ar k i n g   b its   b y   litt le  m o d i f y i n g   t h ese  v ec to r s .   T h li m ita tio n   is   t h at  t h tr ad eo f f   a m o n g   th t h r ee   ess e n tial  p ar a m eter s   is   n o o b tain e d   in   h ei g h ten ed   m an n er Yu k   Yi n g   C h u n g   e al.   [ 1 8 ]   q u an tized   th e   D C T v alu es  b y   ex p lo r in g   t h e   MP E G - 2   s tr u c t u r e.   T h leas s i g n i f i ca n b it   o f   th e   DC   co ef f icie n i s   u s ed   to   in s er th w ater m ar k   b it .   T h d r aw b ac k   o f   th is   s ch e m is   t h at  th ass ai lan m a y   co m p lete l y   co llap s t h w at er m ar k   b y   r an d o m izi n g   th e   L S B   o f   D C T   b lo ck s .   Dan iel   C r o s s   et  al.   [ 1 9 ]   an ticip ated   th w ater m ar k in g   m et h o d   to   ev alu ate  a u t h en tica tio n   of   MP E v id eo .   T h alg o r ith m   id en ti f ied   t h e   ca r r y i n g   VL C s   to   e m b ed   th e   w ater m ar k   o b j ec t.  A n il  k u m ar   Sh ar m [ 2 0 ]   ex p lo r ed   th q u an tizat io n   in d e x   m o d u latio n   tech n iq u f o r   i n s e r tin g   th w a ter m ar k   b its   i n to   P - f r a m e s .   Si n ce   co n s tr u ctio n   o f   P - f r a m es  h a v v er y   les s   s p ac to   in s er a n y th i n g   ad d itio n all y .   T h er ef o r e,   r o b u s tn e s s   is s u e   al w a y s   b ch alle n g w h ile   d esig i n i n g   w ater m ar k in g   m eth o d   u s in g   MP E s tr u ct u r e .     T o   o v er co m t h ese  li m i tatio n s ,   th p r o p o s ed   m et h o d   e m b e d s   th w ater m ar k   b its   b y   ex p l o itin g   b o t h   DC   an d   AC   co ef f icie n ts   o f   o n l y   s m o o th   t y p es  o f   8 x 8   DC T   b lo ck s   f r o m   r an d o m l y   s ele cted   I - f r a m e s .   T h e   n o v elt y   o f   t h p r o p o s ed   s ch em is   t h at  n e ith er   e n tire   I - f r a m es  n o r   en tire   DC T   b lo ck s   ar ch o s en .   Mo r eo v er d if f er e n tec h n iq u e s   ar e m p lo y ed   to   i n s er th e   en cr y p ted   w a ter m ar k i n g   b its   i n   D C   a n d   AC   co ef f icien ts   b o t h .   T h er ef o r e,   th p r o p o s ed   a p p r o ac h   n o o n l y   e n h a n ce d   th s ec u r it y   o f   w a ter m ar k   o b j ec e m b ed d ed   in to   th e   v id eo   b u t a ls o   th b ala n ce d   tr ad eo f f   is   o b tain ed   a m o n g   all  t h r ee   p ar am eter s .         4.   P RO P O SE VID E O   WA T E RM ARK I NG   AL G O RI T H M   P r o p o s ed   d ig ital  v id eo   w ater m ar k i n g   s c h e m is   b r o ad l y   class i f ied   in   f o u r   m aj o r   ca teg o r ies  as   W ater m ar k   en cr y p tio n   a n d   cr y p to g r ap h ic  k e y   g en er atio n   al g o r ith m ,   cr ea tin g   v ec to r   o f   I - f r a m es ,   e m b ed d in g   alg o r ith m   a n d   ex tr ac tio n   al g o r ith m .     4 . 1 .   Wa t er m a r k   encr y ptio n a nd   k ey   g ener a t io n   T h s ch e m s u g g ested   to   h a v f o u r   k e y s   u s ed   i n   w ater m ar k   e x tr ac tio n   p r o ce s s   to   p r o v id m o r e   s ec u r al g o r ith m .   Fir s k e y   i s   u s ed   to   s to p   th e   w ater m ar k   e x tr ac tio n   alg o r i t h m   an d   o t h er   t w o   k e y s   ar u s ed   to   ex h ib it   t h e x tr ac ted   w ater m ar k   o b j ec f r o m   t h w ater m a r k ed   v id eo .   Fo u r th   k e y   i s   u s ed   to   en cr y p t   th e   w ater m ar k   a n d   i s s y n c h r o n iz ed   b et w ee n   s e n d er   an d   r ec eiv er .   Si n ce   t h r ee   k e y s   ar g en er ated   f r o m   t h e   w ater m ar k   it s el f   an d   a d d itio n al  s in g le  k e y   is   u s ed   f o r   en cr y p tio n   o f   w a ter m ar k   its el f .   T h er ef o r e,   h ig h   lev el  o f   s ec u r it y   i s   p r o v id ed   to   s ec u r th e   w ater m ar k   f r o m   m alici o u s   u s er .   First   k e y   i s   e x tr ac t ed   f r o m   th e   s ize   o f   en cr y p ted   w a ter m ar k   o b j ec m ea s u r ed   as P ixels Seco n d   an d   th i r d   k e y s   ar g e n er ated   f r o m   th d i m en s io n s   o f   th e n cr y p ted   w a ter m ar k   ar as R o w s   a n d   C o ls .   Fo u r t h   k e y ,   s a y   S ym metric ,   is   d e p en d   u p o n   th e   t h p er m u tatio n s   o f   t h co lu m n   an d   s h all  b u s ed   to   en cr y p th w a ter m ar k   b y   u s i n g   u s in g d o u b le   co lu m n   tr an s p o s itio n   m et h o d   [ 2 1 ] .     4 . 2 .   Cre a t io n o f   v ec t o a rr a y   o f   i - f ra m es   T h o r ig in al  v id eo   is   s e g r eg a t ed   in to   th g r o u p   o f   p ict u r es  ( GOP )   co n s is ti n g   I ,   P   an d   B - f r a m es.  T h e   g en er al  s tr u c tu r o f   MP E G - 2   s u g g e s ted   to   h av 1 0   f r a m e s   i n   s i n g le  G OP   an d   I - f r a m e   m u s b f o llo w ed   b y   a   ch ain   o f   P - f r a m e s   an d   B - f r a m es  b u it  d o esn n ec es s ar y   t o   f o llo w   th s a m s eq u e n ce .   