I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 1 7 ,   p p .   2 4 8 3 ~2 495   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v7 i 5 . pp 2 4 8 3 - 2495          2483       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   A H y bri d Digita Wa ter m a r k ing  A ppro a ch Using  W a v elets and  LSB       V.   Ash o k   K u m a r 1 ,   C.   Dha r m a ra j 2 ,   Ch.  Srini v a s a   Ra o 3   1 De p a rt m e n o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   A ITA M   Tek k a li ,   A . P . ,   In d ia   2 De p a rt m e n o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   G ITA M   Un iv e rsit y ,   A . P . ,   I n d ia   3 De p a rt m e n o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   JN T UK   V izia n a g a ra m ,   A . P . ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   25 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   J u n   5 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Sep   11 ,   2 0 1 7       T h e   p re se n p a p e p ro p o se d   a   n o v e a p p ro a c h   c a ll e d   W a v e let  b a se d   L e a st   S ig n if ica n Bit   W a ter m a r k in g   (W L S BW M f o h ig h   a u th e n t ica ti o n ,   se c u rit y   a n d   c o p y rig h p ro tec ti o n .   A lp h a b e P a tt e rn   (A P a p p ro a c h   is  u se d   t o   g e n e ra te  sh u f f led   i m a g e   in   th e   f irst  sta g e   a n d   P e ll ’s  Ca M a p   (P CM i u se d   f o p ro v id i n g   m o re   s e c u rit y   a n d   stro n g   p ro tec ti o n   f ro m   a tt a c k s.  P CM   a p p li e d   o n   e a c h   5 × 5   su b   im a g e s.  A   w a v e let  c o n c e p is  u se d   to   re d u c e   t h e   d im e n sio n a li ty   o f   th e   i m a g e   u n ti it   e q u a ls  to   t h e   siz e   o f   th e   w a t e r m a r k   i m a g e .   Disc re te   Co sig n   T ra n sf o r m   is  a p p li e d   in   t h e   f irst  sta g e l a ter  le v e Disc r e te  W a v e le t   T ra n s f o r m   (DWT is  a p p li e d   f o re d u c in g   u p   t o   t h e   siz e   o f   th e   w a t e r m a r k   im a g e .   T h e   w a ter  m a rk   i m a g e   is   in se rted   in   L H n   S u b   b a n d   o f   th e   wa v e l e t   im a g e   u sin g   L S c o n c e p t.   S im u latio n   re su lt sh o w   th a th e   p ro p o se d   tec h n iq u e   p r o d u c e b e tt e P S NR   a n d   sim il a rit y   m e a su re .   T h e   e x p e rim e n tal   re su lt in d ica te  th a th e   p re se n a p p ro a c h   is  m o re   re li a b le  a n d   se c u re   e ff ici e n t.   T h e   ro b u st n e ss   o f   th e   p r o p o se d   sc h e m e   is  e v a lu a ted   a g a in st  v a rio u im a g e - p ro c e ss in g   a tt a c k s.   K ey w o r d s :   A lp h ab et  p atter n   D CT   D WT   P ell’ s   ca m ap   W ater   m ar k   Co p y rig h ©   201 7   In stit u te o 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 rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   V. Ash o k   Ku m ar ,     Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   C o m m u n icat io n   E n g i n ee r in g ,   A d it y I n s tit u te  O f   T ec h n o lo g y   A n d   Ma n ag e m e n t,   T ek k ali,   An d h r P r ad esh ,   I n d i 5 3 2 2 0 1 .   E m ail:  v en k u as h 1 2 3 @ r ed if f m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   r ec en y ea r s ,   in cr ea s in   u s o f   th w id e s p r ea d   in ter n et  h as  allo w ed   th a u th o r s   to   d is tr ib u te  th e ir   co n ten in   d i g ital   f o r m .   Di g ita w ater m ar k in g   i s   t h o n e   o f   m ai n   r ich e s r esear c h   to p ic  i n   th f ield   o f   i m ag e   p r o ce s s in g   a n d   it  h as  g r ea t   atten tio n   f o r   r esear ch   co m m u n it y .   C o m p ar to   au d io   an d   v id eo ,   i m ag e   w ater m ar k i n g   i s   m o r d ed icat ed   an d   p o p u lar   b ec au s o f   m an y   p r ac tical  ap p lic atio n s   s u c h   as  Au t h e n ticatio n   o f   co n te n a n d   o b j ec ts ,   C o n te n id e n ti f icatio n   an d   m a n ag e m en t,  co p y   r i g h t   p r o tectio n   an d   s o   o n .   T h co n te n t   in cl u d es a u d io ,   v id eo ,   d ig ital r ep o s ito r ies,  lib r ar ies o r   w eb   p u b lis h i n g .   W ater m ar k i n g   is   p r o ce s s   t h at  i n s er t s   i m ag e /tex t   ca lled   w a ter m ar k   i n to   an o t h er   i m ag e   an d   r esu lta n i m a g ca l led   w ate r m ar k ed   i m a g [ 1 ] .   I n   o r d er   to   b s u cc e s s f u l,  t h w at er m ar k   s h o u ld   b e   u n n o ticea b le  an d   s tr o n g   to   d elib er ate  o r   im p u l s iv c h an g e s   o f   th i m ag e.   I s h o u ld   b r o b u s a g ain s co m m o n   i m a g p r o ce s s in g   o p er atio n s   s u c h   as  f i lter in g ,   cr o p p in g ,   b lu r r in g ,   r e s izin g   etc an d   co m m o n   i m a g e   co m p r es s io n   tec h n iq u es [ 2 ] .       2.   RE L AT E WO RK   B asicall y ,   t h w a ter m ar k in g   c an   b class i f ied   in to   t w o   m aj o r   ca teg o r ies  s u c h   as  b lin d   an d   n o n - b lin d   w ater m ar k i n g   ap p r o ac h es.  I n   b lin d   ap p r o ac h ,   o r ig in al  i m ag is   n o r eq u ir ed   f o r   ex tr a ctio n   o f   w ater m ar k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 7   :   2 4 8 3     2 4 9 5   2484   i m a g w h er as   i n   n o n - b lin d   ap p r o ac h ,   o r ig in al   i m ag e   is   r eq u ir ed .   T h p r esen ap p r o ac h   u s e s   t h b li n d   te ch n iq u e.   So   m a n y   ap p r o ac h es  ar av ailab le  i n   th i s   ca te g o r y   s u ch   as  W a v elet  tech n o lo g y ,   b lo ck   b ased   ap p r o ac h ,   L SB   b ased   ap p r o ac h ,   an d   ed g b ased   tech n iq u es  [ 3 ,   4 ,   5 ,   6 ] .   I n   p r ef er r ed   w at er m ar k i n g   s y s te m ,   th w ater m ar k   s h o u ld   b r o b u s to   co n ten p r eser v in g   atta ck s   i n cl u d in g   g eo m etr ic  d ef o r m atio n s   an d   i m a g e   p r o ce s s in g   o p er atio n s   [ 7 ,   8 ,   9 ,   1 0 ,   1 1 ] .   T y p icall y ,   th e   f o l lo w i n g   f ea tu r e s   ar co n s id er ed   f o r   d er iv i n g   a n   o p tim a i m a g w ater m ar k i n g   s y s te m P er ce p tu al  T r an s p ar en c y ,   R o b u s t n e s s ,   Data   R ate,   Se cu r it y ,   Ver i f icatio n   an d   r eliab ilit y .   