개선된 QIM과 SVM을 이용한 공격에 강인한 다중 오디오 워터마킹 알고리즘 개발
Development of a Robust Multiple Audio Watermarking Using Improved Quantization Index Modulation and Support Vector Machine
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초록
본 논문에서는 신호의 파워에 따라 적응적 스텝 사이즈를 갖는 개선된 QIM(Quantization index modulation)과 SVM(Support vector machine) 디코딩 모델을 이용한 다중 오디오 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 워터마크는 주파수 크기 응답과 주파수 위상 응답에 QIM을 이용하여 삽입한다. 이는 주파수 크기 응답과 위상 응답에 강인한 공격이 다르기 때문에 양쪽 모두 삽입하여 강인성을 보완하기 위해서이다. 검출시에는 SVM 디코딩 모델을 사용하여 검출된 워터마크가 워터마크로서의 기능이 애매모호한 경우를 개선하여 검출 비율을 향상시킨다. 강인성 검증을 위해 11개의 공격을 사용하였고 그 결과 SVM 디코딩 모델을 사용하지 않은 기존의 다중 오디오 워터마킹 방법보다 훨씬 우수한 성능을 보였다. 특히 PSNR은 최대 7dB의 개선 효과를, BER은 10%의 개선 효과를 보인 것은 주목할 만한 결과이다.
Abstract
This paper proposes a robust multiple audio watermarking algorithm using improved QIM(quantization index modulation) with adaptive stepsize for different signal power and SVM(support vector machine) decoding model. The proposed algorithm embeds watermarks into both frequency magnitude response and frequency phase response using QIM. This multiple embedding method can achieve a complementary robustness. The SVM decoding model can improve detection rate when it is not sure whether the extracted data are the watermarks or not. To evaluate robustness, 11 attacks are employed. Consequently, the proposed algorithm outperforms previous multiple watermarking algorithm, which is identical to the proposed one but without SVM decoding model, in PSNR and BER. It is noticeable that the proposed algorithm achieves improvements of maximum PSNR 7dB and BER 10%.
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