I d ep en d s   u p o n   th f r a m t h at  h a v d r asti ca ll y   ch an g f r o m   p r ev io u s   f r a m w h eth er   it  m a y   b P - f r a m o r   B - f r a m e.   T h er m a y   b e   th s tate  w h en   P - f r a m m a y   h av e x tr e m el y   d ev iate  f r o m   th p r ev io u s   I - f r a m o r   P -   f r am a n d   th er e f o r it  m a y   b p r ed icate d   a w f u l a n d   d u to   w h ich   i t is b etter   to   en c o d it a s   I - f r a m e.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       C o mp r ess ed   d o ma in   b a s ed   r o b u s t d ig ita l v id eo   w a terma r kin g   s ch eme     ( Mo h d   Ju n e d u Ha q u e )   1163   4 . 3 .   Wa t er m a r k   e m b edd ing   pro ce s s   Sin ce   I - f r a m es  ar h av i n g   les s   co m p r es s io n   r atio   an d   h i g h   d en s it y   o f   DC T   b lo ck s   as  co m p ar to   P   an d   B   f r am e s   th er e f o r th p r o p o s ed   s ch e m e   u s e s   th s a m e   ty p o f   f r a m e s   to   in s er th w ater m ar k   b its   b y   litt le  m o d if y i n g   th DC   a n d   AC   v al u o f   ea ch   p lain   D C T   b lo ck s   o f   co m p o n e n o f   i n d iv id u al  I - f r a m i n   v ie w   o f   th a th s u p er io r it y   o f   v id eo   n o b s p o iled ex p r e s s i v el y .   T h e m b ed d in g   a lg o r ith m   is   d e f i n ed   as  f o llo w s :     1)   R ea d   en cr y p ted   w ater m ar k   i m ag an d   s to r its   en tire   b its   in t o   v ec to r   ar r ay   as  W - B its .   Up d ate  W - B its   b y   ad d in g   th s u f f icie n t b its s o   th a t to tal  n u m b er   o f   b its   ca n   b d iv is ib le  b y   t h r ee .     2)   I n itialize  t h v ec to r   ar r a y   I - fr a mesArr a y a n d   o b atin ed   th to ta l n u m b er   o f   I - f r a m e s   an d   s to r e   in   N .   3)   P ick   th r ee   ad j ac en w ater m ar k   b its   f r o m   W - B it s   to   b ad j u s te d   in to   o n D C   a n d   t w o   AC   co ef f icien ts   i n to   th cu r r en tl y   s elec ted   p lain   D C T   b lo ck .     4)   A p p l y   t h F ib o n ac ci  s er iesal g o r ith m   to   g en er ate   th e   f r a m e   n u m b er   as   F N o   in   s u c h   a   w a y   th at   t h v al u m u s t b u n iq u e,   n o t r ep ea ted   a n d   less   t h a n   o r   eq u al  to     5)   P u t th s eq u e n ce   n u m b er   o f   F N o in   t h ar r a y   S eq   R a n   S elec ted I - F r a mes .   a)   F N O   is   ca te g o r ized   in to   lu m i n an ce   ( Y ) ,   C h r o m b l u e   ( C b ) a n d C h r o m R ed   ( C r )   co m p o n e n t s   b)   C h o o s Y   c h an n el   as t h i s   is   t h m o s t l u m in a n ce   p ar co n tain s   m a x i m u m   e n er g y     c)   Sp lit th m atr i x   in to   t he   b lo ck s   o f   s a m s ize  ( 8 x 8 )   f o r   ap p l y i n g   D C T   f o l lo w ed   b y   q u a n ti za tio n .   d)   C h ec k   t h q u an tized   DC T   f o r   p lain   t y p e.   I f   n o t , t h e n   s elec n ex t a d j ac en t D C T   b lo ck .   e)   T o   in s er th r ee   w ater m ar k   b its   at  tim e,   f o llo w   t h f o llo w i n g   s tep s .   First  w ater m ar k   b it  f r o m   s et  o f   th r ee   b its ,   w ill  b i n s er ted   i n t o   DC   co ef f icie n b y   ad j u s ti n g   its   v a lu e.   C h ec k   t h D C   co ef f icie n f o r   ev en   o r   o d d .   I f   it  is o d d   i n teg er   an d   th e   p ick ed   w a ter m ar k   b it  is   or if   it   i s   e v en   an d   t h p ick e d   w ater m ar k   b it  is   0   t h en   n o   ch a n g in   D C   v al u e .   P ick   r est   t w o   w ater m ar k   b it j o in tl y .   T h co m b in at io n   m a y   b 0 0 ,   0 1 ,   1 0   o r   1 1 .   P ic k   u p   t w o   AC   v al u es  f r o m   th lo ca tio n   ( 7 , 8 )   an d   ( 8 , 8 ) .   I f   b o th   th e s e   v alu e s   ar al s o   ze r o   th e n   n o   ch an g at   all  a n d   it  co n s id er ed   as  b o th   w ater m ar k   b it  h a v b e en   i n s er te d   o th er w is m a k e   t h e m   ze r o   el s if   t h w ater m ar k   b it s   ar t h e   co m b in atio n   o f   0 1   t h en   c h ec k   if   ( 7 , 8 )   is   lo w er   t h an   ( 8 , 8 )   th e n   n o   ch a n g i n   t h cu r r en A C   v al u e s   a n d   co n s id er ed   as  t w o   v al u es  a r en ter ed   o th er w is m a k ( 7 , 8 )   m u s b less   th an   ( 8 , 8 )   else  if   th w a ter m ar k   b its   ar t h co m b i n at io n   o f   1 0   th en   c h ec k   if   ( 7 , 8 )   is   g r ea ter   t h an   ( 8 , 8 )   th en   n o   ch a n g i n   t h cu r r en AC   v alu e s   an d   co n s id er ed   as  th p air   o f   1 0   is   in s er ted   o th er w i s m ak ( 7 , 8 )   g r ea ter   th a n   ( 8 , 8 )   else  th e   r e m ai n in g   o p tio n   is   th p ai r   o f   b its   ar 1 1   ca n   b co n s id er ed   as   in s er ted   if   b o th   AC   v a lu ar n o n ze r o   an d   eq u al.   6)   I f   en tire   w a ter m ar k   b its   h av n o ex h au s ted   t h en   Go   to   s tep   v - d   to   p ick   n e x D C T   b lo ck   to   in s er n ex t   th r ee   ad j ac en t b it    7)   A d j u s te Seq R a n S elec ted   I - fr a me  to   th eir   o r ig in al  s eq u e n tia o r d er   an d   r e p l ac ed   w ater m a r k ed   I - f r a m es  w it h   o r ig i n al  o n e.   