T h p r esen t   p ap er   co n s id er s   all   th e s f ea t u r es  i n   d esi g n in g   d i g ital   w ater m a r k in g   tec h n iq u e   i n   ef f icien c y   a n d   ef f ec ti v m a n n er .   T h au th o r s   [ 1 2 ,   1 3 ]   em b ed d ed   th w ater m ar k   in   th o s e   r eg io n s   th a ar i n v ar ia n to   g eo m e tr ic   attac k s   to   av o id   s y n ch r o n izati o n   er r o r s .   T h w ell - k n o w n   p at ch   w o r k   w ater m ar k in g   m et h o d s   [ 1 4 ,   1 5 ]   in s er ted   m e s s a g b y   s u p p o s in g   t h at  t w o   s ets   r an d o m l y   s elec ted   p ix els  ar Ga u s s ian   d is tr ib u ted   with   ze r o   m ea n .   T h e   p atch   m e th o d   is   s e n s iti v to   d e - s y n c h r o n izatio n   o p er a tio n s   b ec au s t h w ater m ar k   is   h i g h l y   r elate d   to   t h e   p o s itio n   o f   th o s m ar k ed   p atch es.  His to g r a m   b ased   w a ter m ar k i n g   s ch e m e s   ar also   e x p lo ited   as  d u to   r ef er en ce   f o r   r ev er s ib le  w ater m ar k i n g   a n d   also   f o r   a u d io   wate r m ar k i n g   i n   t h e   liter at u r [ 1 6 ,   1 7 ,   1 8 ,   1 9 ] .   I n   th liter atu r w ater m ar k i n g   m eth o d s   b ased   o n   Gau s s ia n   k er n el  f il ter   an d   th h is to g r a m   s h ap in v ar ia n ce   ar r ep o r ted   to   en h an ce   t h r o b u s t n es s   [ 20 , 2 1 ].   W ater m ar k i n g   is   ap p lied   in   f r eq u e n c y   d o m ai n   by   ap p l y in g   tr an s f o r m s   li k e   D is cr et e   Fo u r ier   T r an s f o r m   ( DFT ) ,   Dis cr ete  C o s i n T r an s f o r m   ( DC T )   o r   Dis cr ete  W av elet  tr an s f o r m   ( DW T )   [ 2 1 , 2 2 ] .   R ec en t l y ,   t h e   r esear ch e s   f o r   m o r e   s ec u r e   w ater m ar k i n g   tec h n iq u es  h av r e v ea led   th f ac th at  t h co n te n t   of   th e   i m a g es   co u ld   b u s ed   to   i m p r o v e   th e   in v i s ib ilit y   a n d   th e   r o b u s tn e s s   o f   a   w ater m a r k in g   s ch e m [ 2 4 ] .   Su m alat h a n d   Vij a y a k u m ar   p r o p o s ed   co n ten a u th e n ticat io n   s c h e m es   ca lled   B lo ck   b a s ed   C o n te n t   C h ec k s u m   W ater m ar k i n g   m et h o d   ( B C C W )   [ 2 5 ]   an d   L o ca E d g B ased   C o n ten Ha s h   m et h o d   [ 2 6 ]   f o r   ef f icien ta m p er   d etec tio n .   T h n o v eltie s   o f   t h ese  m et h o d s   ar h ier ar ch ica in   n a tu r a n d   t h e y   s h o w   v er y   h ig h   p er ce p tu al   q u alit y   o f   e m b ed d ed   i m ag e.   T h B C C W   m et h o d   o v er co m es   th e   d r a w b ac k s   o f   W alto n s   [ 2 7 ]   an d   C h a n g   et. al.   [2 8 ]   Sch e m es,  b y   e m b ed d in g   th c h ec k s u m   co m p u ted   o n   th b lo ck     in to   t h 2 ×2   s u b   b lo ck   w h ich   h a s   t h e   m ax i m u m   av er a g co m p ar ed   to   o th er   s u b   b lo ck s   o f   t h b lo ck .   Feth iB el k h o u ch a n d   Uv ai s Q id w ai  [ 2 9 ]   u s ed   o n d i m e n s i o n al  ch ao tic  m ap .   I h as  b ee n   s h o w n   t h at  t h m et h o d   is   u s ed   f o r   b in ar y   i m a g en cr y p tio n   w i th   t h e   p o s s ib ilit y   o f   u s i n g   s e v er al  k e y s   s u ch   as  th in itial  s ta te,   th e x ter n al  p ar a m eter s   a n d   th n u m b er   o f   i ter atio n s .   I i s   al s o   s h o w n   t h at  t h s e n s itiv it y   t o   in itial  s tate  p la y s   an   i m p o r tan t   r o le  in   ch ao tic   en cr y p tio n .   H u an g - P eiXiao ,   G u o - j iZ an g   [ 30 ]   p r o p o s e d   s ch e m u s in g   t w o   c h ao tic   s y s te m s   b ased   o n   th th o u g h o f   h ig h er   s ec r ec y   o f   m u lti - s y s te m .   O n o f   th c h ao tic  s y s te m s   i s   u s ed   to   g en er ate  ch ao tic  s eq u e n ce .   P o d ess er ,   Sch m id an d   Uh [ 3 1 ]   p r o p o s ed   a   s elec tiv en cr y p tio n   alg o r ith m   f o r   th u n co m p r e s s ed   ( r as ter )   i m a g es,  w h ic h   is   q u ite  o p p o s ite  f r o m   th f ir s m e th o d   p r o p o s ed   b y   Dr o o g en b r o ec k   an d   B en ed ett  [ 3 2 ] .   Mo r r ec en tl y ,   r ei n ed   h ier ar ch ical   s ch e m e   o f   d ig i tal  w a ter m ar k i n g   w as   o b tain ed   b y   T ass [ 3 3 ]   f r o m   s u b tler   p r o p er ties   o f   B ir k h o f f   p o ly n o m ial   in ter p o lat io n .   I n   [ 3 4 ] ,   m et h o d   u s i n g   L a g r an g e   in ter p o latio n   f o r m u la  is   p r o p o s ed   to   esti m ate  a n d   r ec o v er   th lo s d ata.   Sh er ee n et. al  [ 3 5 ]   p r o p o s ed   m o d el   ca lled   A   Ne w   P r o f ile  L ea r n i n g   Mo d el   f o r   s y te m   b ased   lear in g tech i n u q u w h ic h   is   u s ed   f o r   au th o ticatio n   o f   th o w n er s h ip .   C o n te n t   a u th e n ticat io n   ap p licatio n s   [3 6 ]   w h er an y   ti n y   c h an g e s   to   th co n ten ar n o s atis f ac to r y ,   th e m b ed d in g   d is to r tio n   h a s   to   be   r ew ar d ed   p er f ec tl y .   Ma n y   d i g ital  w a ter m ar k in g   s ch e m es  p r o p o s ed   in   th e   liter atu r e   f o r   s till   i m a g e s   an d   v id eo s   a re   m ain l y   u s ed   in   a p p licatio n s .   I n   al l   t h ese   ap p li ca tio n s ,   ap ar t   f r o m   co p y r i g h t   p r o tectio n ,   i lleg a l   c o p y   p r o tectio n ,   p r o o f   of   o w n er s h ip   p r o b lem s ,   id en t if icatio n   o f   m a n ip u la tio n s ,   th er is   g r o w i n g   n ee d   f o r   th e   au th e n ticat io n   o f   t h e   d ig ita l   co n ten t.       3.   M O T I VAT I O N   T h m o s es s en tial  p r o p er tie s   o f   an y   d i g ital  w ater m ar k i n g   tec h n iq u es  ar r o b u s tn e s s ,   s ec u r it y ,   i m p er ce p tib ilit y ,   co m p le x it y ,   an d   v er if icatio n .   R o b u s tn e s s   is   th p r o p er ty   w h er th e   w ater m ar k   ca n   b e   id en ti f ied   ev en   a f ter   s ta n d ar d   o p er atio n s   s u c h   as  f i lter in g ,   ad d in g   n o i s e,   s ca li n g ,   lo s s y   c o m p r es s io n ,   co lo r   co r r ec tio n ,   o r   g eo m etr ic  m o d if icatio n s .   Secu r it y   is   d e f in ed   as  th e m b ed d ed   w a ter m ar k   th at  ca n n o b e   r e m o v ed   a w a y   f r o m   tr u s t w o r th y   d etec tio n   b y   e m b attled   attac k s .   