I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   3 ,  J u n e   201 9 ,   p p .   1850 ~ 1 8 6 0   I SS N:  2088 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 9 i 3 . p p 1 8 5 0 - 1860           1850       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Tchebiche f  i m a g e  w a ter m a r k ing  al o ng  t he edge  us in g     YCo Cg - R colo r s pa ce f o r  co py rig h t  pro te ction       F er da   E rna w a n   F a c u lt y   o f   Co m p u ter S y ste m s &   S o f tw a r e   En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   M a la y sia   P a h a n g ,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   9 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Dec   2 0 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   J an   1 8 ,   2 0 1 9       Eas y   c re a ti o n   a n d   m a n ip u latio n   o f   d ig it a l  i m a g e s  p re se n t  th e   p o te n ti a l  d a n g e r  o f   c o u n terf e it in g   a n d   f o rg e r y .   W a ter m a rk in g   t e c h n iq u e   w h ich   e m b e d s  a   w a t e r m a r k   in to   th e   im a g e s  c a n   b e   u se d   to   o v e rc o m e   th e se   p ro b lem s  a n d   to   p ro v id e   c o p y rig h t  p ro tec ti o n .   Dig it a l   i m a g e   wa ter m a rk in g   sh o u l d   m e e t  re q u irem e n ts,   e . g .   m a in tain   im a g e   q u a li ty ,   d if f icu lt   to   re m o v e   th e   w a t e r m a r k ,   q u a li ty   o f   w a t e r m a r k   e x trac ti o n ,   a n d   a p p li c a b le.  T h is  re se a rc h   p ro p o se s  T c h e b ich e f   wa ter m a rk in g   a lo n g   th e   e d g e   b a se d   o n   YCo Cg - R  c o lo r  sp a c e .   T h e   e m b e d d in g   re g io n   is  se l e c ted   b y   c o n sid e rin g   th e   h u m a n   v isu a l  c h a ra c teristics   ( HV C)  e n tro p y .   Th e   se lec ted   b lo c k s  w it h   m in i m u m   o f  HV C  e n tro p y   v a lu e s   a re   tran sf o r m e d   b y   Tch e b ich e f   m o m e n ts.   T h e   lo c a ti o n s  o f   C (0, 1) ,  C (1 , 0 ) ,  C (0 , 2 )   an d   C (2 , 0 )   o f   th e  m atr ix   m o m en t   a re   ra n d o m l y   e m b e d d e d   f o r  e a c h   wa ter m a r k   b it .   T h e   p ro p o se d   w a ter m a r k i n g   sc h e m e   p ro d u c e s  a   g o o d   im p e rc e p ti b il it y   b y   a v e ra g e   S S IM   v a lu e   a ro u n d   0 . 9 8 .   T h e   w a t e r m a r k   re c o v e r y   h a s   g re a ter  re sista n t  a f t e r  se v e ra l  t y p e s  o f  a tt a c k   th a n   o th e r  sc h e m e s.    K ey w o r d s :   E d g e  en tr o p y   Hu m an   v is u al  c h ar ac ter is tic s   I m ag e  ed g e   T ch eb ich ef   m o m e n ts   T ch eb ich ef   w ater m ar k i n g   Co p y rig h t  ©   2 0 1 9   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .     Al l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Fer d a  E r n a w a n ,     Facu lt y   o f   C o m p u ter   S y s te m s   &   So f t w ar e  E n g in ee r i n g ,   Un i v er s iti Ma la y s ia  P ah an g ,   L eb u h r a y a  T u n   R az ak ,   Ga m b a n g ,   K u a n tan ,   2 6 3 0 0 ,   Ma lay s ia .   E m ail:  f er d a@ u m p . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     T h e  d is tr ib u tio n   an d   d u p licat io n   o f   d ig ita l  i m a g e s   ar e  r ap id ly   g r o w in g   d u e  to   t h e  ad v a n ce m e n t  o f   m u lti m ed ia  tec h n o lo g ies   an d   co m p u ter   n et w o r k s   [ 1 ] .   T h e  ad v an ce d   m ed ia  ( e. g .   i m a g e,   v i d eo ,   an d   au d io )   ca n   b e  alter ed   ef f o r tles s l y   b y   a s s ailan ts   w h o   ca n   t h e n   clai m   its   p o s s ess io n .   I n   th is   w a y ,   o w n er s ,   cr ea to r s ,   d is tr ib u to r s ,   an d   s u p p lier s   o f   t h at  m ed ia,   ar e  h esi tan t  to   allo w   t h e  co n v e y an ce   o f   t h eir   r ec o r d s .   T h is   lead s   to   s cien t is t s   to w ar d   th e  d e v elo p m e n t  o f   m u lti m ed ia  p r o tectio n   s c h e m es  a g ai n s t   ille g al   d u p licatio n ,   a n d   r ed is tr ib u tio n .   A   n e w   ap p r o ac h   to   s ec u r e  an d   m ai n tai n   th e  q u alit y   o f   th e  d i g ital  m u l ti m ed ia  b ec o m es  t h e  p r im ar y   tar g et  o f   s cie n tis ts   i n   d ig ital  w ater m ar k i n g .   Mo s t  o f   w ater m ar k i n g   s c h e m es  ar e  p er f o r m ed   i n   th e   f r eq u en c y   d o m a in s .   T h e  is s u e s   n ee d   to   b e   ad d r ess ed   in   i m a g e  w ater m ar k i n g   ar e  i m p er ce p tib ilit y ,   r o b u s tn e s s ,   s ec u r it y   an d   ap p licab le.   I m ag e   w ater m ar k i n g   b ased   o n   Si n g u lar   Valu e  Dec o m p o s it io n   ( SV D)   ca n   ac h ie v e  a  g o o d   r o b u s t n es s   an d   m a in ta in   th e  q u alit y   o f   t h e  w ater m ar k ed   im a g e.   I n   f ac t,  w ater m ar k in g   b ased   o n   SV D  p r o d u ce   h ig h   co m p u tatio n al  co m p le x it y .   Fu r t h er m o r e,   D is cr ete  W av elet  T r an s f o r m   ( DW T )   h as  b ee n   w id el y   ap p lied   in   im a g e   w ater m ar k i n g   [ 2 ] ,  [ 3 ] ,   DW T   p r o v id es  ex ce lle n t  s p atial  lo c aliza tio n   a n d   m u lti - r eso lu t io n   [ 4 ] .   