C o n ti n u w i th   MP E alg o r ith m   a n d   g et  W ater m ar k ed   Vid eo   as W tr Vd o .     4 . 4 .   Wa t er m a r k   e x t ra ct io n pro ce s s   1)   R ea d   W ater m ar k ed   Vid eo   W t r V d o   to   g et  th s eq u en ce   o f   en t ir w ater m ar k ed   I - f r a m e s .   2)   A p p l y   th Fib o n ac ci  s er ie s alg o r it h m   to   s elec t h ac t u al  w a ter m ar k ed   f r a m n u m b er   as  F N o   in   s u c h   a   w a y   t h at  th v al u m u s t   b u n iq u e,   n o r ep ea ted   a n d   les s   t h a n   o r   eq u al  to   u n til  t h lo o p   co m p leted   th r o u n d   eq u al  to   N.     3)   T h ch o s en   I - f r a m e   F N O   is   ca teg o r ized   in to   th r ee   co m p o n e n ts   ar Y,   C b   an d   C r   co m p o n en ts   a)   C h o o s Y   c h an n el  a n d   s p lit in t o   eq u al  s ize  o f   b lo ck s   a n d   ap p l y   DC T .   b)   Fo r   ea ch   DC T   b lo ck ,   ch ec k   f o r   s m o o th   t y p o f   DC T   b lo ck .   I f   n o t p ick   a n o th er   D C T   b lo ck .   c)   T h o d d   v alu e   o f   DC   ex tr ac te d   th e   w ater m ar k   b it   1   else   0 T w o   m o r lo ca tio n s   ( 7 , 8 )   an d   ( 8 , 8 )   ar p r o ce s s ed   to   g eto n p air   o f   b i ts .   I f   b o th   A C v al u es  ar also   ze r o   th en   in cr e m en th v ec to r   ar r ay   o f   ex tr ac ted   w ater m ar k   a s   0 0   i n t o   2   m o r ad j ac en lo ca tio n   o f   an   ar r a y .   if   ( 7 , 8 )   is   lo w er   t h an   ( 8 , 8 )   th e n   au g m e n ted   t h ar r a y   w it h   0 1   else  i f   ( 7 , 8 )   is   g r ea ter   t h a n   ( 8 , 8 )   th en   f illed   t h ar r a y   o f   n e x t wo   lo ca tio n   w it h   1 0   else   if   b o th   AC   v alu e   ar n o n ze r o   t h en   in cr e m en t   th ar r a y   o f   e x tr ac te d   b its   w it h   11. T h is   m et h o d   ex tr ac ted   th r e b its   f r o m   t h s a m DC T   b lo ck .   d)   C h o o s a n o th er   D C T   b lo ck   to   ex t r ac t h r ee   m o r b its .   I f   s iz o f   ex tr ac ted   w ater m ar k   i s   e q u al  to   th e   s ize  o f   k e y   S I ZE  th e n   s to p   th ex tr ac tio n   p r o ce s s   o th er w i s s elec t n ex t a d j ac en t D C T   b lo ck .   4)   C o n v er v ec to r   ar r a y   i n to   2 -   d i m en s io n s   ar r a y   b y   u s i n g   t wo   an o th er   k e y   R o w s   a n d   C o ls to   d is p la y   t h e   ex tr ac ted   w a ter m ar k   i m a g f r o m   w ater m ar k ed   v id eo       5.   E XP E R I M E NT A L   SE T UP   AND  RE SUL T AN AL Y SI S   T h s tatic  v id eo   N e w s   is   u s e d   to   ev alu ate  t h s i m u la tio n   r esu lt s .   T h s n ap s h o o f   th e   v i d eo   clip   is   illu s tr ated   in   Fi g u r e   2 ( a ) .   T h f r a m r ate  an d   th le n g t h   o f   th N ew s ar e   2 5   f r a m e s / s ec o n d   an d   3 0 0   f r a m e s r esp ec ti v el y .   1 7 6 x 1 4 4   is   t h s ize  o f   ea c h   v id eo   f r a m e A   b i n ar y   w a ter m ar k   Lin a   a s   w ater m ar k   is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1 :   1 1 60   -   11 67   1164   s h o w n   in   F ig u r e   2 ( b )   is   ch o s en   f o r   e m b ed d in g   p u r p o s e.   T h s ize  o f   th i s   i m ag i s   1 2 2   x   1 2 7   w it h   b it  d ep th   1 .   T h is   i m ag i s   e m b ed d ed   in to   th v id eo   clip   o f   N ew s   in   s u c h   m an n er   th at  t h q u alit y   o f   w ater m ar k ed   v id eo   w il n o b af f ec ted   d r asti ca ll y .   T h s n ap s h o o f   th w ater m ar k   v id eo   is   illu s tr ated   in   t h Fig u r e   3 ( a ) T h e   ex tr ac ted   w a ter m ar k   f r o m   t h e   w ate r m ar k ed   v id eo   is   s h o w n   in   Fi g u r e   3 ( b ) .   T h s i m u latio n   r esu l ts   h av b ee n   ev alu a ted   f o r   th r ee   m aj o r   p ar a m eter s   as d e f in ed   b elo w .         (a )   ( b )   ( c )   ( d )     Fig u r e   2 . ( a )   Fra m n o .   1 0   o f   f ig u r e ,   ( b )   o r ig in al  w ater m ar k   f ig u r e ,   ( c)   f r a m n o .   1 0   o f   f ig u r e ,   ( d )   e x tr ac ted   w ater m ar k   o r ig in al  v id eo   w a te r m ar k ed   v id eo       5 . 1 .   P er ce ptibility   T h p er ce p tib ilit y   f ac to r   m ea s u r es  t h d eg r ee   o f   s i m ilar it y   b et w ee n   th o r ig i n al  v id eo   w it h   th e   w ater m ar k ed   v id eo .   I t is d ef in ed   b y   th f o llo w i n g   f o r m u la.                                                              ( 1 )     W h er P SNR L   1 0   lo g 10   2 5 5 MSE K   ter m ed   as  P ea k   Si g n al  to   No is R a tio .   