I m p er ce p tib ilit y   m ea n s   t h w ater m ar k   ca n n o t   b s ee n   b y   t h H u m an   Vis u al  S y s te m   ( HV S).   C o m p lex it y   i s   d e f in ed   a s   t h e f f o r an d   ti m e s s e n tia l   f o r   w ater m ar k   e m b ed d in g   a n d   r ec o v er y .   Fin a ll y ,   v er i f icat io n   i s   a   p r o ce s s   i n   w h ic h   th er e   i s   co n f i d en tial   k e y   o r   p u b lic  k ey   f u n ctio n .   T h p r esen p ap er   co n s id er s   all  th ese  p r o p er ties   in   d esig n i n g   d i g ital  w ater m ar k i n g   tech n iq u es.    A cc o r d in g   to   t h d if f er en p r o p er ties   o f   w ater m ar k i n g ,   it  is   ap p lied   in   v ar io u s   f ield s   li k O w n er s h ip   Ass er tio n ,   B r o ad ca s M o n ito r in g ,   C o p y r i g h P r o tectio n ,   Fi n g er p r in t in g ,   I C ar d   Sec u r it y ,   C o n ten lab eli n g ,   C o p y   C o n tr o Fra u d   an d   T am p er   De tectio n ,   C o n te n Au t h en t icatio n ,   I n teg r it y   Ver i f ica tio n ,   Usa g co n tr o l,   Me d ical  Saf et y   a n d   C o n ten p r o tectio n .   So m eti m e s ,   s ev er al   ap p licati o n s   ar co m b i n ed   in   o n w ater m ar k i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       A   Hyb r id   Dig ita l W a ter ma r ki n g   A p p r o a ch   Usi n g   W a ve lets   a n d   LS B   ( V .   A s h o k   K u ma r )   2485   s ch e m e.   Ho w e v er ,   it  i s   i m p o s s ib le  to   p u all   th e   ap p licati o n s   i n   o n s c h e m b ec au s d if f er en t   ap p licatio n s   d em a n d   d i f f er en p r o p er ties   o f   w ater m ar k i n g   s y s te m   to   d if f er en t   ex te n t.  Dep en d in g   o n   t h w a ter m ar k in g   ap p licatio n s   a n d   p u r p o s e,   d if f er en p r o p er ties   o r   r eq u ir em en ts   o f   w ater m ar k i n g   also   ar is an d   r es u lt   i n   v ar io u s   d esi g n   is s u e s .   T o   o v er co m e   th e   d is ad v a n ta g es,  th e   p r esen p ap er   p r o p o s es  m et h o d   ca lled   W av elet  b ased   L ea s Sig n i f ica n B it  W ater m ar k i n g   ( W L SB W M)   in te g r a tes   t h alp h ab et  p atter n   ap p r o ac h   f o r   g en er ati n g   t h e   s h u f f led   i m a g e,   w av elet  co n ce p to   r ed u ce   th d i m en s io n a lit y ,   P ell’ s   ca p   m ap   f o r   p r o tectio n   f r o m   a ttack s   an d   L SB   ap p r o ac h   is   u s ed   to   in s er th w ater m ar k   i m ag e.   T h p r esen ap p r o ac h   is   s i m p le  tech n iq u t o   in s er th e   i m a g an d   p r o v id es  h i g h   p r o tectio n   f r o m   attac k s .   T h n o v elt y   o f   th p r o p o s ed   ap p r o ac h   is   th at  d o u b le   p r o tectio n   is   p r o v id ed   f o r   wate r m ar k ed   i m a g s o   t h at  it   p r o tect  f r o m   attac k s .   T h r est  o f   th p ap er   is   o r g an ized   as   f o llo w s .   P r o p o s ed   W L SB W d escr ib ed   in   s ec tio n   4   a n d   r esu l ts   ar d i s c u s s ed   in   s ec tio n   5 .   A ttac k s   o n   th p r o p o s ed   m e th o d   ar d is cu s s ed   in   s ec tio n   6   an d   f i n all y   co n cl u s io n s   ar g i v e n   in   s ec tio n   7 .       4.   P RO P O SE M E T H O D   I n   o r d er   to   p r o v id co p y r ig h p r o tectio n   f o r   th id e n ti f i ca tio n   o f   o w n er s h ip ,   t h p r esen p ap er   p r o v id es  h y b r id   tec h n iq u e   to   in s er a n d   e x tr ac t h w ater m ar k   in   e f f ec ti v e   a n d   ef f icie n m an n er .   T h p r o p o s ed   W L SB W m e th o d   co n s i s ts   o f   8   s i m p le  s tep s   f o r   i n s er ti n g   th w ater m ar k   i m a g an d   8   s tep s   f o r   ex tr ac t in g   th w ater m ar k   i m ag e.   T h b lo ck   d iag r am   o f   th in s er ti n g   w ater   m ar k   i m a g is   s h o w n   in   F ig u r 1 .   T h w ater m ar k   i n s er tio n   alg o r it h m   is   d escr ib ed   b elo w .           Fig u r 1 .   b lo ck   d iag r a m   o f   t h e   W L SB W m et h o d       A.   Wa t er m a r k   in s er t io n a lg o rit h m   Ste 1 :   I dentif y   t he  Alph a bet   pa t t er n:   I n   in s er tio n   al g o r ith m   s tep   o n e,   f o r   p r o v id in g   th e   s ec u r it y   to   p r o tect  f r o m   attac k s   th p r ese n ap p r o ac h   co n v er t s   th o r ig i n al  i m a g in to   s h u f f led   i m ag e.   T h p r e s en p ap er   u s es  t h e   A lp h ab et  p atter n s   to   g e n er ate   th s h u f f led   i m a g e.   T h g e n er atio n   o f   s h u f f led   i m a g h as   t w o   s u b   ta s k s   i . e.   id en ti f y   t h A lp h ab et  p atter n s   o n   ea ch   3 ×3   an d   ch an g t h d ir ec tio n   o f   th p ix el  v al u es  i n   r ev er s d ir ec tio n .   T h p r esen p ap er   u s es  T   p atter n ,   E   p atter n ,   a n d   U   p atter n s .   T h 3 ×3   w i n d o w   co n s is ts   o f   9   p i x els.   T h p ix el  v alu e s   ar in d icate d   b y   P 1 P 2 , P 3 …  P 9 .   T h 3 ×3   w i n d o w   i s   s h o w n   i n   F i g u r 2 .       P 1   P 2   P 3   P 4   P 5   P 6   P 7   P 8   P 9     Fig u r 2 .   3 ×3   w i n d o w       I n   g i v en   w in d o w ,   i f   th p i x e ls   v al u es  o f   P 1 ,   P 2 ,   P 3 ,   P 5 ,   an d   P 8   ar s am t h e n   tr ea ts   t h e3 ×3   w i n d o w   f o r m s   t h e   T   p atter n .   I f   T   p atter n   ex i s ted   in   3 ×3   w i n d o w   th en   c h a n g t h d ir ec ti o n   o f   t h p ix el  p o s itio n s   to   f o r m   i n v er ted   T   p atter n .   T h f ig u r 3   d ep icts   t h in v er ted   T   p atter n .   I f   t h p i x el  p o s itio n s   s h o w n   in   f i g u r 4   w h ic h   ar h i g h li g h ted   h a s   s a m v al u es   t h en   3 ×3   w i n d o w   f o r m s   t h E   p atter n   an d   ch a n g th e   p ix el   p o s itio n   ac co r d in g   to   f ig u r 4 ( b ) .   I n   t h s a m w a y   i f   th 3 ×3   w i n d o w   f o r m   p atter n ,   ch a n g th p o s itio n s   o f   t h p ix els  ac co r d in g   to   f i g u r 5 b .   