본 논문에서는 새로운 변환 기법인 셀룰라 오토마타 변환을 이용한 워터마킹 방법과 기존의 DWT를 이용한 방법을 비교한다. 이 두 방법 모두 서로 상반되는 임의의 패턴 정보를 사용하여 워터마크 정보를 영상에 삽입한다. 셀룰라 오토마타 변환은 DWT와 달리 더 많은 정보 즉, 룰 번호, 초기 값, 격자 크기 등 다양한 초기값을 이용하여 기저함수를 생성하여 변환한다. DWT와 셀룰라 오토마타 변환을 이용하여 변환된 영상의 계수를 분석 및 비교한 후 워터마킹 성능을 비교한다. 모의실험에서는 워터마크 정보가 삽입된 영상에 대한 PSNR 및 정규화 상관계수를 이용하여 원영상과의 가시적인 동일성과 다양한 외부 공격에 대한 강인성을 비교한다. 셀룰라 오토마타 변환을 이용한 워터마킹 방법이 DWT를 이용한 방법보다 JPEG 압축, 미디언 필터, 크기 변환, 잘라내기 및 히스토그램 평활화 등 대부분의 공격에 대하여 강인함을 보여준다.
In this paper, we propose a novel blind digital watermarking method based on a cellular automata transform (CAT). CAT is based on dynamic systems known as cellular automata(CA) and uses transform bases which are differently defined by a rule number, the number of neighbors, the number of cells, and an initial state, etc. The proposed CAT based method is compared with a blind watermarking method based on DWT which is commonly used for a domain transform in signal processing. We analyse properties on changes of DWT coefficients and CAT coefficients under various attacks and determine optimal parameters for a watermarking method robust to attacks. The simulations show that the watermarked images with high PSNR and MSSIM look visually identical to originals and are robust against most of typical image processing attacks. Moreover, the proposed CAT based watermarking method is superior to the DWT based one in robustness to most of typical image processing attacks including JPEG compression, median and average filtering, scaling, cropping, and histogram equalization.