P SNR   is   m ea s u r es   b et w ee n   L th   o r ig in al f r a m a n d   L th   W ater m ar k ed   Vid eo   f r am a n d   MSE   i is   d ef i n ed   as   m ea n   s q u ar er r o r   b et w ee n   th e s t w o   f r a m es,  d ef in ed   b y   th f o llo w i n g   f o r m u la                                                                                                                   ( 2 )     x   is   t h m a g n itu d o f   v id eo   f r a m an d   Or ig in al Vid ( i,j )   f o cu s ed   to   s p ec if ic  p ix el  v alu e   o f   i th   r o w   an d   j th   co lu m n   o f   o r ig i n al  v i d eo   f r am (                                      an d   W ater Vid ( i, j )   m en tio n s   to   s p ec i f ic  p ix el   v alu e   o f   i th   r o w   a n d   j th   co lu m n   o f   w ater m ar k ed   v id eo   f r a m e.   T h p r o p o s ed   alg o r ith m   ca lcu lated   t h P SN R   b et w ee n   o r ig i n al  an d   w ater m a r k ed   v id eo   w it h   a n d   w i th o u t a t tack s   as  s h o w n   i n   th T ab le  1 .       5 . 2 .   Ro bu s t ne s s     1)   No r m a lized   co o r elatio n T h r o b u s tn e s s   p ar a m e ter s   ca lc u lat th d eg r ee   o f   s i m ilar i t y   b et w ee n   e x tr ac ted   an d   o r ig i n al  w a ter m ar k .   I t is d ef i n ed   b y   t h n o r m alize d   co r r elatio n   as d ef i n ed   b elo w :                                                                                                       ( 3 )     2)   B it E r r o r   R ate  ( B E R ) : I t m ea s u r ed   th d is s i m i lar ities   b et w ee n   th e x tr ac ted   an d   ac tu al  w a t er m ar k   i m a g e.   I n   g e n er al,   it is   n o t k n o w n   t h th r es h o ld   v al u f o r   w h i ch   th v al u is   ac ce p tab le                                                                     ( 4 )     T h o r ig in al  w ater m ar k   is        an d   ex tr ac ted   w ater m ar k   is        A   B   is   th s ize  o f   w ater m ar k   i m a g e.   T h r o b u s tn e s s   i s   ev al u ated   b y   e v al u ati n g   N C   an d   B E R   b o th .   T h ass o ciatio n   b et w ee n   th e m   i s   th a t   B E R   is   n o d ir ec tl y   p r o p o s itio n al  to   NC .   A s   N C   i n cr ea s es  B E R   r ed u ce s   s h o w s   t h at  t h r o b u s t n ess   r es u lt s   ar g o o d   w ith   r esp ec to   r o b u s t n e s s .   Si m p l y ,   w h e n   NC   eq u i v al en to   ze r o   an d   B E R   f o u n d   to   b o n r e v ea ls   t h at   eith er   w a ter m ar k   n o p r ese n o r   it  ca n n o b e   ex tr ac ted .   O n   t h co n tr ar y ,   i f   NC   ex h ib it   to   o n a n d   B E R   to   ze r o   th en   t h er is   n o   n o ticea b le  alte r atio n   a m id   t h o r ig in a l a n d   th ex tr ac ted   w ater m ar k .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       C o mp r ess ed   d o ma in   b a s ed   r o b u s t d ig ita l v id eo   w a terma r kin g   s ch eme     ( Mo h d   Ju n e d u Ha q u e )   1165   T h e   d ig ital  v id eo   w a ter m ar k i n g   m et h o d   p ass es  t h r o u g h   t h w id v ar iet y   o f   f o llo w i n g   s p atial  an d   te m p o r al  v id eo   an d   i m a g p r o ce s s i n g   t y p es   o f   at tack s   i m a g e   p r o ce s s in g   an d   v id eo   ed iti n g   attac k s   ar ap p lied   attac k s   s u c h   a s   i m a g p r o ce s s in g   attac k   an d   v id eo   s p ec if ic   attac k s .   R o b u s t n es s   o f   t h p r o p o s ed   alg o r ith m s   h as b ee n   te s ted   th r o u g h   s i m u l atio n   o f   t h f o llo w i n g   at tack s :   3)   Sp atial  s y n c h r o n o u s   attac k s     a)   Geo m etr ic  A ttac k s :   C r o p p in g ,   R o tatio n ,   R e s ize    b)   No is Attack s :   Ga u s s ian   No i s e,   Sp ec k le  No is e,   Salt  &   P ep p er   No is e   c)   Fil ter in g   A ttac k s :   Me d ian   Fi lt er in g   A t tack s ,   W ien er   Fil ter i n g   A ttac k s   4)   T em p o r al  s y n ch r o n o u s   attac k s     a)   Vid eo   Ma n ip u latio n   A ttac k s Fra m es i n s er tio n ,   d eletio n ,   av er a g in g ,   s w ap p in g   a n d   r ep lace m en t.     b)   Data   C o m p r es s io n   A ttac k :   C i n ep ak   A ttac k     Fin e s r o b u s tn e s s   o u tco m es  a r o b tain ed   ag ain s f r a m d eletio n ,   av er ag i n g ,   r ep lace m e n t,   s w ap p in g   an d   f r a m i n s er tio n   attac k s   a s   co m p ar ed   to   o th er   lis ted   at t ac k s .   Fra m r ep lace m e n is   o n o f   th i m p o r tan t   attac k s   an d   it  i s   ap p licab le  f o r   th o s cir c u m s ta n ce s   w h er th e   co m m er cial  ad v er tis e m en i s   i n s er ted   b y   r ep lacin g   t h les s   i m p o r ta n o r ig in a v id eo   f r a m es  f r o m   t h w ater m ar k ed   v id eo   w it h   t h c o n d itio n   is   t h at  t h e   en tire   len g t h   o f   th v id eo   m u s n o b en h an ce d .   