T h s a m p r o ce d u r is   ap p lied   f o r   r em ai n i n g   3 ×3   w in d o w s   i n   th e n tire   i m ag e   th r esu ltan t i m a g i s   tr ea ted   as sh u f f led   i m a g e   Or i g i na l   im a g e   A ppl y     N th   l e v e l   D W T   W a t e rm a rke i m a ge   S h uf f l e d   Im a ge   Ide n t i fy   t h e   A l p ha b e t   P a t t e rn s   a n d   c ha n ge   t h e   D i r e c t i o n   o f   pa t t e rn s   W a t e rm a rk  i m a ge   A ppl y   P e l l ’s   Ca t   M a p   t e c hn i q ue   t o   ge n e ra t e   m i xe i m a ge   A ppl y   r e v e r s e   P e l l ’s   Ca T e c hn i q ue   D CT   N t L e v e l   D W T   i m a ge   W a t e rm a rk  I n s e r t i o us i n L S B   i L H s ub   b a n d   Ide n t i fy   t h e   A l p ha b e t   P a t t e rn s   a n d   c ha n ge   t h e   D i r e c t i o n   o f   pa t t e rn s   A ppl y     N th   l e v e l   ID W T   ID CT   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 7   :   2 4 8 3     2 4 9 5   2486     P 1   P 2   P 3     P 7   P 8   P 9   P 4   P 5   P 6     P 4   P 5   P 6   P 7   P 8   P 9     P 1   P 2   P 3     ( a)         ( b )       Fig u r 3 .   ( a)   T   P atter n   ( b )   I n v er ted   T   p atter n       P 1   P 2   P 3       P 3   P 8   P 1   P 4   P 5   P 6       P 6   P 5   P 4   P 7   P 8   P 9       P 9   P 2   P 7     ( a)         ( b )       Fig u r 4 : ( a)   E   Patter n   ( b )   I n v er ted   E   p atter n       P 1   P 2   P 3       P 7   P 8   P 9   P 4   P 5   P 6       P 4   P 5   P 6   P 7   P 8   P 9       P 1   P 2   P 3     ( a)         ( b )       Fig u r 5 .   ( a)   P atter n   ( b )   I n v er ted   p atter n       Ste p 2 :   P ell’ s   Ca t   M a ( P CM ) :   Fo r   p r o v id in g   f u r t h er   s ec u r it y   an d   au t h e n ticatio n ,   P ell’ s   C a Ma p   ( P C M)   [ 3 7 ]   is   e m p lo y ed   o n   th 5 ×5   n o n   o v er lap p ed   b lo ck s   o f   s h u f f led   i m a g e.     A   d is cr ete  m ap p in g   u s i n g   t h m atr ix   P     w ith   d eter m i n an −1   is   s till   ar ea   p r eser v i n g   b u also   o r ien tatio n   r e v er s i n g .   As it  tu r n s   o u t t h m atr ix   P   w il l g e n er ate  n u m b er s   in   th P ell s   a n d   h al f - co m p a n io n   P ell  s eq u en ce s ,   s o   P to g eth er   w i th   th m o d u lo   o p er atio n   w ill  h en ce f o r th   b d en o ted   P ell’ s c at m ap   as  s h o w n   in   eq u atio n   ( 1 )                   ( 1 )     W h er     Ste p 3 :   Appl y   DCT o m i x e d i m a g bef o re   ins er t i ng   t he  w a t er m a r k   i m a g e.     DC T   h as  b ee n   ex ten s iv e l y   u s ed   in   i m a g w ater m ar k i n g   b ec au s o f   h i g h   e n er g y   co m p ac t io n   co m p eten ce   a n d   r esp ec tab le  r o b u s tn e s s .   Gen e r all y ,   f r o m   s p atial  d o m ai n   to   f r eq u en c y   d o m a in   co n v er s io n   Dis cr ete  C o s i n e   T r an s f o r m   ( DC T )   is   u s ed   [ 3 8 ,   3 9 ] .   I also   d eliv er s   s u itab le  tr ad e - o f f   b et w ee n   Hu m a n   Vi s u al  S y s te m   ( HVS)   m o d el  a n d   th i m ag m is r ep r esen tatio n   d eg r ee   [ 4 0 ,   4 1 ] .   DC T   w ater m ar k i n g   ca n   b class i f ied   in to   t w o   ca teg o r ies:   Glo b al  D C T   w ater m ar k i n g   a n d   B lo ck - b ased   D C T   w ater m ar k in g   [ 4 2 ,   4 3 ] .   T h DC T   co m p u tatio n   is   p er f o r m ed   o n   th e n tire   i m a g in   Glo b al  DC T   [ 4 1 ] ,   w h er e as  th D C T   co m p u tatio n   is   p e r f o r m ed   s ep ar atel y   o n   ea ch   n o n - o v er lap p in g   b l o ck s [ 4 4 ,   4 5 ]   to   g et  lo w - f r eq u en c y ,   m id - f r eq u e n c y   a n d   h ig h - f r eq u e n c y   s u b - b an d s [ 4 3 ] .   Gen er ally ,   t h w at er m ar k   is   i n s er ted   in to   m id - f r eq u en c y   s u b - b an d ,   w h ich   p r o v id es  p r o tectio n   f r o m   w ater m ar k i n g   attac k s   an d   it  is   w ell - m atch ed   w it h   HVS   m o d el  [ 4 6 ,   4 7 ] .   Giv en   an   i m a g f   o f   s ize  x   N,   th f o r w ar d   an d   in v er s D C T s   ar s h o w n   i n   eq u atio n s   ( 2 )   an d   ( 3 )   [ 4 8 ] .   T h p r esen p ap er   u tili ze s   an d   ap p l ies  DC T   o n   m ix ed   i m ag e.     1 0 1 0 1 0 1 0 ) 3 ( 2 ) 1 2 ( c os 2 ) 1 2 ( c os ) , ( ) ( ) ( ) , ( ) 2 ( 2 ) 1 2 ( c os 2 ) 1 2 ( c os ) , ( ) ( ) ( ) , ( M x N y M x N y N v y M u x v u F v c u c y x f N v y M u x y x f v c u c v u F   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       A   Hyb r id   Dig ita l W a ter ma r ki n g   A p p r o a ch   Usi n g   W a ve lets   a n d   LS B   ( V .   A s h o k   K u ma r )   2487   W h er and N v M u 1 0 , 1 0     1 1 , 2 0 , 1 1 1 , 2 0 , 1 N v N v N v c M u M u M u c     Ste p 4 :   Appl y   lev el  DWT   o n DC T   i m a g e :   I n   f r eq u en c y   d o m a in ,   a n o th er   r eliab le  tr an s f o r m atio n   tec h n i q u is   Dis cr ete   W av elet  T r an s f o r m   ( DW T ) .   DW T   is   m a th e m atica to o f o r   d is in te g r atin g   an   i m ag h ier ar ch ic  [ 3 9 ] .   I t   d iv id es  th i m a g in to   f o u r   s u b - b an d s   w h ic h   ar lo w er   r eso l u tio n   a p p r o x im a tio n   i m a g ( L L ) ,   h o r izo n tal  ( HL ) ,   v er tica ( L H)   an d   d iag o n al  ( HH)   d etail  s u b - b an d s   [ 3 7 ] .   T h is   p r o ce s s   o f   d iv i s io n   ca n   b r ep ea ted   s ev er al  ti m es  to   co m p u te  m u lti - le v el  w av e let  d ec o m p o s itio n .   B ased   o n   HVS  m o d el,   th L L   s u b - b an d   is   n o s u itab le  f o r   th w a ter m ar k   e m b ed d in g ,   b ec au s e   it  co n tai n s   i m p o r tan t   d ata  ab o u t h e   i m ag e   an d   ca u s es   i m a g d is to r tio n .   H s u b - b an d   i s   n o s u itab le  b ec au s e   o f   less   h ea r t y   ag ai n s i m ag p r o ce s s in g   o p er atio n s   s u ch   a s   lo s s y   co m p r e s s io n   [ 4 5 ] .   T h u s ,   th s u itab le  s u b - b an d s   f o r   w ater m ar k   e m b ed d in g   ar t h m id - f r eq u e n c y   s u b - b an d s   L an d   H L [ 4 6 ,   4 8 ] .   Fig u r e. 6   illu s tr ates   d ec o m p o s itio n   o f   an   i m a g u s i n g   2 w a v elet  tr an s f o r m   af ter   3   lev els o f   d ec o m p o s itio n .           Fig u r 6 .   T h ir d   lev el  w av e let  t r an s f o r m       A p p l y   N th le v el  DW T   o n   D C T   im a g to   i n s er t   th e   w ater m ar k ,   le v el  d ep en d s   o n   t h Size  o f   th o r i g i n al  i m a g an d   w ater   m ar k   i m a g e.   Su p p o s th s ize  o f   t h i m a g 2 5 6 ×2 5 6   an d   th w ater m ar k   i m ag s ize  i s   6 4 X6 4   th 2   lev el  DW T   is   ap p lied .   