W h ile,   i m a g e   w ater m ar k i n g   b ased   o n   DW T   m a y   n o t  b e  i m p le m en ted   in   a n y   d ev ice s   d u e  to   h i g h   co m p u tatio n al  co s t  d u r i n g   w ater m ar k   in s er tio n   a n d   ex tr ac tio n .   T h er ef o r e,   DW T   is   n o t  p o p u lar   tech n iq u e  i n   t h e  co m m er cializa tio n   an d   co m m u n icatio n .   I m ag e  w ater m ar k i n g   b ased   o n   Dis cr ete  C o s in e  T r an s f o r m   ( D C T )   m a y   s u itab le  f o r   d ev ices   d u e  to   its   h i g h   r o b u s t n es s   a n d   lo w   e s ti m ated   co s t.  L ai ’ s   s c h e m e  [ 5 ]   p r esen ted   D C T - SVD  b ased   o n   t h e  h u m a n   v is u al  c h ar a cter is t ics.  T h e  h u m an   v is u al  c h ar ac ter is tic   ca n   b e  m ea s u r ed   b y   ca lcu la tin g   th e  en tr o p y   a n d   ed g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Tch eb ich ef  I ma g e  W a terma r ki n g   a lo n g   th e   E d g e  u s in g   YC o C g - R   co lo r   s p a ce   fo r …  ( F erd a   E r n a w a n )   1851   en tr o p y   o f   i m a g e  p ix el s .   T h is   s ch e m e  ca n   m ain tain   th e  q u alit y   o f   w ater m ar k ed   i m ag e  a n d   it  ca n   ac h ie v e  a   g o o d   r o b u s tn e s s .   Fu r t h er m o r e,   it  ca n   b e  s ee n   f r o m   t h e  li m ited   w o r k s   o n   [ 5 ] ,   L ai ’ s   s c h e m e   d o es  n o t   s u f f icie n tl y   co n s id er   t h e  o p tim al  t h r es h o ld   as  a  tr ad e - o f f   b et w ee n   r o b u s t n ess   a n d   i m p er ce p tib ilit y .   T h e  r o b u s tn es s   o f   L ai ’ s   s c h e m e  m a y   n ee d   to   b e  i m p r o v ed   ag ai n s t n o is e  ad d itio n s .   T h is   p ap er   p r o p o s es  T ch eb ich ef   w at er m ar k i n g   alo n g   t h e  i m ag e   ed g e  u s in g   Y C o C g - R   c o lo r   s p ac e.   YC o C g - R   co lo r   s p ac e  is   u s e d   to   o b tain e  th e  d ec o r elatio n   o f   i m a g e  p i x els.  I n   o r d er   to   p r o v id e  ad d itio n al  s ec u r it y ,   a  w ater m ar k   i s   s cr am b led   b y   A r n o ld   tr an s f o r m   b ef o r e  w ater m ar k   e m b ed d in g .   E m b ed d in g   r eg io n s   ar e    d eter m i n ed   b ased   o n   th e  h u m a n   v is u al  ch ar ac ter i s tic  en tr o p y   b y   m ea s u r i n g   t h e  e n tr o p y   an d   ed g e  e n tr o p y   o f   i m a g e  p ix els.  Selecte d   b lo ck s   b ased   o n   th e  h u m an   v is u al  ch ar ac ter is t ic  en tr o p y   ar e  tr an s f o r m ed   u s i n g   T ch eb ich ef   m o m e n t  tr a n s f o r m   ( T M T ) .   T M T   is   an   alter n a tiv e  s o lu tio n   to   i m p r o v e  D C T   p er f o r m an ce   in   i m a g e   w ater m ar k i n g   w it h   lo w   co m p u tatio n a l  co s t  u s in g   m atr ices.  T h is   p ap er   also   r ev ea ls   a n   o p t i m al  t h r es h o ld   as  a   tr ad e - o f f   b et w ee n   i m p er ce p tib ilit y   a n d   r o b u s t n es s .   A n   o p ti m al  th r es h o ld   is   o b tain ed   b y   m e asu r i n g   SS I M  a n d   NC   v al u es  a g ai n s t   J P E G  co m p r ess io n .   J P E G  co m p r ess io n   i s   e m p lo y ed   f o r   f i n d in g   a n   o p t i m ized   t h r es h o ld   o f   T ch eb ich ef   w ater m ar k ed   i m a g es.  Ou r   s ch e m e  is   d esi g n ed   to   ac h iev e  h i g h   r o b u s t n es s   an d   m i n i m u m   d is to r tio n   o f   th e  w ater m ar k ed   i m ag e.       2.   P RE L I M I NARIE S   2 . 1 .     YCo Cg - R  co lo r  s pa ce   Mo s t  o f   w a ter m ar k in g   s c h e m es  ar e  p er f o r m ed   u s in g   YUV,   R GB   [ 6 ] ,   an d   YC b C r   co lo r   s p ac es  [ 7 ] .   YC b C r   h as  b ee n   w id el y   u s e d   in   i m ag e  co m p r es s io n   [ 8 ] - [ 1 1 ] ,   th is   co lo r   s p ac e  is   ab le   to   ac h iev e  a  g o o d   d ec o r elatio n   o f   th e  co lo r   i m a g e.   Selectin g   co lo r   s p ac e  in   d ig ital  w ater m ar k in g   i s   an   i m p o r tan t  ele m en t  w h e n   w e   i m p le m e n ted   o n   t h e  co lo r   i m a g e.   T h i s   r esear c h   p r o p o s es  Y C o C g - R   to   o b tain e   d ec o r r elatio n   co lo r s .   T h e  co n v er tio n   f r o m   R GB   to   YC o C g - R   ca n   b e  d ef i n ed   as:     ) 2 / ( ) 2 / ( Cg t Y t G Cg Co B t B R Co     ( 1 )     T h e  in v er s e  o f   Y C o Yg - R   co lo r   s p ac e  is   d ef in ed   as     Co B R Co t B t Cg G Cg Y t ) 2 / ( ) 2 / (     ( 2 )     T h e  YC o C g   co lo r   s p ac e  co n s i s t  o f   t h r ee   co m p o n en ts   L u m in a n ce   ( Y) ,   C h r o m i n an c e  o r an g e   ( C o )   a n d   C h r o m in a n ce   g r ee n   ( C g ) .     I n   [ 1 2 ] ,   th e  YC o Yg - R   co lo r   s p ac e  h as  b ee n   ap p lied   to   m ai n tai n   th e  i m a g e  q u alit y   an d   r ev er s ib ilit y   o f   i m a g e  w at er m ar k i n g .         2 . 2 .     Arno ld t ra ns f o rm   A   w ater m ar k   i m a g e  i s   s cr a m b led   b y   A r n o ld   tr an s f o r m   b er f o r e   e m b ed d in g   w ater m ar k .   A r n o ld   tr an s f o r m   ch a n g es  r an d o m l y   t h e  p ix el  p o s itio n   o f   a n   i m a g e  u s i n g   m o d u lo   o p er atio n   [ 1 3 ] .   