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Fresnel 회절 모델을 이용한 홀로그램 워터마킹
Hologram Watermarking Using Fresnel Diffraction Model 원문보기

방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering, v.19 no.5, 2014년, pp.606 - 615  

이윤혁 (광운대학교 전자재료공학과) ,  서영호 (광운대학교 교양학부) ,  김동욱 (광운대학교 전자재료공학과)

초록
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본 논문은 디지털 홀로그램에 2D 영상에서의 Fresnel 변환의 특성을 이용하여 워터마킹 기법을 제안했다. Fresnel 변환을 2D 영상에 적용할 경우 거리에 따라서 가운데로 집중되는 현상을 가진다. Fresnel 변환을 디지털 홀로그램에 적용할 경우 초점이 맞는 거리에서 객체의 상이 맺히며 2D 형태의 회절 패턴을 만든다. 이러한 Fresnel 변환의 특성을 이용하여 디지털 홀로그램을 Fresnel 변환을 이용하여 2D형태의 회절패턴을 생성하고 여기에 다시 Fresnel 변환을 수행함으로써 영상 주변부로 워터마크 영역을 생성한다. 이러한 워터마크 영역에 Fresnel 변환을 수행한 워터마크를 삽입하고 추출한다. 워터마크를 삽입한 홀로그램에 블러링, 샤프닝, 압축등의 공격을 가한 뒤 추출하였을 때 워터마크가 홀로그램 복원 하였을 때 손상된 정도에 비하여 충분히 가시성을 가진다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper is to propose an algorithm for digital hologram watermarking by using a characteristic of the Fresnel diffraction model in 2D image. When 2D image is applied Fresnel transform, the result concentrates center region. When applied to a hologram, on the other hand, the result focused diffrac...

주제어

#Fresnel Transform   #Digital Hologram   #Watermarking  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서 제안한 워터마크는 일반적인 2D 영상과는 특성을 가지는 홀로그램의 저작권을 보호하기 위한 방법으로 제시되었으며 광학장치의 정보를 이용하여 새로운 방법의 워터마킹 기법을 제안하였다. 또한 홀로그램을 생성과정이 아닌 생성된 콘텐츠를 대상으로 워터마크 기법을 적용할 수 있고, 비트 평면에 삽입하는 2진 영상이 아닌 워터마크를 삽입하여 추출한 워터마크의 가시성을 통한 기법을 제안하였다.
  • 본 논문에서는 Fresnel 변환의 특성(2D 영상에 적용할 경우 에너지 집중)을 이용하여 복원된 홀로그램 영상(2D 영상의 형태)에 워터마크를 삽입하는 방법을 제안하였다. 2장에서는 Fresnel 변환을 통한 Fresnel 회절 모델에 대하여 설명하고, 3장에서는 워터마크 삽입 및 추출 방법을 제안한다.
  • 앞장에서 홀로그램과 2D 영상에 Fresnel 변환을 적용하였을 때 결과에 대하여 살펴보았다. 먼저 홀로그램에 Fresnel 변환을 적용하면 실수부와 허수부로 결과가 나오는데 이를 극형식(크기와 위상)형태로 변형하면 크기는 2D 형태의 영상으로 복원이 가능하다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
워터마크 삽입 알고리즘을 제안한 사람의 이름은? 이는 홀로그램 콘텐츠에 워터마크를 적용한 것이 아니라 2D영상에 홀로그램의 특성을 이용만 하였다. Bahram Javidi는 홀로그램 취득 과정에서 워터마크가 되는 객체를 삽입함으로써 워터마크 삽입 알고리즘을 제안 하였다[8][9]. 이는 이미 생성된 홀로그램 또는 2D형태의 워터마크는 삽입이 불가능하다.
디지털 홀로그램 기술은 무엇인가? 디지털 홀로그램 기술은 광원으로 사용되는 파(Reference light wave)와 이 파가 객체에 반사되어 오는 파(Object light wave)의 간의 간섭현상을 홀로그램 필름이 아닌 CCD(Charge Coupled Device)에 기록하는 것이다. CCD를 통하여 기록된 홀로그램을 복원하기 위해 SLM(Spatial Light Modulator)에 홀로그램을 로딩 시키고 같은 파장의 레퍼런스 파를 조사 시키면 기록할 때와 같은 거리에 객체가 복원된다[1-3].
워터마크의 Fresnel 변환은 무엇을 위한 방법으로 제시되었는가? 본 논문에서 제안한 워터마크는 일반적인 2D 영상과는 특성을 가지는 홀로그램의 저작권을 보호하기 위한 방법으로 제시되었으며 광학장치의 정보를 이용하여 새로운 방법의 워터마킹 기법을 제안하였다. 또한 홀로그램을 생성과정이 아닌 생성된 콘텐츠를 대상으로 워터마크 기법을 적용할 수 있고, 비트 평면에 삽입하는 2진 영상이 아닌 워터마크를 삽입하여 추출한 워터마크의 가시성을 통한 기법을 제안하였다.
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참고문헌 (12)

  1. HILAIRE, PIERRE ST, "HOLOGRAPHIC VIDEO: The ultimate visual interface?", Optics and Photonics News, Vol. 8 Issue 8, pp.35- (1997). 

    상세보기

  2. J. K. Chung and M. H. Tsai, "Three-Dimensional Holographic Imaging", John Wiley & Sons, Inc, 2002. 

  3. S.A. Benton and V. M. Bove Jr. "Holographic Imaging", John Wiley & Sons, Inc, Hoboken, Nj, 2008. 

  4. J. O. Ruanaidh, W. J. Dowling, and F. M. Boland, "Phase Watermarking of Digital Image," in Proc. ICIP'97, Vol.1, pp.239-242, Sep., 1996. 

  5. I. J. Cox, J. Kilian, F. T. Leighton, and T. Shamoon, "Secure Spread Spectrum Watermarking for Multimedia," IEEE Transactions on Image Processing, Vol.6, pp.1673-1687, Dec., 1997. 

    상세보기 crossref

  6. M. Barni, "Image Watermarking of Secure Transmission over Public Networks," Proceedings of COST 254 Workshop on Emerging Techniques for Communication Terminals, Toulouse, France, pp.290-294, Jul., 1997. 

  7. C. J. Chen, L. C. Lin, W. T. Dai, "Consturction and detection of digital holographic watermarks", Optics Communications, Vol.248, pp.105-116, Sep. 2005. 

    상세보기 crossref

  8. S. Kishk, B. Javidi, 3D object watermarking by a 3D hidden object. Opt Express 2003;11(8):874-88. 

    상세보기 crossref

  9. H. Kim , Y.H. Lee, Optimal watermarking of digital hologram of 3-D object. Opt Express 2005;13(8):2881-6. 

    상세보기 crossref

  10. H. J. Choi, Y. H. Seo, J. S. Yoo, and D. W. Kim,"Digital watermarking technique for holography interference patterns in a transform domain", Optics and Lasers in Engineering, Vol. 46, Issue 4, pp 343-348, April 2008. 

    상세보기 crossref

  11. H. J. Choi, Y. H. Seo, J. S. Yoo, D. W. Kim, "HoloMarking: Digital Watermarking Method using Fresnel Hologram", The Korean Institude of Communications and Information Sciences, Vol. 34, No.6, pp.604-610, Jun. 2009. 

  12. Fresnel Diffraction, "http://en.wikipedia.org/wiki/Fresnel_diffraction". 

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