I f   th s ize  o f   t h o r ig i n al  i m ag e   is   5 1 2 ×5 1 2   th en   3   lev els  o f   t h DW T   ap p lied   o n   o r ig in al  i m a g e.   Ste p 5 :   E m bed din g   t he  w a t e r m a r k :   Fin d   t h Size  o f   th W ater m ar k   i m ag a n d   C o n v er t s   th w a t er m ar k   i m a g in to   v ec to r   o f   ze r o s   an d   o n es.  T h co n d itio n   f o r   in s er tin g   t h w ater m ar k   i s   th s iz o f   th L H n   i s   eq u al  to   s ize   o f   th w ate r m ar k   i m a g e.   W h er n   is   t h n th  le v el  DW T .   T h L SB   o f   th e   e ac h   v al u i n   L H n   s u b - b an d   i s   r ep lace d   w it h   t h e   co r r esp o n d in g   w ater m ar k   i m a g b it v al u e.   T h n e w   L Hn   s u b   b an d   is   ca lled   th w a ter m ar k   s u b   b an d   i m a g e   Ste 6   Appl y   N th   i nv er s D WT :   A p p l y   n th   lev el  I n v er s DW T   o n   w ater m ar k   s u b - b an d   i m a g an d   I DC T   is   also   ap p lied .   Ste p 7 :   T h r ev er s o f   s tep   3 ,   in v er s P C is   ap p lied   o n   th e   s h u f f led   w ater m ar k ed   i m ag e.   Ste 8 :   T h r ev er s o f   s tep   o n e,   I d en tify   t h A lp h ab et  p att er n s   o n   ea ch   3 ×3   o f   s h u f f led   w ater m ar k ed   i m ag e   an d   ch a n g t h d ir ec tio n   o f   t h p ix e v a lu e s   i n   r ev er s d ir ec tio n   to   o b tain   a   s h u f f led   i m ag e.   T h r esu lta n t   i m a g is   ca lled   w ater m ar k ed   i m ag e.     B.   Wa t er   m a r k   e x t ra ct io n a lg o rit h m   T h b lo ck   d iag r am   o f   t h wat er   m ar k   ex tr ac tio n   is   s h o w n   in   F ig u r 7 .   T h p r o p o s ed   m et h o d   W av elet  b ased   L SB   W ater m ar k   E x tr ac tio n   ( W L SB W ME )   co n s i s ts   o f   8   s tep s   as ill u s tr ated   b elo w .   Ste 1 :   I n   s tep   o n e,   I d en ti f y   t h A lp h ab et  p atter n s   o n   ea ch   3 ×3   s u b - w i n d o w   o f   t h w ater m ar k ed   a n d   c h an g e   th d ir ec tio n   o f   t h p ix el  v al u e s   in   r ev er s d ir ec tio n   to   o b tain   s h u f f led   w ater m ar k ed   i m a g e.     Ste p 2 :   A p p l y   P ell’ s   C at  Ma p   ( P C M)   o n   th ea ch   5 ×5   s u b - win d o w   o f   s h u f f led   i m a g e.     Ste 3 :   C o n v er t h w a ter m a r k   i m a g in to   v ec to r   o f   ze r o s   an d   o n es  an d   f in d   th Siz o f   th W ater m ar k   i m a g e   Ste p 4   & 5 :   A p p l y   DC T   o n   w ater m ar k ed   s h u f f led   i m ag a n d   g et  w ater m ar k ed   s h u f f led   D C T   I m a g e   Ste p 6 :   A p p l y   le v el  DW T   o n   DC T   i m a g to   ex tr ac t t h wate r m ar k   i m a g e.     Ste p 7 :   A f t er   N th   DW T   is   ap p l ied   o n   i m ag e,   s to r es th L H1   v alu e s   i n to   S.    Ste 8 :   ex tr ac th e   L SB   o f   t h ea c h   v alu e s   i n   S,  s to r e   t h v al u es  in T e m p   w h ic h   i s   e q u al  s ize   o f   th S.   T h T em p   is   t h w ater m ar k   i m ag e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 7   :   2 4 8 3     2 4 9 5   2488       Fig u r 7 : b lo ck   d iag r a m   o f   t h e   w ater   m ar k   ex tr ac tio n   p r o ce s s       5.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h p r o p o s ed   W L SB W m e th o d   is   e x p er i m e n ted   o v er   3 0   i m a g es   of   s ize  2 5 6 ×2 5 6 .   T h i m a g e s   u s ed   i n   th is   ap p r o ac h   ar e   s h o w n   i n   f i g u r 8 .   T h p r esen t   m et h o d   i s   te s ted   w it h   t w o   d if f er en t   w ater m ar k   i m a g es.  i.e .   A I T A M   a n d   GI T A M’   lo g o s   o f   s ize  6 4 ×6 4 an d   s h o w n   i n   f i g u r 9 ( a)   a n d   9 ( b )   r esp ec tiv el y .   T h p r o p o s ed   m eth o d   test e d   w it h   Ma tlab   s o f t w ar o n   i3   p r o ce s s o r   an d   4 GB   R A M.   T h r esu lta n t   w ater m ar k ed   i m ag e s   af ter   in s er tin g   t h w ater m ar k   i m a g lo g o s   o f   GI T A M   a n d   A I T A M   ar s h o w n   i n   F ig u r 1 0   an d   1 1   r esp ec tiv el y         Fig u r 8 :   I m ag e s   u s ed   in   t h is   e x p er i m e n t ( i )   L e n a,   ( ii)  B ar b ar a,   ( iii)  Mo n alis a,   ( iv )   C a m er a m an ,   ( v )   T er r au x ,   ( v i)   Ho u s e,   ( v i i)   A ir p la n e,   ( v ii i)   Je tp lan e,   ( ix )   E ag le - 1,   ( x )   E ag le - 2 ,   ( x i)   MRI - 1 ,   ( x ii)  M R I - 2 ,   ( x iii)  MRI - 3 ,   ( x iv )   Ma n d r ill,  ( x v )   C T - 1 ,   ( x v i)   B u tter f l y ,   ( x v ii)  C h ee tah ,   ( x v iii)  L an d s ca p e,   ( x i x )   C h ip s ,   ( x x )   P ain t,  ( x x i)   P ep p e r s ,   ( x x ii)  B ab y - 1 ,   ( x x iii)   B ab y - 2 ,   ( x x i v ) cir cles,  ( x x v ) J o k er ,   ( x x v i) Mil k d r o p ,   ( x x v ii) C h ar ac ter ,   ( x x v i ii)  Seed ,   ( x x i x )   T ile,   ( x x x )   I r is .           ( a)   ( b )   Fig u r 9 w ater m ar k   i m a g es ( a )   L o g o   o f   GI T A an d   ( b )   lo g o   o f   A I T A M           Fig u r 1 0 .   W ater m ar k ed   i m ag es: a) Mo n alis a   b ) E ag le - 1   c) C a m er a m a n   d ) B ab y - 2   e) MRI - 1   f ) L an d s ca p g ) J etp lan h ) Ho u s i) J o k er   k ) C h ee ta h   w h en   i n s er t t h w ater m ar k   lo g o   o f   GI T A M       Water M ark ed   im a g e   A pply    N th   le v el  DWT   S huffl ed   Im a g e   I de n t i f y   t h e   Al p h a b e t   P a tt e r n s   a n c h a n ge   t h e   D i r e c t i o n   o f   pa tt e r n s   F o r m   t h e   wa t e r   m a r im a ge   A pp ly   P e l l s   C a t   M a t e c h ni qu e   to  ge n e r a t e   m i xe im a ge   D CT TTT N t L e v e l   D W T   im a ge   E xt ra c t   t h e   L S B   b i t s   f r o m   L H s ub   b a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       A   Hyb r id   Dig ita l W a ter ma r ki n g   A p p r o a ch   Usi n g   W a ve lets   a n d   LS B   ( V .   A s h o k   K u ma r )   2489     Fig u r 1 1 .   W ater m ar k ed   i m ag es: a) L e n a   b ) B ar b ar c ) MRI - 2   d ) MRI - 3   e) J etp aln e   f ) C h ip s   g ) B ab u - h) Mil k d r o p i) J o k er   k ) C h ee ta h   w h e n   in s er t th w ater m ar k   lo g o   o f   A I T A M         T o   f in d   th ef f ec ti v en e s s   o f   t h p r o p o s ed   m et h o d ,   th p r esen p ap er   u s ed   t w o   p o p u lar   a n d   ef f ec tiv e   cr iter ia  ca lled   No r m a lized   C o r r elatio n   C o e f f icien t   ( NC C )   an d   P ea k   Sig n al  No is R atio   ( P SNR )   f o r   ev a lu at in g   th e   p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   w ater m ar k i n g   al g o r ith m .   