A r n o ld   s cr a m b lin g   tr an s f o r m atio n   is   g iv e n   b y :     N y x y x m o d 2 1 1 1 ' '     ( 3 )     w h er e  ' ' y x r ep r esen ts   t h e  v ec to r   p o s itio n   af ter   s h i f ti n g ,   y x d en o tes  th e  o r ig i n al  v ec to r   p o s itio n   b ef o r e   s h i f ti n g ,   mo d   r ep r esen ts   th e  m o d u l u s   o p er atio n   an d   N  d en o tes  th e  p er io d   o f   s cr am b li n g .   I n   th is   p ap er ,   N  is   u s ed   a s   a   k e y   f o r   e m b ed d in g   a n d   ex tr ac tio n   o f   s cr am b led   w ater m ar k   i m ag e.   T h e  i n v er s e  A r n o ld   tr an s f o r m atio n   is   d ef i n ed   as:    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   3 ,  J u n e   201 9   :   1 8 5 0   -   1 8 6 0   1852   N y x y x m o d ' ' 1 1 1 2     ( 4 )     2 . 3 .     T chebichef   m o m ent   T h is   s ec tio n   d is c u s s es  a  b r ief l y   r e v ie w   o f   T ch eb ich e f   p o ly n o m ia ls   a n d   m o m e n t s .   T ch eb ich ef   m o m e n t s   ar e  co m p u ted   u s in g   a  s et  o f   o r th o g o n al  p o l y n o m ials   [ 1 4 ] .   T h e  T ch eb ich ef   m o m e n t  ca n   b e     d ef in ed   b y :     ) , ( ) ( ) , ( ) , ( ) ( 1 0 1 0 2 0 N n y t y x f M m x t T n M x N y r m mn     ( 5 )       w h er e  f  ( x ,  y )   d en o tes  i m a g e  p ix els,  M ,  N  r ep r esen t  r o w   a n d   co lu m n   s ize  a n d   m ,  n  =  0 ,   1 ,   2 ,   . . . ,   N - 1 .   T h e  s et  { t n ( x ) }  r ep r esen ts   th e  r ec u r s iv e  r elatio n .   T h e  in v er s e  T ch eb ich ef   m o m en t s   is   g i v en   as  f o llo w s :      1 0 1 0 2 0 ) , ( ) ( ) , ( ) ( ) , ( ~ M m N n r n mn m N n y t T M m x t y x f   ( 6 )     w h er e  ) , ( ~ y x f   d en o tes i m ag e  r ec o n s tr u ctio n .   T h e  k er n e l o f   T MT   ca n   b e  d ef in ed   b y :     ) , ( ) ( , ) , ( ) ( N n y t K M m x t K n y m x   ( 7 )     T h e  T ch eb ich ef   m o m e n t s   o f   t h e  o r ig i n al  i m ag e  ca n   b e  co m p u ted   b y :     FK K T T   ( 8 )     w h er e  F   is   o r ig i n al  i m ag e.   T h e  in v er s e  T MT   ca n   b e  co m p u t ed   b y :     T K T K G   ( 9 )     w h er e  G   is   r ec o n s tr u cted   i m ag e.   T h e  f ir s t f o u r   T ch eb ich e f   p o l y n o m ial s   ar e  g i v en   i n   Fi g u r e  1 .           Fig u r e  1 .   Dis cr ete  tch eb ic h ef   p o ly n o m ia ls   t n ( x )       3.   P RO P O SE D  SCH E M E     T h is   s ec tio n   d is c u s s es t h e  p r o p o s ed   em b ed d in g   an d   ex tr ac ti n g   w a ter m ar k .   T h e  w ater m ar k   in s er tio n   an d   ex tr ac tio n   s tep s   ar e  d is cu s s ed   in   S ub - s ec tio n s  3 . 1   an d   3 . 2   r esp ec tiv el y .       3 . 1 .     P r o po s ed  e m bedd i ng   s c he m e   Ste p   1 :   A n   im ag e  is   s p li te d   in t o   8 × 8   b l o ck   p ix els.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Tch eb ich ef  I ma g e  W a terma r ki n g   a lo n g   th e   E d g e  u s in g   YC o C g - R   co lo r   s p a ce   fo r …  ( F erd a   E r n a w a n )   1853   Ste p   2 :   T h e   b in a r y   w ater m ar k   is   s c r am b le d   u s in g   A r n o l d   t r an s f o r m .   Ste p   3 :   E ac h   im ag e  b l o ck   is   c o m p u ted   b y   h u m an   v is u al  ch ar a cte r is t ics   en t r o p y :     n i p i n i i i E i p p p H V S 1 1 1 2 e x p ) ( l o g     ( 1 0 )     i p d en o tes  th e  o c cu r r en c e  p r o b a b il ity   o f   i - th   p ix el   w ith   1 0 i p   an d   n i i p 1 1 .   Fu r th e r m o r e ,   th e   v alu es  o b t ain e d   o f   HV S  en tr o p y   ar e  s o r t e d   in   asc en d in g   o r d er .   Sel ec t b l o ck s   th at  h av e  th e  lo w est  HVS   en tr o p y   v alu e  f o r   em b ed d in g   w ater m ar k .   T h e  h u m an   v is u al  ch ar ac t er is ti c  en tr o p y   h as  b ee n   u s ed   in   th e   p r ev i o u s   ex p er im en t  in   [ 1 5 ] ,  [ 1 6 ]   an d   g y r at o r   d o m ain   [ 1 7 ] .   T h is   m eth o d   ca n   i m p r o v e  th e   im p er c ep ti b ili ty   o f   th e   w ater m ar k e d   im ag e.   Ste p   4 :   T M T   is   a p p lie d   o n   e ac h   s ele ct ed   b l o ck .   Ste p   5 :  Sel ec t   C (0 , 1 ) ,  C ( 1 , 0) ,  C ( 0, 2 )   an d   C (2 , 0)   c o o r d in ates   o n   e ac h   s ele cte d   b l o ck .   T h ese  lo ca tio n s   h a v e  p o ten t ial  to   m ai n tai n   th e  i m ag e  q u al it y   a n d   a  g o o d   r o b u s tn es s .   T h e  T ch eb ich ef   m o m en t  o f   th ese  lo c ati o n s   a r e   ad d e d   v alu e   w ith   w ater m ar k   w eig h t.       Q W T i Q ) (   ( 1 1 )     w h er e  T   d en o tes   b y   a n   o p ti m al  th r es h o ld ,   i f   t h e  s cr a m b led   w a ter m ar k   b it  W   i s   1 ,   t h en   W Q  =1 .   Oth er w i s e,   W Q  = - 1 .   I f   th e  e m b ed d ed   s cr am b led   w ater m ar k   b it  W   is   1 ,   th en   t h e  m o m en t  i s   ad d ed   b y   Q.   Oth er w i s e,   th e  m o m e n t is  s u b t r ac ted   b y   Q.     Ste p   6 :  Gen e r ate  th e  s e q u en c e   r an d o m   n u m b er s   u s in g   m er s e n n e  t w is ter   w ith   a  s ec r et  k ey .   T h e  w ater m ar k   is   r an d o m ly   em b ed d ed   in   th e   l o c ati o n s   o f   C ( 0, 1) ,  C (1 , 0) ,  C (0 , 2 )   an d   C (2, 0)   .    Ste p   7 :   T h e   s e lec te d   b lo ck s   a r e   c o m p u ted   b y   in v er s e   T M T .   