T h s tu r d in ess   o f   t h p r o j ec ted tech n iq u e   t ested   to   ex tr ac th e   w ater m ar k   b y   ap p l y in g   v ar io u s   t y p es  o f   n o is e s   i n s er ted   in to   th w ater m ar k ed   v id eo .   T h r esu lt s   ar g o o d   f o r   th s m all  v al u o f   n o is ad d itio n   in to   th w ater m ar k ed   v i d eo .   A s   f ar   a s   g eo m etr ic  atta ck   is   co n ce r n   t w o   attac k s   n a m el y   r o ta tio n   a tta c k   an d   cro p   a tta ck   ar v er y   m o s i m p o r tan attac k s .   B est  r esu lt s   o f   ex tr ac ted   w ater m ar k   in   th i s   al g o r ith m   ar s h o w n   i n   T ab le   1 .   T h w ater m ar k   i s   f r u i tf u ll y   e x tr ac te d   af ter   r o tatin g   t h e   en tire   v id eo   f r a m es  b y   0 . 1 °.  T h r es u lt  s h o w s   t h at  t h p er ce p tib ilit y   i s   d ec r ea s in g   w h ile   i n cr ea s i n g   th a n g le   o f   r o tatio n   attac k   b e y o n d   0 . 1 °.  A b s o lu tel y ,   th r o b u s t n es s   is   in cr ea s es  b y   th r o tatio n   d etec to r   at  th c o s o f   co m p le x it y   i n cr ea s es.  T h cr o p p in g   attac k   p r o v id es  s a tis f ac t o r y   r es u lt s   f o r   cr o p p in g   f r a m e s   less   th a n   o r   eq u al   to   1 0 %.  T h p r o p o s ed   s ch e m e   m ea s u r ed   t h B E R ,   N C   a n d   P SNR   w it h   a n d   w it h o u attac k s   as  p er   t h T ab le  lis ted .       T ab le  1 .   NC ,   P SNR   an d   B E R                                 6.   ST A T E   O F   AR T   VS.  P RO P O SE SCH E M E   T h o u tco m o f   t h s c h e m ec o n tr ast s b y   t h tec h n iq u es  ad o p ted   b y   r esear c h er s   eit h er   co m p r ess ed   o r   u n co m p r e s s ed   d o m ai n - b ased   tech n iq u b o t h   as  s h o w n   i n   T ab le  2 .   So m o f   t h r es ea r ch er s   j u d g t h e   r o b u s tn es s   b y   m ea s u r i n g   NC   an d   o th er   ev a lu ated   B E R .   I n   o r d er   to   d o   p e r f ec co m p ar is o n s ,   t h p r o p o s ed   tech n iq u ap p r aised   th m e n ti o n ed   p ar am eter s   o f   NC   as  w e ll  as  B E R   s o   th at  t h ex p er i m en tal  r es u lts   ca n   b e   tr u l y   co m p ar ed   f o r   th o s ev alu ated   o n l y   N C   o r   o n l y   B E R   o r   b o th .   On   th o t h er   h an d ,   th q u alit y   o f   w ater m ar k ed   v id eo   also   ch ec k ed   af ter   ap p ly in g   w id v ar ie ties   o f   i m a g an d   v id eo   p r o c ess i n g   attac k s .   T h th ir d   p ar am eter   i s   to   ev alu ate   th p a y lo ad   ca p ac ity   i n   th p r o p o s ed   tech n iq u e.   T h r ee   w at er m ar k   b its   f r o m   a   s in g le  q u a n tized   DC T   b lo ck   w ill b in s er ted .     T h f o llo w i n g   o b s er v atio n   w e r m ad e.   a)   T h b etter   r e s u lt s w er o b tain ed   th a n   t h s ch e m e s   s u g g e s t ed   b y   p r ev io u s   r esear c h er s   f o r   i m ag e   le v el   attac k s   a s   g eo m etr ic  attac k ,   v a r io u s   n o is at tack s   an d v id eo   s p ec if ic  attac k s .     b)   T h p er ce p tib ilit y   o f   w ater m a r k ed   v id eo   i s   co n tr a s w i th   t h o r ig in a v id eo   test ed   d e m o n s tr ated   in   t h T ab le 1 .   T h r an g o f   v alu e   o b tain ed   b et w ee n   3 6 . 4 7 5 7   ( w ith   attac k )   a n d   4 1 . 3 3 9 8   ( w it h o u t a ttack ) ,   s h o w s   th at  p er ce p tib ilit y   h as  n o t d eg r ad ed   s h ar p ly   e v e n   in   w o r s t c a s e.     ( N C )   ( P S N R )   ( B ER )   N o   A t t a c k   0 . 9 8 3 4 3   4 1 . 3 3 9 8   2 . 5 4 0 0   R o t a t i o n   0 . 8 9 4 1 9   4 0 . 6 6 4 1   1 2 . 1 4 1 9   2 0 f r a me s c r o p p e d   0 . 9 1 4 0 3   3 9 . 9 9 2 3   8 . 8 8 4 9   S p e c k l e   N o i se   0 . 9 1 0 3 4   3 9 . 6 8 6 5   8 . 7 3 3 7   S a l t   &   P e p p e r   N o i se   0 . 9 6 4 4 6   3 9 . 3 0 3 6   3 . 3 5 3 2   G a u si a n   N o i se   0 . 8 3 8 5   3 7 . 4 5 2 4   1 6 . 2 9 7 4   M e d i a n   F i l t e r   0 . 8 3 3 5   3 7 . 7 4 4 4   2 8 . 3 9 7 4   F r a me   R e p l a c e me n t   0 . 9 4 1 8 7   3 8 . 0 5 0 4   6 . 6 5 3 4   F r a me   I n se r t i o n   0 . 7 9 8 8 8   3 6 . 3 3 8 0   2 2 . 4 3 8 2   F r a me   D e l e t i o n   0 . 9 6 2 2 8   3 8 . 2 2 3 4   4 . 3 5 1 8   F r a me   S w a p p i n g   0 . 9 4 1 9 7   3 8 . 1 4 0 2   5 . 8 1 4 3   F r a me   A v e r a g i n g   0 . 9 5 3 4 3   3 8 . 0 0 2 6   4 . 5 4 2 7   C o mp r e ssi o n   0 . 7 1 2 7   3 7 . 4 8 6 6   2 3 . 0 1 0 9   W i e n e r   F i l t e r   0 . 6 9 9 5 6   3 6 . 4 7 5 7   2 8 . 3 9 7 4   M e d i a n   F i l t e r   0 . 9 6 2 3 3   3 8 . 4 5 5   0 . 4 3 2 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1 :   1 1 60   -   11 67   1166   c)   T h r o b u s tn ess   r es u lt s   ar al m o s b etter   th an   p r ev io u s   w o r k   as  d escr ib ed .   T h r esu lts   ar t ar n is h ed   o n l y   f o r   s p ec k le  n o i s attac k   o n l y   s h o w n   b y   b o ld   ca s letter   w it h   r esp ec t to   [ 1 7 ] .     