T h q u alit y   o f   th w ater m ar k   o r   th f r an g ib ilit y   o f   th alg o r ith m   is   as s es s e d   b y   t h e   s i m ilar it y   m ea s u r e m e n t   N C C   b et w ee n   th r ef er en ce d   w ater m ar k   W   an d   th ex tr ac ted   w ater m ar k   W *   as   g iv e n   in   E q u atio n   4 .     1 0 2 1 0 )) ( ( ) ( * ) ( N i N i i W i W i W N C C               ( 4 )     W h er e ,   is   n u m b er   o f   p ix el s ,   w ( i)   an d   w* ( i)   ar th o r ig i n a w ater m ar k   a n d   th e x tr ac ted   w ater m ar k .   I n   t h ab o v eq u a tio n   ρ   =   1   in d icate s   p er f ec co r r elatio n ,   w h ile   an   ex tr e m el y   lo w   v al u r ev ea l s   t h at  th e   w ater m ar k s   ar d is s i m ilar .   I f   NC C   v al u r an g es  f r o m   0 . 6 5   to   1 . 0   th en   o n ca n   s a y   t h at  t h i m ag p r eser v e s   h ig h   q u al it y   a f ter   i n s er ti n g   t h e   w ater m ar k .   T h p r esen m et h o d   also   ca lcu lates,  t h d if f er e n ce   b et w ee n   th o r ig in al  i m ag a n d   th w ater m ar k ed   i m a g b y   P ea k   Si g n a No is R atio   ( P SNR ) .   T h b ig g er   P SNR   is ,   t h s m aller   is   t h d if f e r en ce ,   an d   P SNR   is   d ef in ed   t h r o u g h   g iv e n   E q u atio n   ( 5 ) .     M S E PS N R 2 255 l o g 10               ( 5 )     W h er m ea n   s q u ar ed   er r o r   ( M SE)   is   ev al u ated   u s in g   E q u atio n   ( 6 )   MN M S E M 1 i 2 ) N 1 j Λ j i X j i (X               ( 6 )     W h er an d   ar r esp ec tiv el y   th len g t h   an d   th w id t h   o f   th h o s i m a g e;  X ij   d en o tes  th g r a y   le v el  o f   th e   o r ig in al  i m a g p ix el;  X ' ij d e n o t es th g r a y   le v el  o f   t h w ater m ar k ed   i m ag p i x el.   T ab le   1   an d   2   s h o w s   th P SN R   an d   NC C   v alu e s   f o r   all  th 3 0   im ag e s   w h e n   t w o   w ater m a r k   i m a g es  ar u s ed .   Fro m   t h T ab le  1 an d   2 ,   it  is   clea r l y   ev id en t h at  al t h i m ag es  s h o w s   h ig h   P SNR   an d   NC C   v al u es  w h ic h   in d icate s   h i g h   r o b u s t n es s   an d   h ig h   q u al it y   o f   i m ag a f ter   w a ter m ar k   i n s er tio n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 7   :   2 4 8 3     2 4 9 5   2490   T ab le  1 .   P SNR   an d   NC C   v al u es o f   th p r o p o s ed   m et h o d   w h en   i n s er t t h lo g o   o f   GI T A M’   S . N o   I mag e   P S N R   N C C   1   L e n a   4 9 . 1 9   0 . 9 8 5   2   B a r b a r a   5 1 . 6 6   1   3   M o n a l i s a   5 4 . 1 9   0 . 9 9 5   4   C a me r a ma n   5 0 . 6 1   0 . 9 9 7   5   T e r r a u x   4 9 . 3 6   0 . 9 8 7   6   H o u se   4 9 . 1   1   7   A i r p l a n e   4 9 . 8 5   0 . 9 8 5   8   Je t p l a n e   5 2 . 0 2   0 . 9 9 3   9   Ea g l e - 1   5 1 . 1 7   0 . 9 9 5   10   Ea g l e - 2   5 0 . 6 3   0 . 9 5 5   11   M R I - 1   5 0 . 2 3   0 . 9 6 5   12   M R I - 2   5 1 . 2 1   0 . 9 7 5   13   M R I - 3   5 1 . 8   0 . 9 6 5   14   M a n d r i l l   4 9 . 6 2   0 . 9 8 5   15   CT - 1   4 9 . 0 8   0 . 9 8 5   16   B u t t e r f l y   4 9 . 0 2   0 . 9 8 3   17   C h e e t a h   4 9 . 8 3   1   18   L a n d sca p e   5 0 . 5 7   0 . 9 5 9   19   C h i p s   5 1 . 3 1   0 . 9 7 5   20   P a i n t   4 8 . 5 5   0 . 9 9 3   21   P e p p e r s   4 8 . 4 7   1   22   B a b y - 1   4 8 . 9 4   1   23   B a b y - 2   5 1 . 7 5   0 . 9 9 5   24   c i r c l e s   4 9 . 3 7   0 . 9 8 7   25   Jo k e r   4 9 . 8 3   0 . 9 7 5   26   M i l k d r o p   5 0 . 5 7   0 . 9 6 1   27   C h a r a c t e r   4 9 . 8 5   0 . 9 8 3   28   S e e d s   5 2 . 0 2   0 . 9 5 5   29   T i l e   5 1 . 1 7   0 . 9 6 9   30   I r i s   5 0 . 6 3   0 . 9 7 2     T ab le  2 .   P SNR   an d   NC C   v al u es o f   th p r o p o s ed   m et h o d   w h en   i n s er t t h lo g o   o f   A I T A M   S . N o   I mag e   P S N R   N C C   1   L e n a   4 9 . 7 4   0 . 9 7 5   2   B a r b a r a   5 2 . 2 1   1   3   M o n a l i s a   5 4 . 7 4   0 . 9 8 5   4   C a me r a ma n   5 1 . 1 6   0 . 9 8 5   5   T e r r a u x   4 9 . 9 1   0 . 9 8 3   6   H o u se   4 9 . 6 5   1   7   A i r p l a n e   5 0 . 4   0 . 9 7 5   8   Je t p l a n e   5 2 . 5 7   0 . 9 8 5   9   Ea g l e - 1   5 1 . 7 2   0 . 9 8 6   10   Ea g l e - 2   5 1 . 1 8   0 . 9 4 5   11   M R I - 1   5 0 . 7 8   0 . 9 4 5   12   M R I - 2   5 1 . 7 6   1   13   M R I - 3   5 2 . 3 5   0 . 9 5 7   14   M a n d r i l l   5 0 . 1 7   0 . 9 6 5   15   CT - 1   4 9 . 6 3   0 . 9 7 9   16   B u t t e r f l y   4 9 . 5 7   0 . 9 7 5   17   C h e e t a h   5 0 . 3 8   1   18   L a n d sca p e   5 1 . 1 2   0 . 9 4 5   19   C h i p s   5 1 . 8 6   0 . 9 6 4   20   P a i n t   4 9 . 1   0 . 9 8 5   21   P e p p e r s   4 9 . 0 2   0 . 9 9 2   22   B a b y - 1   4 9 . 4 9   1   23   B a b y - 2   5 2 . 3   0 . 9 8   24   c i r c l e s   4 9 . 9 2   0 . 9 7 5   25   Jo k e r   5 0 . 3 8   0 . 9 7 5   26   M i l k d r o p   5 1 . 1 2   0 . 9 6 5   27   C h a r a c t e r   5 0 . 4   1   28   S e e d s   5 2 . 5 7   0 . 9 6 5   29   T i l e   5 1 . 7 2   0 . 9 5 5   30   I r i s   5 1 . 1 8   0 . 9 6 7         6.   P RO P O SE W L SB WM   M E T H O D   W I T H   A T T A CK S   T o   f in d   th e   e f f ec tiv e n es s   o f   t h p r o p o s ed   WL SB WM   m e th o d ,   f in d   t h t w o   p ar a m eter s   v alu es   w h e n   attac k s   o n   th e   i m ag e.   W ate r m ar k i n g   tec h n iq u es   ar u s u all y   te s ted   a g ai n s t   v ar io u s   r o b u s tn e s s   cr i ter ia.   T h p r o p o s ed   w ater m ar k i n g   t ec h n iq u i s   te s ted   b y   u s in g   th d if f er en t   g eo m etr ic  attac k s   an d   tr an s f o r m atio n s   on   B ar b ar a,   M o n alis a,   MR - 1   an d   E ag le - 1.   T h r esu ltan wate r m ar k ed   B ar b ar a’   w it h   d i f f er en attac k s   l ik s alt  an d   p ep p er   n o is e,   r o tatio n ,   m ed ia n   f ilter ,   cr o p p in g ,   G au s s ian   n o is e,   co m p r es s io n ,   Gr e y   lev el  b l u r r in g Mo tio n   b lu r r i n g   an d   S h ar p en i n g   ar s h o w n   i n   F i g u r 1 2   ( a )   to   1 2 (   i ) .           