Ste p   8 :   Gen er ate   th e   w ater m ar k ed   im ag e.     I n   th i s   ex p er i m e n t,  t h e  lo ca tio n   o f   e m b ed d in g   w a ter m ar k   h as  d eter m i n ed   in   C (0, 1) ,  C (1 , 0 ) ,  C (0 , 2)   an d   C (2, 0)   o f   th e  m atr i x   m o m en t   b ased   o n   T M T .   T h ese  lo ca tio n s   h av e  s ig n i f ica n tl y   less   er r o r   r ec o n s tr u ctio n   a n d   th e  w ater m ar k ed   i m ag e   ca n   ac h iev e   h i g h   i m p er ce p tib ilit y   u s in g   YC o C g - R   co lo r   s p ac e.   Du e  to   i m p r o v in g   t h e   s ec u r it y   lev el,   w e  u s e  A r n o ld   tr an s f o r m   to   s cr a m b le  th e  w a ter m ar k   an d   t h e  e m b ed d in g   wate r m ar k   lo ca tio n s   ar e  r an d o m ized   b ased   o n   a  s ec r et  k e y .       3 . 2 .     P r o po s ed  ex t ra ct io n sche m e   Step   1 :  W e  u s e  x  an d   y  co o r d in ates  to   id en ti f y   t h e  e m b ed d ed   r eg io n s .   Div id e  th e  s e lect ed   r eg io n   in to   n o n - o v er lap p in g   b lo ck   o f   8 ×8   p ix e ls .     Step   2 : E ac h   s elec ted   b lo ck   is   tr an s f o r m   b y   T MT .   Step   3 :  Gen er ate  th e  r an d o m   n u m b er s   u s i n g   t h e  s a m e  s ec r e t  k e y .   T h e  s eq u en ce   r an d o m   n u m b er s   ar e  u s ed   to   id en ti f y   e x tr ac ti n g   w ater m ar k   lo ca tio n   o f   C (0, 1 ) ,  C (1 , 0 ) ,  C ( 0, 2)   a n d   C ( 2, 0) .   Step   4 : Co m p u te  t h e  co r r elatio n   co ef f icie n ts :       ( 12 )     w h er e  X   r ep r esen t s   t h e  w ater m ar k ed   i m a g e  a n d   X *   d en o tes   th e  s eq u en ce   o f   w ater m ar k   e x t r ac tio n .   T h e   w ater m ar k   b it i s   1 ,   if   th e  co r r elatio n   r esu lt is   g r ea ter   th a n   a  th r es h o ld .   o th er w i s e,   th e  v is e  v er s a.   Step   5 :  I n v er s e  A r n o ld   t r an s f o r m   to   r esto r e  th e  w a ter m ar k   b in ar y   i m a g e.   Step   6 :  Gen er ate  th e  w ater m ar k   r ec o v er y .     3 . 3 .     An o ptim a l t hre s ho ld    I n   o r d er   to   in v est ig ate   t h e  tr a d e - o f f   b et w ee n   r o b u s t n e s s   a n d   in v is ib ili t y ,   th e   w ater m ar k e d   i m a g e  i s   co m p r es s ed   b y   J P E G  co m p r ess io n .   W e  in cr ea s e  th e  t h r es h o ld   b y   o n e  at  a  tim e  f o r   e m b ed d in g   w ater m ar k ,   th u s   w e  ap p l y   J P E G  co m p r e s s io n .   T h e  i n v is ib ili t y   o f   w a ter m ar k ed   i m a g e  is   a s s e s s ed   b y   SS I M  a n d   t h e  r esis ta n t  o f   e x tr ac ted   w ater m ar k   a f ter   d i f f er e n t  attac k s   is   m ea s u r ed   b y   NC .   T h e  r e latio n s h ip   b et w ee n   i m p er ce p tib ilit y   a n d   r o b u s tn e s s   f r o m   J P E G  co m p r es s io n   i s   s h o w n   in   F ig u r e  2 ( a)   L ai’ s   s ch e m e  [ 5 ]   an d     Fig u r e  2 ( b )   p r o p o s ed   s ch e m e.   X X Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   3 ,  J u n e   201 9   :   1 8 5 0   -   1 8 6 0   1854           ( a )   L ai’ s   s ch e m e   ( b )   P r o p o s ed   s ch e m e     Fig u r e  2 .   T h e  o p tim a l th r es h o l d   f o r   ( a)   L ai’ s   s c h e m e,   ( b )   th e  p r o p o s ed   s ch e m e       R ef er r i n g   to   Fig u r e   2 ,   th e  e x p er i m en tal  r es u lts   s h o w   th at  th e   o p ti m al  v a lu e  ca n   b e  ac h iev e d   u s i n g   th e   tr ad eo f f   b et w ee n   r esi s ta n t  a n d   in v is ib le  o f   w a ter m ar k ed   i m ag e   ag a in s t  J P E G  co m p r es s io n .   T h e  p r o p o s ed   w ater m ar k i n g   s ch e m e  ca n   ac h iev e  t h e  tr ad eo f f   b et w ee n   in v i s ib ilit y   a n d   r e s is ta n t   w it h   t h e  s ca le  f ac to r   o f   8   f o r   th e  w eig h ted   w a ter m ar k ed   i m ag es.  Ho w e v er ,   th e  o p ti m al  t h r esh o ld   o f   L ai ’ s   s c h e m e  i s   0 . 0 1 6   as  p r esen ted   in   Fig u r e  2 ( a) .       4.   E VA L UA T I O NS   T h is   s ec tio n   d escr ib es  t h e  e v alu a tio n   o f   th e  p r o p o s ed   w ater m ar k i n g   s c h e m e  to   d e m o n s tr ate  t h e   w ater m ar k i n g   p er f o r m a n ce   ag ain s t  d if f er en t  t y p es  o f   attac k .   T h e  p r o p o s ed   w ater m ar k i n g   s ch e m e  i s   test ed   in to   ei g h t  co lo r   i m ag e s   w it h   5 1 2 ×5 1 2   p ix els  as  s h o w n   in   Fig u r e  3 .   E ig h t  i m ag e s   ar e  s elec ted   to   test   th e   p r o p o s ed   alg o r ith m   n a m ed   a s :  “L e n a” ,   “ P ep p er ”,   “ C ar ”,   “A ir p lan e” ,   “L ak e” ,   “ T if f a n y ”,   “ B ab o o n ”  an d   “ Sai lb o at” .  T h e  b in ar y   w ater m ar k   w ith   s ize  o f   3 2 ×3 2   p ix els is   s h o w n   i n   Fi g u r e  4 .                       ( a)   ( b )   ( c)   ( d )                     ( e)   ( f )   ( g )   ( h )     Fig u r e  3 .   Ho s t i m a g es: ( a)   L e n a,   ( b )   P ep p er ,   ( c )   C ar ,   ( d )   A ir p lan e,   ( e)   L ak e,   ( f )   T if f an y ,     ( g )   B ab o o n   an d   ( h )   Sailb o at   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Tch eb ich ef  I ma g e  W a terma r ki n g   a lo n g   th e   E d g e  u s in g   YC o C g - R   co lo r   s p a ce   fo r …  ( F erd a   E r n a w a n )   1855     Fig u r e  4 .   