d)   T h n atu r o f   k e y   v ar ie s   f o r   ea ch   w ater m ar k .   I r ef lect s   th at  t h w a ter m ar k   ca n   n e v e r   b ed ited   o r   r e m o v b y   t h in v ad er   u n til cr y p to g r ap h ic  k e y s   ar co m p r o m is ed   alo n g   w it h   t h n at u r o f   alg o r ith m .         T ab le  2 .   P r o p o s ed   v s tate  o f   a r r esu lt   S .   N o   A t t a c k   T y p e   [ 2 2 ]   [ 2 3 ]   [ 2 4 ]   [ 2 5 ]   P r o p o se d   S c h e me       P S N R   NC   P S N R   NC   P S N R   B ER   P S N R   NC   P S N R   NC   B ER   1   R o t a t i o n   -- -   0 . 8 5   - --   0 . 7 6   - --   4 5 . 8 7   - --   0 . 9 1 4   4 0 . 6 6   0 . 8 9   1 5 . 8 4 1 9   2   C r o p p i n g   ---   0 . 8 6   ---   0 . 7 3   ---   6 . 5 2   ---   ---   3 9 . 9 9   0 . 9 1   8 . 8 4 9   3   S p e c k l e   N o i se   ---   0 . 9 4   ---   0 . 9 1   3 5 . 0 4   1 1 . 3 4   ---   ---   3 9 . 6 8   0 . 9 1   3 . 3 5 3 0   4   S a l t   &   P e p p e r   ---   0 . 9 3   ---   ---   3 4 . 6 7   ---   ---   0 . 6 6 8   3 8 . 3 0   0 . 9 3   6 . 3 4 2 9   5   G a u ssi a n   ---   0 . 8 1   ---   ---   ---   ---   ---   0 . 6 8 4   3 7 . 4 5   0 . 8 3   1 6 . 2 9 0   6   M e d i a n   F i l t e r   ---   0 . 5 4   ---   0 . 6 3   3 5 . 0 4   6 . 5 4   ---   ---   3 7 . 7 4   0 . 8 3   2 8 . 3 9 1   7   W i e n e r   F i l t e r   ---   ---   ---   ---   3 5 . 0 4   ---   ---   ---   3 6 . 4 7   0 . 6 9   2 8 . 3 9 1   8   F r a me   R e p l a c e me n t   ---   ---   ---   ---   ---   ---   ---   ---   3 8 . 05   0 . 9 4 1   6 . 6 5 3 4   9   F r a me   I n se r t i o n   ---   0 . 6 9   ---   ---   ---   ---   ---   ---   3 6 . 3 3   0 . 7 9 8   2 2 . 4 3 8   9   F r a me   I n se r t i o n   ---   0 . 6 9   ---   ---   ---   ---   ---   ---   3 6 . . 3 3   0 . 7 9 8 8   2 2 . 4 3 8 2   10   F r a me   D e l e t i o n   ---   0 . 9 0   ---   ---   ---   ---   ---   0 . 8 8 0   3 8 . 2 2   0 . 9 6   4 . 3 5 1 8   11   F r a me   S w a p p i n g   ---   ---   ---   ---   ---   ---   ---   0 . 9 0 1   3 8 . 1 4   0 . 9 4   5 . 8 1 4 3   12   F r a me   A v e r a g i n g   ---   ---   ---   ---   ---   ---   ---   0 . 9 0 3 0   3 8 . 0 0   0 . 9 5 3   4 . 5 4 2 7   13   C o mp r e ssi o n   ---   ---   ---   ---   ---   2 8 . 1 3   ---   ---   3 7 . 4 7   0 . 7 1 2   2 3 . 0 1 0 9       7.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   elab o r ates  th e   D C T   b ased   tech n iq u e   o f   d i g it al  v id eo   w a ter m ar k in g   in   r o b u s an d   i m p er ce p tib le  m an n er u s i n g   t h MP E s tr u ctu r e.   R o b u s t n es s   r esu lt s   ar s u cc es s f u ll y   ev alu ated   ag ai n s v ar io u s   n o is attac k s ,   co m p r ess io n   attac k ,   an d   f r a m e - b as ed   attac k   w h et h er d elib er at l y o r   n o n - d elib er atel y   attac k s .   T h b ea u t y   o f   t h is   p r o p o s ed   alg o r ith m   i s   t h at  t h w ater m ar k   ca n   w it h s ta n d   e v e n   a f ter   ap p l y i n g   a n y   o n o f   t h attac k   o r   m o r e   m en tio n ed   ab o v an d e x tr a cted   ef f ec t iv el y   w i th   n o   s i g n i f ica n e f f ec o n   p er ce p tib ilit y .   T h f u t u r w o r k   s u g g ested   to   ex a m i n m o r test   to   j u d g th r o b u s t n e s s   ag ai n s co ll u s io n   attac k s   t y p e - 1   a n d   t y p e - 2,   co m p o s ite  an d   a m b ig u it y   attac k s .         RE F E R E NC E S   [1 ]   S .   S .   Be d i   a n d   S,  V e rm a ,   A   d e sig n   o f   se c u re   wa ter m a r k in g   s c h e m e   f o i m a g e in   sp a ti a d o m a in ,   Pro c e e d in g s   An n u a l   IEE I n d ia   C o n fer e n c e ,   p p .   1 - 6 2 0 0 6 .   [2 ]   S .   S .   Be d i,   R .   Ba n o ,   a n d   S V e rm a ,   S e c u re   d ig it a im a g e   wa ter m a rk in g   sc h e m e   f o c o p y rig h p ro te c ti o n   a n d   b u y e f in g e rp rin ti n g ,   Pro c e e d in g s o t h e   W o rld   Co n g re ss   o n   En g i n e e rin g ,   W CE,   L o n d o n v o l .   1 ,   20 08 .     [3 ]   A Ha j,   A li ,   a n d   A .   M o h a m m a d ,   Cr y p to - w a ter m a rk in g   o tran s m it ted   m e d ica i m a g e s ,   J o u rn a o d ig it a ima g in g v o l.   3 0 ,   n o .   1 ,   p p .   2 6 - 3 8 ,   2 0 1 7 .   [4 ]   A H a j,   A li ,   a n d   H .   A Na b i ,   " Dig it a i m a g e   se c u rit y   b a se d   o n   d a ta  h id i n g   a n d   c r y p to g ra p h y , In   2 0 1 7   3 r d   In ter n a t io n a c o n fer e n c e   o n   i n fo r ma ti o n   ma n a g e me n ( ICIM ),   IEE E p p .   4 3 7 - 4 4 0 2 0 1 7 .   [5 ]   S A l m u z a i r a i   a n d   N I n n a b ,   V i d e o   w a t e r m a r k i n g   s y s t e m   f o r   c o p y r i g h t   p r o t e c t i o n   b a s e d   o n   m o v i n g   p a r t s   a n d   s i l e n c e   d e l e t i o n ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   A d v a n c e d   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l   1 0 ,   n o .   2 ,   p p .   6 4 0 - 655,   2019.   [6 ]   M.  