1 2 ( a)   A ttack ed   i m a g es  w h e n   u s in g   3 ×3 ,   5 ×5   an d   7 × 7   m as k s   i n   Me d ian   f ilter         1 2 ( b )   A ttack ed   i m a g es  w h en   5 %,  1 0 %,  1 5 C r o p p in g         1 2 ( c)   A ttack ed   i m a g es  w h e n   R o tatio n   ( 2 0 ,   4 0 ,   6 0 )       1 2 ( d )   A ttack ed   i m a g es  w h en   1 0 %,  1 5 %,  2 0 % Salt  an d   p ep p er   n o is ad d e d     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       A   Hyb r id   Dig ita l W a ter ma r ki n g   A p p r o a ch   Usi n g   W a ve lets   a n d   LS B   ( V .   A s h o k   K u ma r )   2491       1 2 ( e)   A ttack ed   i m a g es  w h e n   1 0 %,  1 5 %,  2 0 %Gau s s ian   n o is ad d ed         1 2 ( f )   A ttac k ed   i m a g es  w h en   9 0 %,  8 0 %,  7 0 J PEG  co m p r es s io n   ap p lied         1 2 ( g )   A ttack ed   i m a g es  w it h   5 %,  1 0 %,  1 5 Gau s s ia n   b lu r r in g         1 2 ( h )   A ttack ed   i m a g es  w it h   5 %,  1 0 %,  1 5 %Mo tio n   b lu r r in g         12 ( i)   A ttack ed   i m a g e s   w h e n   5 %,  1 0 %,  1 5 %   Sh ar p en in g   atta ck     Fig u r e   12 (a - i) .   A ttac k ed   W ater m ar k ed   B ar b ar im a g es        T h P SNR   an d   NC C   v al u es,  f o r   th b in ar y   lo g o   o f   GI T A M   an d   A I T A M   w i th   d i f f er en attac k s   o n   B ar b ar a,   Mo n alis a,   M R - 1   an d   ea g le - 1 i m ag e s   ar lis ted   o u t i n   T ab le  3   an d   4 .     T ab le  3 :   P SNR   an d   NC C   v alu es  w ith   v ar io u s   attac k s   o f   t h P r o p o s ed   m et h o d   w h en   i n s er lo g o   GI T A M   Ty p e   o f   A t t a c k   B a r b a r a   M o n a l i s a   MR - 1   Ea g l e - 1   P S N R   N C C   P S N R   N C C   P S N R   N C C   P S N R   N C C   M e d i a n   f i l t e r   ( 3 × 3 )   4 8 . 3 1   0 . 9 0 1   4 6 . 8 3   0 . 9 0 2   4 7 . 7   0 . 9 0 3   4 9 . 0 7   0 . 8 9 7   M e d i a n   f i l t e r   ( 5 × 5 )   4 4 . 2 1   0 . 8 5 1   4 5 . 5 1   0 . 8 3 2   4 4 . 6 6   0 . 8 3 3   4 4 . 7 9   0 . 8 3 7   M e d i a n   f i l t e r   ( 7 × 7 )   4 1 . 6 5   0 . 7 6 1   4 0 . 9 9   0 . 7 3 2   4 0 . 4 9   0 . 7 4 3   4 0 . 5 9   0 . 7 4 7   C r o p p i n g   5 %   4 6 . 6 5   0 . 8 7 1   4 8 . 1 5   0 . 8 7 2   4 6 . 6 2   0 . 8 7 3   4 9 . 0 6   0 . 8 6 7   C r o p p i n g   1 0 %   4 3 . 2 8   0 . 8 4 1   4 3 . 8 6   0 . 8 0 2   4 4 . 1 7   0 . 8 0 3   4 3 . 9 3   0 . 8 0 7   C r o p p i n g   1 5 %   4 0 . 6 5   0 . 7 5 1   4 1 . 1 9   0 . 7 3 2   4 0 . 8 3   0 . 7 3 3   4 0 . 6 2   0 . 7 3 7   R o t a t e   2 0   4 8 . 7 6   0 . 9 2 1   4 7 . 7 5   0 . 9 2 2   4 6 . 6 5   0 . 9 2 3   4 9 . 7 7   0 . 9 1 7   R o t a t e   4   4 5 . 5   0 . 8 6 1   4 4 . 9 1   0 . 7 5 2   4 3 . 7 5   0 . 8 1 3   4 4 . 9 8   0 . 8 1 7   R o t a t e   6   4 2 . 0 9   0 . 7 8 1   4 0 . 8 6   0 . 7 1 2   4 0 . 1 8   0 . 7 3 3   4 1 . 7 7   0 . 7 1 7   S a l t   a n d   P e p p e r   N o i se   1 0 %   4 8 . 4 3   0 . 9 4 1   4 8 . 8 2   0 . 9 0 2   4 9 . 4 4   0 . 9 0 3   4 7 . 9 4   0 . 8 9 7   S a l t   a n d   P e p p e r   N o i se   1 5 %   4 5 . 1 8   0 . 8 7 1   4 3 . 7 4   0 . 8 3 2   4 4 . 0 8   0 . 8 1 3   4 5 . 2 3   0 . 8 2 7   S a l t   a n d   P e p p e r   N o i se   2 0 %   3 9 . 9 5   0 . 7 9 1   4 1 . 3 1   0 . 7 4 2   3 8 . 9 9   0 . 7 4 3   4 4 . 0 8   0 . 7 4 7   G a u ssi a n   n o i se   1 0 %   4 8 . 6 5   0 . 9 0 1   4 7 . 8 4   0 . 9 2 2   4 8 . 8 1   0 . 8 9 3   4 8 . 9 9   0 . 9 2 7   G a u ssi a n   n o i se   1 5 %   4 4 . 4 5   0 . 8 5 1   4 4 . 9 3   0 . 8 7 2   4 5 . 0 9   0 . 8 1 3   4 4 . 4 3   0 . 8 0 7   G a u ssi a n   n o i se   2 0 %   4 0 . 9 9   0 . 7 9 1   4 1 . 6 9   0 . 7 5 2   4 1 . 3 8   0 . 7 6 3   4 1 . 2 4   0 . 7 2 7   JP EG   C o mp r e ssi o n   9 0 %   4 9 . 8 7   0 . 9 3 1   4 8 . 8 8   0 . 9 0 2   4 7 . 9 3   0 . 9 2 3   4 9 . 3 3   0 . 8 8 7   JP EG   C o mp r e ssi o n   8 0 %   4 5 . 2 9   0 . 8 4 1   4 6 . 2 1   0 . 7 9 2   4 3 . 8 3   0 . 8 3 3   4 4 . 7 5   0 . 8 1 7   JP EG   C o mp r e ssi o n   7 0 %   4 1 . 0 9   0 . 7 5 1   3 9 . 8 5   0 . 7 2 2   4 0 . 7 6   0 . 7 6 3   3 9 . 7 2   0 . 7 4 7   G a u ssi a n   B l u r   5 %   4 7 . 6 2   0 . 9 2 1   4 8 . 9 6   0 . 9 0 2   4 8 . 9 9   0 . 9 0 3   4 7 . 3 4   0 . 8 9 7   G a u ssi a n   B l u r   1 0 %   4 4 . 3 1   0 . 8 4 1   4 2 . 7 5   0 . 8 3 2   4 4 . 3 6   0 . 8 4 3   4 2 . 7 9   0 . 8 0 7   G a u ssi a n   B l u r   1 5 %   3 9 . 2 2   0 . 7 5 1   4 0 . 1 7   0 . 7 3 2   4 0 . 2 4   0 . 7 7 3   4 0 . 4 3   0 . 7 1 7   M o t i o n   b l u r r i n g   5 %   4 7 . 3 1   0 . 9 2 1   4 7 . 9 5   0 . 8 7 2   4 7 . 9 5   0 . 8 8 3   4 7 . 9 6   0 . 8 7 7   M o t i o n   b l u r r i n g   1 0 %   4 2 . 8 3   0 . 8 0 1   4 3 . 8 7   0 . 8 2 2   4 4 . 0 7   0 . 7 9 3   4 4 . 2 4   0 . 7 8 7   M o t i o n   b l u r r i n g   1 5 %   3 9 . 1   0 . 7 4 1   4 0 . 1 4   0 . 7 1 2   3 9 . 9 9   0 . 7 4 3   4 0 . 7 1   0 . 7 1 7   S h a r p e n i n g   5 %   4 9 . 2 4   0 . 9 2 1   4 8 . 7 8   0 . 8 6 2   5 0 . 2 2   0 . 8 8 3   4 6 . 7 6   0 . 8 8 7   S h a r p e n i n g   1 0 %   4 5 . 1 8   0 . 8 3 1   4 4 . 1 9   0 . 8 3 2   4 4 . 8 1   0 . 8 3 3   4 3 . 1 6   0 . 8 0 7   S h a r p e n i n g   1 5 %   4 1 . 2 2   0 . 7 6 1   4 0 . 1 8   0 . 7 4 2   4 0 . 5 9   0 . 7 0 3   4 0 . 1 3   0 . 7 3 7   A v e r a g e   4 4 . 4 8   0 . 8 4 1   4 4 . 4 6   0 . 8 1 5   4 4 . 3 2   0 . 8 2 1   4 4 . 5 9   0 . 8 1 3       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E     Vo l.  7 ,   No .   5 Octo b er   2 0 1 7   :   2 4 8 3     2 4 9 5   2492   T ab le  4 : P SNR   an d   NC C   v alu es  w ith   v ar io u s   attac k s   o f   t h P r o p o s ed   m et h o d   w h en   i n s er lo g o   A I T A M   Ty p e   o f   A t t a c k   B a r b a r a   M o n a l i s a   MR - 1   Ea g l e - 1   P S N R   N C C   P S N R   N C C   P S N R   N C C   P S N R   N C C   M e d i a n   f i l t e r   ( 3 × 3 )   4 8 . 9 8   0 . 9 0 3   4 7 . 9   0 . 8 9 2   4 7 . 5 1   0 . 9 0 6   4 7 . 7 6   0 . 8 9 7   M e d i a n   f i l t e r   ( 5 × 5 )   4 5 . 5 1   0 . 8 3 3   4 4 . 2   0 . 8 5 2   4 4 . 8 4   0 . 8 2 6   4 4 . 8 5   0 . 8 1 7   M e d i a n   f i l t e r   ( 7 × 7 )   4 1 . 0 7   0 . 7 6 3   4 1 . 9 9   0 . 7 7 2   4 1 . 1 7   0 . 7 5 6   4 1 . 2 3   0 . 7 3 7   C r o p p i n g   5 %   4 8 . 9   0 . 8 8 3   4 6 . 6 7   0 . 8 8 2   4 6 . 7 6   0 . 8 8 6   4 6 . 8 8   0 . 