W ater m ar k   i m a g e       4 . 1 .     I m perc ept ib ility   ev a lua t io n   T h e  im p er ce p tib ilit y   o f   w ate r m ar k ed   i m a g e  is   esti m ated   b y   Str u ct u r al  SIM ilar it y   ( SS I M)   in d ex .   SS I M  is   d ef i n ed   b y   [ 1 8 ] :     12 2 2 2 2 12 ( 2 ) ( 2 c ) ( x , y ) ( ) ( c ) xy xy x y c S S I M x y c     ( 1 3 )     w h er e  x   an d   y   r ep r ese n t  t h e  i m ag e   p ix el  co o r d in ates   o f   t h e   o r ig in al  a n d   w ater m ar k ed   i m ag es,  r esp ec ti v el y .   T w o   co n s ta n t s   2 11 c k L an d   2 22 c k L   ar e  tak en   to   s tab ilize  th e  d iv is io n   w it h   w ea k   d en o m i n ato r ,   w h er e  L  is   th e  d y n a m ic  r an g e  o f   a   p ix e ls ,   w h ic h   is   2 5 5   f o r   8   b its   p er   p ix el  an d   k 1  =  0 . 0 1   an d   k 2  =   0 . 0 3 .     4 . 2 .     Ro bu s t nes s   ev a lua t io n   R o b u s t n es s   o f   ex tr ac ted   r ec o v er y   i s   esti m ated   b y   No r m a lize d   C r o s s - C o r r elatio n   ( NC )   an d   B it  E r r o r   R ate  ( B E R ) .   NC   an d   B E R   ar e  g iv e n   as [ 1 9 ] :       M i N j M i N j M i N j j i W j i W j i W j i W NC 1 1 1 1 2 2 1 1 ) , ( ) , ( ) , ( ). , (   ( 1 4 )     N M j i W j i W BER M i N j 1 1 ) , ( ) , (     ( 1 5 )     w h er e    d en o tes  th e  e x clu s i v e  OR   o p er atio n .   M   an d   N   r ep r esen t  th e  n u m b er   o f   r o w s   an d   n u m b er   o f   co lu m n s   o f   t h e  w ater m ar k ,   ) , ( j i W   d en o tes  w ater m ar k   e x tr ac tio n   a n d   W ( i ,  j )   r ep r esen t s   t h e  o r ig i n al  b in ar y   w ater m ar k .     4 . 3 .     At t a ck s   T o   ev alu ate  t h e  p r o p o s ed   w a t er m ar k i n g   s c h e m e,   o u r   s c h e m e  is   test ed   u n d er   v ar io u s   at tac k s .   T h e   co n s eq u e n ce s   o f   t h e  d if f er e n t i m ag e  at tack s   a r e  lis ted   in   T ab le  1 .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   3 ,  J u n e   201 9   :   1 8 5 0   -   1 8 6 0   1856   T ab le  1 .   A b b r ev iatio n   o f   t h e  g eo m e tr ical  attac k s   u s ed   f o r   r o b u s t n ess   a n al y s i s   A b b r e v i a t i o n   A t t a c k ’ s De scri p t i o n   A b b r e v i a t i o n   A t t a c k ’ s De scri p t i o n   NA   N o   A t t a c k   R C 1   R e sca l i n g   ( 2 ,   0 . 5 )   G L P F   G a u ssi a n   L o w   P a ss F i l t e r   ( 3 , 3 ) ,   si g ma = 1 . 5   R C 2   R e sca l i n g   ( 0 . 5 ,   2 )   P S N 1   P e p p e r   a n d   S a l t   N o i se ,   d e n si t y   0 . 0 0 1   HE   H i st o g r a m e q u a l i z a t i o n   P S N 2   P e p p e r   a n d   S a l t   N o i se ,   d e n si t y   0 . 0 0 5   C R O P 1   C r o p p i n g   ( r o w s 2 5 %)   P S N 3   P e p p e r   a n d   S a l t   N o i se ,   d e n si t y   0 . 0 2   C R O P 2   C r o p p i n g   ( m i d d l e   2 5 %)   G N 1   G a u ssi a n   N o i se ,   v a r i a n c e = 0 . 0 0 0 1   C R O P 3   C r o p p i n g   ( c o l u mn s   2 5 %)   G N 2   G a u ssi a n   N o i se ,   v a r i a n c e = 0 . 0 0 0 5   C R O P 4   C r o p p i n g   o f f   ( r o w s a n d   c o l u m n s,  2 5 %)   G N 3   G a u ssi a n   N o i se   v a r i a n c e = 0 . 0 2   C R O P 5   C r o p p i n g   o f f   ( r o w s a n d   c o l u m n s,  5 0 %)   S N 1   S p e c k l e   N o i se   0 . 0 0 0 1   JP EG 1 0   JP EG   ( Q = 1 0 )   S N 2   S p e c k l e   N o i se   0 . 0 0 0 5   JP EG 3 0   JP EG   ( Q = 3 0 )   S N 3   S p e c k l e   N o i se   0 . 0 2   JP EG 5 0   JP EG   ( Q = 5 0 )   MF   M e d i a n   F i l t e r   3 × 3   JP EG 7 0   JP EG   ( Q = 7 0 )   AF   A v e r a g e   F i l t e r   3 × 3   JP EG 8 0   JP EG   ( Q = 8 0 )   PN   P o i sso n   N o i se   JP EG 9 0   JP EG   ( Q = 9 0 )   IS   I mag e   S h a r p e n i n g           5.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T S    T h e  co m p ar is o n   o f   t h e  w at er m ar k i n g   p er f o r m an ce   i s   d is cu s s ed   in   ter m s   o f   r o b u s t n es s   an d   i m p er ce p tib ilit y .   T h e  i m p er ce p tib ilit y   o f   t h e  w ater m ar k ed   i m a g e  is   m ea s u r ed   b y   S SIM   v alu e s .   T h e  SS I M   v alu e  f r o m   t h e  d if f er e n t  w ater m ar k ed   i m ag e s   ar e  d ep icted   in   Fig u r e  5 .             Fig u r e  5 .  C o m p ar is o n   o f   SS I M  v alu e s   f o r   ei g h t  w ater m ar k ed   im a g e s       T ab le  2 .   C o m p ar is o n   o f   NC   V alu es  f r o m   w ater m ar k ed   L en a  i m a g e  af ter   d i f f er e n t t y p e s   o f   attac k     I mag e   P r o c e ssi n g   A t t a c k   L a i   [ 5 ]   Z h a n g   e t   a l .   [ 2 0 ]   P r o p o se d     T = 0 . 0 1 6   T = 0 . 0 1 6   T =8   N o   a t t a c k   0 . 9 7 2 4   1   1   P S N 1   0 . 9 2 8 8   0 . 9 9 2 3   0 . 9 9 8 1   P S N 2   0 . 8 0 0 8   0 . 9 5 6 6   0 . 9 9 2 5   G N 1   0 . 9 0 9 7   0 . 9 6 9 3   0 . 9 9 8 1   G N 2   0 . 7 6 8 1   0 . 7 0 9 9   0 . 9 9 1 9   S N 1   0 . 9 3 7 3   0 . 9 9 4 4   0 . 9 9 9 4   S N 2   0 . 8 6 6 4   0 . 8 3 7 9   0 . 9 9 6 9   MF   0 . 8 2 3 8   0 . 9 3 8 6   0 . 9 6 2 2   AF   0 . 8 1 6 5   0 . 8 6 4 1   0 . 9 5 1 1   IS   0 . 8 3 7 1   0 . 9 7 2 4   0 . 9 8 1 9   JP EG 7 0   0 . 8 3 7 1   0 . 