With the growth and price decline of display devices, high-resolution display devices have been widely used. Due to digital broadcasting conversion, it makes it easier to see the high-definition video. As viewers are familiar with the high-definition and high-resolution video, interest in the ultra high-definition and super-resolution video is increasing. Accordingly, Ultra HD video contents is considered the next generation video contents. In order to protect the copyright for UHD video contents, digital watermarking scheme would be applied. However, conventional watermarking scheme has many problems to protect UHD video contents. This paper proposes a fast video watermarking scheme based on quadtree structure resistant to HEVC compression. The proposed scheme selects embedded regions using the quadtree structure in hierarchical coding structure of HEVC. Selected regions are transformed to the frequency domain using DCT for resistance to HEVC compression. Then, watermark is divided and embedded in selected regions to enhance invisibility and reduce computational complexity. Experimental results show that proposed method are robust to HEVC compression. Moreover, it can be applied in UHD video contents because of low embedding time and invisibility.
디스플레이 패널의 발전과 가격 하락으로 인해 고해상도 디스플레이 장치가 보급화되고 아날로그 방식의 방송이 디지털 방식으로 전환되며 고화질 영상 시청이 가능해짐에 따라 일상생활에서 고화질 영상 콘텐츠를 쉽게 찾아볼 수 있게 되었다. 이에 따라 시청자들이 고화질 및 고해상도 영상 콘텐츠에 익숙해지면서 차세대 영상 콘텐츠로 인정받는 초고해상도 Ultra-HD 영상에 대한 관심이 크게 증가하였다. 이러한 UHD 영상 콘텐츠 시장의 활성화를 위해서는 UHD 콘텐츠 공급자의 저작권을 보호하여 건전한 유통환경을 조성해야 한다. 따라서 본 논문에서는 UHD 영상 콘텐츠의 저작권 보호를 위한 UHD 영상의 특성을 이용한 쿼드트리 기반 고속 비디오 워터마킹 시스템을 제안하였다. HEVC 압축의 계층적 부호화 구조에서 사용되는 쿼드트리의 특정 깊이에 해당하는 특정 블록들에 따라 워터마크를 재구성하였고, 블록 DCT를 수행하여 재구성된 워터마크를 분할 삽입하였다. 특정 깊이의 블록들에 워터마크를 분할 삽입함으로써 비가시성을 획득하고 워터마크 삽입 시간을 줄일 수 있었다. 실험 결과는 제안하는 워터마킹 시스템이 높은 압축률을 나타내는 HEVC 압축에 강인하고 워터마크에 대해 높은 비가시성을 나타내며 기존의 DCT를 이용한 워터마크 삽입 방법에 비해 빠른 워터마크 삽입 시간을 나타냈다. 따라서 본 논문은 UHD 영상에 필수적으로 적용되는 HEVC 압축에 강인하고 워터마크의 비가시성이 높은 고속 비디오 워터마킹 시스템을 제안하였다.