8 6 7   C r o p p i n g   1 0 %   4 3 . 8 1   0 . 8 2 3   4 3 . 1 9   0 . 8 4 2   4 3 . 8 8   0 . 8 0 6   4 4 . 2 2   0 . 7 8 7   C r o p p i n g   1 5 %   4 0 . 9 1   0 . 7 5 3   4 1 . 3 6   0 . 7 6 2   4 0 . 6 8   0 . 7 4 6   4 0 . 8 9   0 . 7 3 7   R o t a t e   2 0   4 9 . 9 1   0 . 9 0 3   4 8 . 8 7   0 . 9 1 2   4 6 . 8 8   0 . 9 1 6   4 6 . 9 4   0 . 9 0 7   R o t a t e   4   4 5 . 0 2   0 . 8 1 3   4 5 . 4 8   0 . 8 6 2   4 4 . 1 5   0 . 8 0 6   4 4 . 0 9   0 . 8 0 7   R o t a t e   6   4 1 . 8   0 . 7 3 3   4 2 . 0 9   0 . 7 9 2   3 9 . 8 7   0 . 7 3 6   3 9 . 7 8   0 . 7 1 7   S a l t   a n d   P e p p e r   N o i se   1 0 %   4 7 . 8 7   0 . 9 0 3   4 7 . 9 1   0 . 9 2 2   4 9 . 0 8   0 . 9 0 6   4 8 . 8 9   0 . 8 8 7   S a l t   a n d   P e p p e r   N o i se   1 5 %   4 4 . 9 1   0 . 8 4 3   4 5 . 1 8   0 . 8 6 2   4 3 . 6 4   0 . 7 9 6   4 4 . 1 5   0 . 8 0 7   S a l t   a n d   P e p p e r   N o i se   2 0 %   4 3 . 8 1   0 . 7 7 3   3 9 . 7 6   0 . 8 1 2   3 8 . 8 2   0 . 7 4 6   3 8 . 9 9   0 . 7 3 7   G a u ssi a n   n o i se   1 0 %   4 9 . 0 7   0 . 9 1 3   4 8 . 7   0 . 9 0 2   4 8 . 6 5   0 . 9 0 6   4 8 . 8 9 2   0 . 8 8 7   G a u ssi a n   n o i se   1 5 %   4 3 . 7 2   0 . 8 0 3   4 3 . 9 1   0 . 8 6 2   4 4 . 5 6   0 . 8 2 6   4 5 . 1 5   0 . 7 9 7   G a u ssi a n   n o i se   2 0 %   4 0 . 6 2   0 . 7 2 3   4 1 . 0 1   0 . 8 0 2   4 0 . 7 1   0 . 7 7 6   4 1 . 4 3   0 . 7 4 7   JP EG   C o mp r e ssi o n   9 0 %   4 8 . 7 9   0 . 9 0 3   4 9 . 7 8   0 . 9 2 2   4 8 . 0 8   0 . 9 2 6   4 7 . 8 7   0 . 9 1 7   JP EG   C o mp r e ssi o n   8 0 %   4 4 . 6 7   0 . 8 3 3   4 5 . 1 5   0 . 8 4 2   4 3 . 7 6   0 . 8 4 6   4 3 . 7 7   0 . 8 2 7   JP EG   C o mp r e ssi o n   7 0 %   4 0 . 3 6   0 . 7 6 3   4 0 . 9   0 . 7 6 2   4 0 . 7 1   0 . 7 7 6   4 1 . 4   0 . 7 6 7   G a u ssi a n   B l u r   5 %   4 7 . 5 2   0 . 9 1 3   4 7 . 6 8   0 . 9 1 2   4 8 . 9 7   0 . 9 0 6   4 9 . 0 8   0 . 8 9 7   G a u ssi a n   B l u r   1 0 %   4 2 . 8 7   0 . 8 2 3   4 4 . 2 8   0 . 8 4 2   4 3 . 8 7   0 . 8 3 6   4 4 . 3 3   0 . 8 3 7   G a u ssi a n   B l u r   1 5 %   4 0 . 0 8   0 . 7 3 3   3 8 . 8 3   0 . 7 6 2   3 9 . 8 2   0 . 7 7 6   3 9 . 6 8   0 . 7 7 7   M o t i o n   b l u r r i n g   5%   4 7 . 8   0 . 8 9 3   4 7 . 2 9   0 . 9 1 2   4 7 . 9 8   0 . 8 9 6   4 7 . 8 6   0 . 8 7 7   M o t i o n   b l u r r i n g   1 0 %   4 3 . 7 4   0 . 8 0 3   4 3 . 1 4   0 . 8 0 2   4 3 . 7 5   0 . 8 0 6   4 4 . 1 8   0 . 7 9 7   M o t i o n   b l u r r i n g   1 5 %   4 1 . 0 7   0 . 7 3 3   3 8 . 9 1   0 . 7 4 2   3 9 . 8 6   0 . 7 4 6   3 9 . 7 3   0 . 7 3 7   S h a r p e n i n g   5 %   4 6 . 8 5   0 . 8 9 3   4 9 . 2 6   0 . 9 1 2   5 0 . 2 3   0 . 8 8 6   5 0 . 2 8   0 . 8 8 7   S h a r p e n i n g   1 0 %   4 2 . 7 2   0 . 8 0 3   4 4 . 6 9   0 . 8 3 2   4 4 . 7 6   0 . 8 3 6   4 4 . 7 5   0 . 8 2 7   S h a r p e n i n g   1 5 %   4 0 . 0 6   0 . 7 5 3   4 1 . 1 8   0 . 7 7 2   4 0 . 7 6   0 . 7 1 6   4 0 . 6 6   0 . 7 0 7   A v e r a g e   4 4 . 5 3   0 . 8 2 3   4 4 . 4 2   0 . 8 4 2   4 4 . 2 1   0 . 8 2 6   4 4 . 3 6   0 . 8 1 4       T h tab le  3   an d   4   clea r ly   i n d i ca te  th r o b u s tn e s s   an d   q u ali t y   o f   th i m a g is   n o d eg r ad ed   f o r   all  attac k s   b y   th p r o p o s ed   m et h o d .   Fro m   th ab o v r e s u l ts   o b s er v th a th p r o p o s ed   m et h o d   g iv e s   g o o d   r esu lts   a n d   g o r e aso n ab le  v al u es  o f   P SNR   an d   N C C   v al u e s   w h en   v ar io u s   a ttack s   o n   w ater m ar k   i m as g e.   T h p r o p o s ed   m et h o d   is   tes ted   w h e n   t wo   w ater m ar k   i m a g es  ar in s er t ed   in   3 0   d if f er en i m a g e s .   F r o m   t h ab o v s t u d y ,   o b s er v th at  th p r o p o s ed   m et h o d   is   m o s s u i tab le  f o r   in s er tin g   th w a ter m ar k   i m a g e.       Co m pa riso n o f   t he  pro po s ed   m et ho d w it h o t her  ex is t i ng   m et ho ds :   T o   ev alu ate  th e f f icie n c y t h p r o p o s ed   m et h o d   is   co m p ar ed   w it h   t h ex i s ti n g   w at er m ar k i n g   ap p r o ac h es   [4 6 ,4 7 ,   4 8 ] .   T h m eth o d   p r o p o s ed   b y   Z h u   Yu e f e n g e t.a [ 4 6 ]   in s er t s   a n d   e x tr ac ts   t h w ate r   m ar k   i m a g u s i n g   d u al  tr an s f o r m at io n   an d   s el f - r ec o v er y   ap p r o ac h .   T h is   ap p r o ac h   an al y ze s   i n s er ti n g   p o s it io n s   b y   u s i n g   D C   co ef f icie n a n d   in s er ts   t h w at er   m ar k   i m a g in to   o r ig in al  i m ag e.   Sar av j it  Kau r   [4 7 ]   p r o p o s ed   w ater   m ar k i n g   tech n iq u b ased   o n   DW T .   T h in s er tio n   a n d   ex tr ac tio n   o f   t h w ater m ar k   i m a g in   th e   g r e y   s ca le   i m ag e s   ar e   ac co m p li s h ed   b y   tr an s f o r m   m et h o d s .   T h ir u g n a n a m   et. al.   [ 4 8 P r o p o s ed   tech n iq u e   u s in g   DW T   an d   I n d ep en d en C o m p o n e n An al y s i s   ( I C A ) .   T h p er f o r m a n ce   r esu lt s   o f   th p r o p o s ed   W L S B W m et h o d   an d   o th er   ex i s ti n g   m eth o d s   ar lis t ed   in   tab le  5 .   T ab le  5   clea r l y   i n d icate s   th e   W L SB W m et h o d   o u tp er f o r m s   t h o th er   ex i s ti n g   m et h o d s .   T h e   g r ap h ical  r ep r esen tatio n   o f   t h p er f o r m a n ce   o f   th W L SB W m et h o d   an d   o th er   ex is t in g   m eth o d   is   s h o w n   in   F ig u r 1 3 .     T ab le  5 .   P er f o r m a n ce   r esu l ts   o f   th p r o p o s ed   W L SB W m e th o d   w it h   t h ex i s ti n g   m et h o d s   in   ter m s   o f   P SNR   S . N o   T e st   I mag e s   Z h u   Y u e f e n g   M e t h o d   Sa r a v j i t   K a u r   M e t h o d   T h i r u g n a n a m.  M e t h o d   P r o p o se d   W L S B W M   1   L e n a   3 9 . 6 3   4 0 . 6 7   3 9 . 9 8   4 9 . 7 4   2   M a n d r i l l   3 7 . 2   3 8 . 6 4   3 4 . 4 5   5 0 . 1 7   3   P e p p e r s   3 6 . 5 4   4 2 . 1 2   3 6 . 5 6   4 9 . 0 2   4   H o u se   . 3 7 . 8 9   4 0 . 1 9   3 4 . 9 5   4 9 . 6 5   5   B a r b a r a   3 6 . 4 5   4 1 . 1 2   4 1 . 6 2   5 2 . 2 1   6   M i l k d r o p   3 7 . 6 4   4 0 . 6 1   3 9 . 1 4   5 1 . 1 2   7   A i r p l a n e   3 3 . 1 2   4 0 . 2 3   4 1 . 1 5   5 0 . 4   8   C a me r a ma n   3 5 . 6 9   3 9 . 9 5   4 0 . 3 2   5 1 . 1 6       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.