9 7 9 3   0 . 9 9 1 9   JP EG 8 0   0 . 8 3 4 5   0 . 9 9 8 6   0 . 9 9 5 0   JP EG 9 0   0 . 9 2 6 5   1   0 . 9 9 5 0   R C 1   0 . 9 5 4 1   1   0 . 9 9 1 9   R C 2   0 . 9 5 4 1   0 . 9 5 3 8   0 . 9 6 8 0   C R O P 1   0 . 7 8 0 9   0 . 7 8 2 8   0 . 9 1 5 7   C R O P 2   0 . 9 5 0 0   0 . 7 0 8 3   0 . 7 5 5 9   C R O P 3   0 . 8 4 7 7   0 . 7 2 9 7   0 . 9 7 0 4   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Tch eb ich ef  I ma g e  W a terma r ki n g   a lo n g   th e   E d g e  u s in g   YC o C g - R   co lo r   s p a ce   fo r …  ( F erd a   E r n a w a n )   1857   Fig u r e  5   s h o w s   t h e  S SIM   v al u es  o f   al l  w ater m ar k ed   i m a g e s .   I t  ca n   b e  c h ec k ed   t h at   SS I M  v ar ies   b et w ee n   0 . 9 8 3   an d   o . 9 9 3   w it h   d if f er en t  w ater m ar k ed   i m a g es.  T h e  av er ag e  SS I M  v al u es   o b tain ed   f r o m   p r o p o s ed   m et h o d   is   ab o u t  m o r e  th an   0 . 9 8 .   T h e  SS I M  v alu e   o f   w ater m ar k ed   B ab o o n   i m a g e  is   0 . 9 9 3 .   I n   T ab le  2 ,   W e  o b s er v e  th at   NC   v alu e s   ar e  h i g h e s t  f o r   t h e  p r o p o s ed   tech n iq u e.   Ho w e v er ,   th e  s ec o n d   lar g est   v alu e s   o cc u r   f o r   Z h a n g ’ s   s ch e m e.   Z h a n g ’ s   s ch e m e  p r o d u ce s   b etter   NC   v al u es  a g ai n s t   J P E G  co m p r ess io n   th an   o u r   s c h e m e.   I n   s u m m ar y ,   th e  p r o p o s ed   m eth o d   o u tp er f o r m s   o th er   s ch e m e s   f o r   all   ca s es i m p l y i n g   t h at  o u r   m et h o d   is   m o r e  r o b u s t  t h an   an o t h er   s c h e m e.   T h e  p r o p o s ed   tech n iq u e  o u tp er f o r m s   t h e  o th er   s ch e m e  u n d er   n o is e  ad d itio n   an d   f ilt er   attac k .   Mo r eo v er ,   Z h an g ’ s   p er f o r m a n ce   is   b etter   th a n   L ai’ s   s c h e m e.   Ho w e v er ,   f o r   cr o p p in g   ce n t er ed   2 5 %,  L ai’ s   s ch e m e  p e r f o r m s   b etter   th a n   th e  o t h er   s ch e m es.  T h e   co m p ar is o n   o f   r o b u s t n ess   u n d er   d if f er en t  t y p e s   o f   attac k   i s   s h o w n   in   Fi g u r e  6 .   NC   v al u es  o f   e x tr ac ted   w ater m ar k   f r o m   L ai ’ s   s c h e m e  an d   p r o p o s ed   s ch em e  ar e  li s te d   in   T ab le  3   f o r   co m p ar is o n .             Fig u r e  6 .  C o m p ar is o n   o f   r o b u s tn e s s   p er f o r m a n ce   f o r   L ai ’ s   s ch e m e,   Z h an g ’ s   s c h e m e  an d   t h e  p r o p o s ed   s ch e m e       T ab le  3 .   C o m p ar is o n   o f   NC   V alu es  f o r   L ai ’ s   Sch e m e  an d   t h e  P r o p o s ed   S ch e m e  u n d er   I m a g e  P r o ce s s in g   A ttac k s     A t t a c k   L a i   [ 5 ]   P r o p o se d   A t t a c k   L a i   [ 5 ]   P r o p o se d   T = 0 . 0 1 6   T =8   T = 0 . 0 1 6   T =8   NA   0 . 9 8 3 7   1 . 0 0 0 0   R C 1   0 . 9 8 6 3   0 . 9 9 1 9   P S N 1   0 . 9 6 2 1   0 . 9 9 8 1   R C 2   0 . 9 6 0 5   0 . 9 6 8 0   P S N 2   0 . 8 6 6 7   0 . 9 9 2 5   C R O P 1   0 . 7 8 2 7   0 . 9 1 5 7   P S N 3   0 . 7 3 0 7   0 . 9 6 2 1   C R O P 2   0 . 9 5 8 8   0 . 7 5 5 9   G N 1   0 . 9 4 4 0   0 . 9 9 8 1   C R O P 3   0 . 8 6 2 6   0 . 9 4 7 7   G N 2   0 . 8 4 8 2   0 . 9 9 1 9   C R O P 4   0 . 7 6 6 8   0 . 9 7 0 4   G N 3   0 . 6 5 2 2   0 . 9 1 4 3   C R O P 5   0 . 6 8 1 7   0 . 8 6 2 7   G L P F   0 . 9 6 4 2   0 . 9 5 4 4   PN   0 . 7 5 7 7   0 . 9 8 0 0   S N 1   0 . 9 6 0 2   0 . 9 9 9 4   HE   0 . 9 6 7 9   0 . 9 9 0 7   S N 2   0 . 9 0 8 2   0 . 9 9 6 9   JP EG 1 0   0 . 5 7 9 9   0 . 7 6 3 1   S N 3   0 . 6 6 2 1   0 . 9 6 2 1   JP EG 3 0   0 . 8 1 5 5   0 . 9 6 6 0   MF   0 . 9 6 0 5   0 . 9 6 2 2   JP EG 5 0   0 . 8 5 7 0   0 . 9 8 8 8   AF   0 . 9 5 9 3   0 . 9 5 1 1   JP EG 7 0   0 . 8 3 3 3   0 . 9 9 1 9   IS   0 . 8 4 9 1   0 . 9 8 1 9   JP EG 9 0   0 . 9 5 7 0   0 . 9 9 5 0       I n   Fig u r e  6 ,   at  th e  s a m e  L e n a   i m ag e,   th e  p r o p o s ed   m et h o d   ac h iev e s   h i g h er   NC   v al u e  th a n   an o th er   s ch e m es   e x ce p t  th e  w ater m ar k ed   i m a g e  w as  cr o p p ed   2 5 %  in   th e  m id d le.   As  lis ted   i n   T a b le  3 ,   th e  p r o p o s ed   w ater m ar k i n g   s ch e m e  p r o d u c es  h ig h   r o b u s tn e s s   o f   w ater m ar k   ex tr ac tio n   co m p ar ed   to   L ai ’ s   s c h e m e.   T h e   p r o p o s ed   m e th o d   ac h ie v es  a v er ag e  NC   v al u e  o f   0 . 9   ab o v e  o n   L e n a  i m a g e  u n d er   d if f er en t  t y p e s   o f   at tack ,   w h ile   f o r   t h e  s a m e  i m a g e,   t h e  L ai ’ s   s c h e m e  p r o d u ce s   NC   v alu e   les s   t h a n   0 . 9 .   T h e  p r o p o s ed   w a ter m ar k in g   s ch e m e  ca n   p r o d u ce   h ig h   NC   v alu e  w h e n   th e  w ater m ar k ed   im ag e s   w as  ad d ed   b y   n o is e  att ac k s .   Fo r   th e  s a m e   i m a g e,   L ai  s ch e m e  d ec r ea s e  NC   v al u es  i f   t h e  w ater m ar k e d   im a g e  w a s   co m p r ess ed   b y   J P E G  c o m p r ess io n .   T h e  v is u a l  co m p ar is o n   o f   th e  ex tr ac ted   w a ter m ar k s   ar e  s h o w n   i n   T ab le  4   af ter   d if f er en t  t y p e s   o f   attac k .   