Embedding a Color Watermark into DC coefficients of DCT from Digital Images

Authors

  • David Octavio Muñoz-Ramírez, M. en I. M. en I.
  • Volodymyr Ponomaryov, Dr. Instituto Politécnico Nacional
  • Rogelio Reyes-Reyes, Dr. Instituto Politécnico Nacional
  • Clara Cruz-Ramos, Dra. Instituto Politécnico Nacional
  • Sergiy N. Sadovnychiy, Dra. Instituto Mexicano del Petróleo

Keywords:

DCT, DC coefficient, RGB, YCbCr, color watermark, QIM

Abstract

In this paper, a secure watermarking framework based on Discrete Cosine Transform (DCT) for embedding a color watermark into digital images that provides robustness against JPEG compression and some other image processing attacks is presented. In the proposed algorithm, the RGB components of the color image have been separated, and then each component is selected to embed a color watermark. The images R, G and B are divided in 8x8 non-overlapped pixels blocks and each a block is transformed to frequency domain using DCT. Next, with DC coefficient of each block a new block of 8x8 DC coefficients are arranged and a second DCT is applied. Later, Quantization Index Modulation (QIM) Dither Modulation (DM) is used as the embedding method to insert the color watermark into the 64 resultant coefficients. Meantime, the color watermark is transformed to YCbCr color space and a codification 4:2:0 is used to reduce the quantity of bits to represent it. The proposed watermarking scheme has demonstrated high resistance against various types of attacks in comparison with other state-of-art algorithms.

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Author Biographies

David Octavio Muñoz-Ramírez, M. en I., M. en I.

Originario de la Ciudad de México, (Enero 1980), estudiante de posgrado en Doctorado en Comunicaciones y Electrónica en El Instituto Politécnico Nacional, ESIME Culhuacán. En el 2001, participó en un concurso de desarrollo de software y tiene la oportunidad de integrarse como becario en SIGA Training Services de México, representante de Borland en el país. Del 2002 al 2016 se ha desempeñado como Soporte Técnico, Administrador de red, Ingeniero de Soporte Técnico, Programador Jr., Líder de Proyecto y Gerente de Sistemas. Sus áreas de investigación de son: Marcas de Agua Digitales, Derechos de Autor, Procesamiento Digital de Imágenes, Programación en Paralelo, Desarrollo de Software, Seguridad de la Información.

Volodymyr Ponomaryov, Dr., Instituto Politécnico Nacional

(Ph.D.’1974, Dr. Sc.’1981, Full Professor’ 1984). Trabaja como profesor investigador en el IPN  CM. Es Miembro del SNI (México), Nivel III. Sus principales actividades de investigación se basan en: procesamiento de imágenes y señales, filtrado en tiempo real, sensores médicos, etc. Es autor de más de 200 artículos científicos internacionales, 350 artículos en extenso en congresos internacionales, además de 23 patentes en ex-USSR, Rusia y México, y cinco libros científicos en editoriales internacionales.

Rogelio Reyes-Reyes, Dr., Instituto Politécnico Nacional

Recibió el título de Ingeniero en Comunicaciones y Electrónica, el grado de M. en C. de Ingeniería en Microelectrónica, y el grado de Doctor en  Comunicaciones y Electrónica en el IPN, en 1999, 2003 y 2009, respectivamente. Actualmente es profesor investigador en el IPN. Sus áreas de interés son la esteganografía, las marcas de agua y el procesamiento digital de imágenes.

Clara Cruz-Ramos, Dra., Instituto Politécnico Nacional

Recibió el título de Ingeniera en Comunicaciones y Electrónica, el grado de M. en C. de Ingeniería en Microelectrónica, y el grado de Doctor en Comunicaciones y Electrónica en el IPN, en 1999, 2003 y 2009 respectivamente. Actualmente es profesora investigadora en el IPN. Sus áreas de investigación son reconocimiento de patrones, procesamiento de imágenes y marcas de agua.

Sergiy N. Sadovnychiy, Dra., Instituto Mexicano del Petróleo

Recibió el grado de Doctor en el Instituto de Aviación de Kharkov (ahora Universidad Nacional Aeroespacial), Ucrania, en 1991. Actualmente, se encuentra en el Instituto Mexicano del Petróleo, México. Sus intereses de investigación incluyen procesamiento digital de señales e imágenes, comunicaciones y diagnóstico acústico.

Published

2019-12-04

How to Cite

Muñoz-Ramírez, D. O., Ponomaryov, V., Reyes-Reyes, R., Cruz-Ramos, C., & Sadovnychiy, S. N. (2019). Embedding a Color Watermark into DC coefficients of DCT from Digital Images. IEEE Latin America Transactions, 17(8), 1326–1334. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/1263

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