Jia n g ,   Z .   M a a ,   X .   Niu a ,   Y .   Y a n g a a n d   Y .   X ian ,   V i d e o   w a term a rk in g   sc h e m e   b a se d   o n   m p e g - 2   f o c o p y rig h p ro tec ti o n ,   Pr o c e d ia   En v iro n me n ta l   S c ien c e s,   v o l.   1 0 ,   pp.   8 4 3 - 8 4 8 ,   2 0 1 1 .   [7 ]   M .   A sik u z z a m a n   a n d   M .   R .   P ic k e rin g ,   " A n   o v e rv ie w   o f   d ig it a v id e o   w a ter m a rk in g , "   in   IEE T ra n sa c ti o n o n   Circ u it a n d   S y ste ms   fo V id e o   T e c h n o lo g y ,   v o l.   2 8 ,   n o .   9 ,   p p .   2 1 3 1 - 2 1 5 3 ,   S e p t .   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T CS V T . 2 0 1 7 . 2 7 1 2 1 6 2 .   [8 ]   Dh a o u ,   Do r ra ,   S .   B .   Ja b ra ,   a n d   E Zag ro u b a ,   " A   m u lt i - sp rit e - b a se d   a n a g l y p h   3 d   v id e o   w a ter m a rk in g   a p p ro a c h   ro b u st ag a in st co ll u sio n , " 3 Res e a rc h ,   v o l 1 0 ,   n o .   2 ,   p .   2 1 ,   2 0 1 9 .   [ 9 ]   A h u ja,  Ra k e sh ,   M J .   Ha q u e ,   S T a n w a r,   N.   G a u ta m ,   a n d   A .   Ra n a .   " S e c u re   a n d   ro b u st  w a ter m a r k in g   sc h e m e   b a se d   o n   m o ti o n   f e a tu re f o v id e o   o b j e c t , "   2 0 2 0   8 th   I n ter n a ti o n a C o n f e re n c e   o n   Relia b i li ty,  In f o c o T e c h n o l o g ies   a n d   Op ti miza ti o n   ( T re n d s a n d   F u tu re   Dire c ti o n s) ( ICRIT O).  IEE E p p .   1 4 6 - 1 5 1 2 0 2 0 .   [ 10 ]   V .   D.   M e e r . ,   " M P EG ‐1   S y ste m s:  L a y in g   th e   M P EG ‐2   f o u n d a ti o n ,   Fu n d a me n t a ls  a n d   Evo lu ti o n   o M PE G - S y ste ms Pa v in g   th e   M PE G R o a d ,   W il e y ,   2 0 1 4 .   [ 11 ]   C T .   Hsu   a n d   J L Wu ,   DCT - b a se d   wa ter m a r k in g   f o v id e o ,   Co n su me El e c tro n ics ,   IEE T ra n sa c ti o n o n ,   v o l .   4 4 ,   n o .   1 ,   p p .   2 0 6 - 2 1 6 ,   1 9 9 8   [ 12 ]   B.   G .   M o b a ss e ri .,  " A   sp a ti a d ig it a v id e o   w a ter m a r k   th a su rv iv e M P EG , In   Pro c e e d in g In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y Co d in g   a n d   Co m p u ti n g IE EE p p .   6 8 - 73 2 0 0 0 .   [ 13 ]   Y R .   L in ,   H Y .   Hu a n g W H .   H su ,   A n   e m b e d d e d   w a t e r m a r k   tec h n i q u e   in   v id e o   f o c o p y rig h p ro tec ti o n ,   ICPR .   1 8 t h   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   Pa tt e rn   Rec o g n it i o n ,   v o l.   4 ,   p p .   7 9 5 - 7 9 8 ,   2 0 0 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       C o mp r ess ed   d o ma in   b a s ed   r o b u s t d ig ita l v id eo   w a terma r kin g   s ch eme     ( Mo h d   Ju n e d u Ha q u e )   1167   [1 4 ]   S Bisw a s,  S R.   Da s ,   a n d   E.   M .   P e tri u ,   A n   a d a p ti v e   c o m p re ss e d   M P EG - 2   v id e o   w a ter m a rk in g   sc h e m e ,”   IEE E   T ra n sa c ti o n   o n   i n stru me n t a ti o n   a n d   me a s u re me n t ,   v o l.   5 4 ,   n o . 5 ,   p p .   1 8 5 3 - 1 8 6 1 ,   2 0 0 5 .   [1 5 ]   L Jia n fe n g ,   Y .   Zh e n h u a ,   Y .   F a n ,   L L i,   A   M P EG 2   v id e o   w a term a rk in g   a l g o rit h m   b a se d   o n   DCT   d o m a in ,   W o rk sh o p   o n   Di g it a M e d ia   a n d   Dig it a l   Co n ten M a n a g e me n t,   pp . 194 - 1 9 7 2 0 1 1 .   [1 6 ]   R .   A h u ja,  S .   S b e d i ,   Co p y rig h p ro tec ti o n   u sin g   b li n d   v id e o   w a ter m a rk in g   a l g o rit h m   b a se d   o n   M P EG - s tru c tu re , .   In   IEE E   p ro c e e d i n g o c o n fer e n c e ,   pp.   1 0 4 8 - 1 0 5 3 2 0 1 5 .   [1 7 ]   Y.  Ue n o . ,   A   d ig it a v id e o   w a ter m a rk in g   m e th o d   b y   a ss o c iatin g   w it h   th e   m o ti o n   e stim a ti o n , ”  IE EE   Pro c e e d in g s .   ICS P,   7 th   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   S ig n a Pro c e ss in g ,   v o l.   3 ,   p p .   2 5 7 6 - 2 5 7 9 ,   2 0 0 4   [1 8 ]   Y .   Y .   Ch u n g ,   F .   F .   Xu ,   F .   C h o y ,   De v e lo p m e n o f   d ig it a v id e o   w a t e r m a r k in g   f o M P EG - v id e o ,   Pro c   o IEE E ,   p p .   1 - 4 2 0 0 6 .   [ 19 ]   D .   Cro ss   a n d   B .   G .   M o b a ss e ri,   " Wate r m a r k in g   f o se l f - a u th e n ti c a ti o n   o f   c o m p re ss e d   v id e o ,   IEE p ro c e e d i n g ,   In ter n a t io n a C o n fer e n ce ,   v o l.   2 ,   p p .   9 1 3 - 916 ,   2 0 0 2 .   [ 20 ]   A K S h a r m a   a n d   Y .   M.   P e rv e j ,   "   S i m u latio n   a n d   a n a ly sis  o f   d ig it a l   v id e o   w a ter m a rk in g   u sin g   M P EG - 2 ,   I n ter n a t io n a J o u rn a o n   Co mp u t e r S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g ,   v o l.   3 ,   n o .   7 ,   p p .   2 7 0 0 - 2 7 0 6 ,   2 0 1 1 .   [2 1 ]   S V in o d ,   S M o r ,   a n d   A Da g a rb ,   En h a n c i n g   se c u rit y   o f   Ca e sa c i p h e b y   d o u b le  c o lu m n a tran sp o siti o n   m e th o d ,   In ter n a t io n a l   J o u r n a l   o f   Ad v a n c e d   Res e a rc h   i n   C o mp u ter   S c ien c e   a n d   S o ft w a re   En g in e e rin g ,   v o l.   2 ,   n o .   1 0 ,   p p .   86 - 8 8 ,   2 0 1 2 .   [   [ 22 ]   R A h u ja   a n d   S   S Be d i. ,   V id e o   w a t e r m a r k in g   sc h e m e   b a s e d   o n   c a n d id a tes   i - f ra m e f o c o p y ri g h p ro tec ti o n ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l .   5 ,   n o .   2 ,   p p .   3 9 1 - 4 0 0 ,   2 0 1 7 .   [ 23 ]   H.  H.  M irza ,   H.  D.   T h a i,   Y.   Na g a ta,  Z.  Na k a o ,   Dig it a v id e o   w a ter m a rk in g   b a se d   o n   p ri n c ip a c o m p o n e n t   a n a ly sis ,   In n o v a ti v e   Co m p u ti n g ,   In f o rm a ti o n   a n d   Co n tro l ,   2 0 0 7 .   IE EE   S e c o n d   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   ICICIC,   p p .   2 9 0 - 2 9 0 2 0 0 7 .   [ 24 ]   Y G W a n g ,   M L u ,   L .   F a n ,   Y .   Z .   Ro b u st,  D u a w a ter m a rk i n g   a lg o rit h m   f o A V S   v id e o ,   EL S EV IE R,   S i g n a l   p ro c e ss in g   im a g e   c o mm u n ica ti o n ,   v o l .   24,   n o .   4 ,   p p .   3 3 3 - 3 4 4 ,   2 0 0 9 .   [2 5 ]   L Ra jab ,   T A Kh a ti b ,   A .   A Ha j,   H y b rid   DW T - S V v id e o   w a t e r m a r k in g ,   IEE p r o c e e d in g s,  i n ter n a t io n a l   c o n fer e n ce,   pp .   5 8 8 - 5 9 2 2 0 0 8 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Dr   Ra k e s h   A h u j a   h a v i n g Ph D   d e g re e   in   th e   th e   f ield   o f   Co m p u ter S c ien c e   &   En g in e e rin g .   He   is   h a v in g   e x p e rien c e   o f   2 4   y e a r in   A d m in istratio n ,   A c e d e m ic,  Re s e a rc h   a n d   a n d   In d u str ies .   His   re se a rc h   a re a   in c lu d e Dig it a Rig h M a n a g e m e n t,   M u lt im e d ia  S e c u rit y ,   P a tt e rn   re c o g n it i o n   a n d   In f o rm a ti o n   Hid i n g .   His  tea c h in g   in tere st  is  in   Distrib u ted   S y ste m ,   Re a T i m e   S y ste m ,   S o f t w a r e   En g in e e rin g ,   Op e ra ti n g   S y ste m ,   Da tab a se   M a n a g e m e n t   S y ste m   a n d   C o m p u ter  P r o g ra m m in g   in   C,   Ob jec Orie n ted   P ro g ra m m in g   in   Ja v a .   H e   h a s   p u b li s h e d   m o re   th a n   3 0   re se a rc h   p a p e rs  in   Na ti o n a & In ter n a ti o n a jo u rn a ls  a n d   Co n f e re n c e s.      Dr .   S a c h i n   Ahu ja ,   Ph D   in   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g .   His  sp e c ializa ti o n   is  in   Da ta   m in in g .   P a rti c u larly ,   h e   is  e x p e rti se   in   su rv e y   q u e stio n n a ires ,   p re d ictio n s   a n d e v a lu a ti n g   th e   a c a d e m ic  c o n c e rt  o f   stu d e n ts  a n d   ju d g e m e n o f   p ro f e ss io n a tea c h in g   w it h   to ss e d   a n d   m i x e d e d u c a ti o n   m o d e ls.   In   a d d i ti o n   t o   d a ta  m in in g ,   h is  tea c h in g   in tere sts  in c lu d e   re latio n a l   d a tab a se ,   p ro c e d u ra lan g u a g e a n d   Big   Da ta.  M o re o v e r,   h e   is  a   c o n v e n e o f   P a ten t   F a c il it a ti o n   a n d a lso   f a c il it a te  th e   in v e n to rs  in   f il in g   p a ten ts  b y   a d m in istrati v e   th e m   in   c o n su lt a n c y   a n d   li c e n sin g .           Pro f.   (Dr . De e p a li   G u p ta is  P h . D   in   Co m p u ter  S c ien c e   &   En g in e e rin g .   S h e   is  P r o f e ss o Re se a rc h   in   Ch it k a ra   Un iv e rsity   R e se a r c h   a n d   I n n o v a ti o n   Ne tw o rk   (CURIN a Ch it k a ra   Un iv e rsit y ,   P u n jab ,   I n d ia.  He ra re a   o f   in tere st  is   c lo u d   c o m p u ti n g ,   m a c h in e   lea rn in g   a n d   so f t w a re   e n g in e e rin g .   S h e   h a p u b li sh e d   m o re   th a n   6 0   re se a rc h   p a p e rs  in   jo u rn a ls  a n d   c o n f e re n c e s.  Dr.   De e p a li   h a w o rk e d   o n   v a rio u a d m in istrativ e   p o siti o n li k e   Ch a irma n   S C/S T   C e ll   o M M U,  S a d o p u a n d   P rin c i p a l(M M G I,   S a d o p u r)     Dr .   M o h d   J u n e d u l   H a q u e   is   w o rk in g   a a n   A s sista n P r o f e ss o in   t h e   De p a rtm e n o Ch it k a ra Un iv e rsit y   R e se a r c h   &   I n n o v a ti o n   Ne tw o rk   a Ch it k a r a   Un iv e rsit y ,   P u n jab   In d ia.  His   a re a o f   e x p e rti se   a r e   I m a g e   P ro c e ss in g ,   M u lt im e d ia  T e c h n o lo g y ,   Clo u d Co m p u ti n g ,   In tern e o f   T h in g s,  Da ta  M in in g   a n d   Da ta  Ware h o u sin g .   He   h a p u b li sh e d   a ro u n d   2 0   re se a rc h   p a p e rs   in I n tern a ti o n a J o u r n a ls  a n d   c o n f e re n c e s an d   a lso ,   h e   is  a n   a u th o f o r   4   b o o k s       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.