Vis u a ll y ,   t h e  p r o p o s ed   m et h o d   ca n   ex tr ac t t h e  w ater m ar k   m o r e  clea r ly   t h a n   th e  o t h er   s ch e m es.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   3 ,  J u n e   201 9   :   1 8 5 0   -   1 8 6 0   1858   T ab le  4 .   E x tr a cted   w ater m ar k   u n d er   d if f er en t I m a g e  P r o ce s s in g   Attack s   f o r   t h e  L ai ’ s   S ch e m e  an d     th e  P r o p o s ed   S ch e m e    A t t a c k   L a i   [ 5 ]   P r o p o se d   A t t a c k   L a i   [ 5 ]   P r o p o se d   T = 0 . 0 1 6   T =8   T = 0 . 0 1 6   T =8   NA       AF       P S N 1       IS       P S N 2       R C 1       P S N 3       R C 2       G N 1       C R O P 1       G N 2       C R O P 2       G N 3       C R O P 3       G L P F       C R O P 4       S N 1       C R O P 5       S N 2       PN       S N 3       HE       MF                 T ab le  4   s h o w s   t h e  e x tr ac ted   w ater m ar k   th at   h a s   b ee n   a ttack ed .   I n   t h e  p r o p o s ed   s ch e m e.   t h e   w ater m ar k   e x tr ac tio n   v i s u all y   les s   d is to r tio n ,   w i th s ta n d s   s ev er e  attac k s   a n d   m in i m u m   f alse  w a ter m ar k   ex tr ac tio n   t h an   o th er s .   Ou r   s c h e m e  p r o d u ce s   les s   r esis ta n t  u n d er   cr o p p in g   2 5 %  o n   th e  m id d le.   Ov er all,   th e   p r o p o s ed   m et h o d   ca n   ac h ie v e  r o b u s tn e s s   an d   t h e  w ater m ar k   v is u all y   r esi s ta n t  a g ai n s t   s ev er e  attac k s .   T h e  w ater m ar k ed   i m ag e s   ar e  also   t ested   u n d er   J P E G2 0 0 0 .               Fig u r e  7 .  C o m p ar is o n   o f   N C   v alu es  f o r   A b u ’ s   s ch e m e  [ 2 1 ] ,   L ai’ s   s ch e m e  a n d   p r o p o s ed   s ch e m e  ag ain s t J P E G2 0 0 0   Fig u r e  8 .  C o m p ar is o n   o f   B E R   v alu e s   f o r   A b u ’ s   s ch e m e,   L a i’ s   s c h e m e  an d   p r o p o s ed   s ch e m e    ag ain s t J P E G2 0 0 0     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       Tch eb ich ef  I ma g e  W a terma r ki n g   a lo n g   th e   E d g e  u s in g   YC o C g - R   co lo r   s p a ce   fo r …  ( F erd a   E r n a w a n )   1859   A cc o r d in g   to   Fig u r e  7 ,   th e  p r o p o s ed   m et h o d   s ee m s   to   d eg r ad e  at  h ig h er   co m p r ess i o n   r atio   in   J P E G2 0 0 0 .   W h ile  o u r   s ch e m e  is   s till   b etter   r o b u s tn es s   th a n   L ai ’ s   s c h e m e  [ 5 ]   an d   A b u ’ s   s ch e m e  [ 2 1 ] .   T h e   p r o p o s ed   m et h o d   p r esen ts   h i g h est  N C   v al u es  f o r   d if f er e n t  l ev els  o f   co m p r es s io n   r atio .   T h e  r esu lt s   o b tain ed   f r o m   J P E G2 0 0 0   as  s h o w n   in   Fig u r e  7   ac h iev e  h i g h   r o b u s t n ess   w h e n   t h e  co m p r es s io n   r ati o   is   g r ea ter   t h a n   8 .   A t  t h e  s a m e  co m p r es s io n   r ati o ,   L ai’ s   s ch e m e  i s   n o t  n ec e s s ar il y   ab le  to   w it h s tan d   J P E G2 0 0 0   co m p r ess io n .   L ai ’ s   s ch e m e  s ee m s   to   d eg r ad e  f ast at  co m p r ess io n   r atio   8 - 1 8   ( NC   v al u e  f r o m   0 . 9 9   to   0 . 9 2 ) .   I n   Fig u r e  8 ,   B E R   v alu e s   o f   t h e  A b u ’ s   s ch e m e   s ee m   to   i n cr ea s e  f ast   w h en   t h e  co m p r es s io n   r atio   is   g r ea t er   th a n   1 2 .   On   t h e  co n tr ar y ,   f o r   t h e  s a m e  i m a g e,   L ai  s ch e m e  p r o d u ce   h i g h er   b it   er r o r   o f   w ater m ar k   e x tr ac tio n   co m p ar ed   to   o th er   m et h o d s .   B E R   v alu e  o f   t h e  p r o p o s ed   s ch e m e  is   ab o u t  less   t h an   0 . 3 ,   o u r   s ch e m e  p r o d u ce s   lo w   b it  er r o r   r ates   w h e n   t h e  w ater m ar k ed   i m a g es  ar e  co m p r ess ed   b y   J P E G2 0 0 0 .   B E R   v al u es  o f   t h e  p r o p o s ed   m et h o d   ca n   ac h iev e   lo w er   er r o r s   th a n   an o th er   m et h o d .   T h e  p r o p o s ed   m et h o d   p r esen ts   r e s is ta n t  w a ter m ar k   e x tr ac tio n   ag ain s t se v er e  J P E G2 0 0 0   co m p r ess io n .       6.   CO NCLU SI O N     T h is   p ap er   p r esen ts   a  T ch eb ich ef   w a ter m ar k in g   alo n g   t h e  ed g e  u s i n g   Y C o C g - R   co lo r   s p ac e.   YC o C g - R   co lo r   s p ac e  ca n   ef f ec ti v e  in cr ea s i n g   i m p er ce p ti b ilit y   d u e  to   it  h as  a  g o o d   d e co r r elatio n   o f   co lo r   p ix el.   I n   th e  p r o p o s ed   w ater m ar k in g   s c h e m e,   H u m a n   v i s u al  ch ar a cter is tic  en tr o p y   is   u tili z ed   f o r   ch o o s in g   th e   s u itab le  b lo ck s   w h ic h   h as  le s s   s e n s it iv e  to   t h e  h u m a n   v is u al  s y s te m .   A   b i n ar y   w ater m a r k   is   s cr a m b led   b y   A r n o ld   tr an s f o r m   b ef o r e  in s er tin g   w ater m ar k   a s   ad d itio n al  s ec u r it y .   T h e  w ater m ar k   i m ag e  h as  i n s er ted   r an d o m l y   in to   C (0, 1) ,  C (1 , 0) ,  C ( 0 , 2 )   an d   C ( 2 , 0)   o f   th e  m atr i x   T ch eb ich ef   m o m en t.   T h e  s ca l in g   f ac to r   o f   i n s er ti n g   w ater m ar k   f o r   th is   s c h e m e  h as   b ee n   r ev ea led   to   ac h iev e  a  tr a d eo f f   b et w ee n   i n v i s ib ilit y   an d   r o b u s tn es s .   I n   th i s   ex p er i m e n ts ,   t h e  p r o p o s ed   s ch e m e   h a s   b ee n   e v al u ated   u n d er   v ar io u s   a ttack s .   O n e  o f   th e   s ig n i f ica n t  f i n d in g s   f r o m   t h is   s t u d y   i s   th a t  th e  w a ter m ar k ed   i m ag e  p r o v id es  les s   d is to r tio n .   T h e  p r o p o s ed   w a ter m ar k i n g   s c h e m e   p r o d u ce s   an   i m p r o v ed   r o b u s t n es s   w ater m ar k   a g ai n s t  s e v er e  attac k s   t h an   o t h er   s c h e m es.  Ou r   r es u lts   r ev ea led   th at  t h e  p r o p o s ed   s ch e m e  ca n   p r o d u ce   h ig h   q u alit y   o f   e x tr ac ted   w ater m ar k   u n d er   J P E G2 0 0 0   attac k s   w it h   h ig h   co m p r ess io n   r atio .   O u r   s c h e m e  p r o d u ce s   lo w er   B E R   v al u e  t h an   o th er   m et h o d s   f o r   s e v er e    J P E G2 0 0 0   co m p r ess io n .       ACK NO WL E D G E M E NT S    T h e  au th o r s   s i n ce r el y   t h a n k   U n iv er s iti Ma la y s ia  P ah a n g ,   Ma la y s ia  f o r   s u p p o r tin g   th is   r esea r ch   w o r k   th r o u g h   UM P   R e s ea r ch   Gr an t Sch e m e  ( R DU1 8 0 3 5 8 ).       RE F E R E NC E S    [1 ]   F .   Ern a w a n ,   " Ro b u st  Im a g e   W a term a rk in g   B a se d   o n   P sy c h o v is u a l  T h re sh o ld , "   J o u rn a l  o f  ICT   Res e a rc h   a n d   Ap p li c a ti o n s ,   v o l .   1 0 ( 3 ) ,   p p .   2 2 8 - 2 4 2 ,   2 0 1 6 .   [2 ]   T. - S .   Ng u y e n ,   e t  a l. ,   " A   Re v e r s ib le  Im a g e   A u th e n ti c a ti o n   S c h e m e   b a se d   o n   F ra g il e   W a ter m a r k in g   in   Disc re te   W a v e let  T r a n sf o r m   Do m a in , "  AE U  -   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   El e c tro n ics   a n d   Co m mu n ica t io n s ,   v o l .   7 0 ,   p p .   1 0 5 5 - 1 0 6 1 ,   2 0 1 6 .     [3 ]   S. - T .   Ch e n ,   e t  a l. ,   " Op ti m iza ti o n - b a se d   Im a g e   W a ter m a r k in g   with   In teg ra ted   Qu a n ti z a ti o n   Em b e d d in g   in   t h e   W a v e let - Do m a in ,   "   M u lt ime d ia   T o o ls  a n d   A p p li c a ti o n s ,   v o l .   7 5 ,   p p .   5 4 9 3 - 5 5 1 1 ,   2 0 1 6 .   [4 ]   J.  G u o ,   e t  a l. ,   " S e c u re   Wate r m a r k in g   S c h e m e   a g a in st  W a ter m a rk   A tt a c k s   in   th e   En c ry p ted   Do m a i n , "   J o u rn a l  o f   Vi su a l   Co mm u n ica ti o n   a n d   Im a g e   Rep re se n ta ti o n ,   v o l.   3 0 ,   p p .   1 2 5 - 1 3 5 ,   2 0 1 5 .   [5 ]   C. - C.   L a i,   " A n   Im p ro v e d   S V D - Ba se d   W a ter m a rk in g   S c h e m e   u sin g   Hu m a n   Visu a l  C h a ra c teristics , "   Op ti k   -   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  f o r L i g h t  a n d   E lec tro n   O p ti c s ,   v o l.   2 8 4 ( 4 ) ,   p p .   9 3 8 - 9 4 4 ,   2 0 1 1 .   [6 ]   S .   Ro y   a n d   A . K.  P a l,   " A   Bli n d   D CT   Ba se d   Co lo r  W a ter m a r k in g   Alg o rit h m   f o r  Em b e d d in g   M u lt i p le   W a ter m a rk s, "   AE U In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  o f   El e c tro n ics   a n d   C o mm u n ica ti o n s ,   v o l.   7 2 ,   p p .   1 4 9 - 1 6 1 ,   2 0 1 7 .   [7 ]   F   Ern a w a n ,   e t  a l. ,   " A  Bli n d   M u lt ip le  W a ter m a r k s  b a s e d   o n   Hu m a n   V is u a l  Ch a ra c teristics , "   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l   o f  El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   v o l.   8 ( 4 ) ,   2 0 1 8 .   [8 ]   F .   Ern a w a n ,   e t  a l. ,   " Bit   A ll o c a ti o n   S trate g y   b a se d   o n   P sy c h o v isu a l  T h re sh o ld   in   Im a g e   Co m p re ss io n , "   M u lt ime d ia   T o o ls  a n d   A p p li c a ti o n s ,   p p .   1 - 2 4 ,   2 0 1 7 .   [9 ]   F .   Ern a w a n ,   e t  a l. ,   " A n   E ff icie n t  Im a g e   Co m p re ss io n   T e c h n iq u e   u sin g   T c h e b ich e f   Bit   A ll o c a ti o n , "   Op ti k   -   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  f o r L i g h t  a n d   E lec tro n   O p ti c s ,   v o l.   1 4 8 ,   p p .   1 0 6 - 1 1 9 ,   2 0 1 7 .   [1 0 ]   N.A .   A b u ,   e t  a l. ,   " A   Ge n e ric P s y c h o v isu a l  Err o r  T h re sh o ld   f o r  T h e   Qu a n ti z a ti o n   T a b le  G e n e ra ti o n   o n   J P EG   I m a g e   Co m p re ss io n , "   9 th   In ter n a ti o n a l  Co ll o q u i u m  o n   S ig n a l  Pro c e ss in g   a n d   it s  Ap p li c a ti o n s ,   p p .   3 9 - 4 3 ,   2 0 1 3 .     [1 1 ]   N.A .   A b u   a n d   F .   Ern a w a n ,   " A  No v e l  P sy c h o v isu a l  T h re sh o ld   o n   L a rg e   DC T   f o r  I m a g e   Co m p re ss io n , "   T h e   S c ien ti fi c   W o rl d   J o u rn a l ,   p p .   0 0 1 - 0 1 1 ,   2 0 1 5 .     [1 2 ]   M .   M o o sa z a d e h   a n d   G .   Ek b a tan if a rd ,   " A n   Im p ro v e d   Ro b u st   Im a g e   W a ter m a r k in g   M e th o d   u si n g   DC T   a n d   Yc o Cg - R  c o lo r  s p a c e ,"   Op ti k   -   In ter n a ti o n a l  J o u rn a l  f o r L i g h t  a n d   El e c tro n   Op ti c s ,   v o l.   1 4 0 ,   p p .   9 7 5 - 9 8 8 ,   2 0 1 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.