A Novel Watermarking Method with Resistance to Image Manipulations via Dual-Tree Complex Wavelet Domain

Year 2026, Volume: 9 Issue: 1, 9 - 10

Serap Çakar Kaman , Cabir Vural

https://doi.org/10.34248/bsengineering.1767368

Abstract

A new digital image watermarking method based on dual-tree complex wavelet transform is proposed. The proposed method is shown to be robust to geometric and non-geometric modifications performed on the watermarked image. The complex wavelet domain for watermark insertion gives rise to robustness for non-geometric modifications, while the image normalization provides robustness against geometric modifications. First, the original image is normalized. Then, a watermark is generated such that the capacity is more than one bit according to the properties of the human visual system, and it is added to the three detail subbands coefficients of the normalized image at the first decomposition level in the complex wavelet domain. Finally, successive applications of the inverse complex wavelet transform and the inverse normalization give the watermarked image. Computer simulations show that the method is robust to numerous image manipulations and is superior to the existing digital image watermarking approaches. However, the implementation of the complex wavelet transform is computationally costly. Hence, dual tree implementation is used to reduce computational complexity in the experiments.

Keywords

Digital image watermarking , Image normalization , DT-CWT

A Novel Watermarking Method with Resistance to Image Manipulations via Dual-Tree Complex Wavelet Domain

Abstract

Çift-ağaç karmaşık dalgacık dönüşümüne dayalı yeni bir sayısal görüntü damgalama yöntemi önerilmektedir. Önerilen yöntemin, damgalanmış görüntü üzerinde gerçekleştirilen geometrik ve geometrik olmayan değişikliklere karşı dayanıklı olduğu gösterilmiştir. Damga ekleme için karmaşık dalgacık uzayının kullanılması, geometrik olmayan değişikliklere karşı dayanıklılık sağlarken; görüntü normalizasyonu, geometrik değişikliklere karşı dayanıklılık kazandırmaktadır. Öncelikle, orijinal görüntü normalize edilir. Daha sonra, insan görsel sisteminin özelliklerine göre kapasitesi bir bitten fazla olacak şekilde bir damga üretilir ve karmaşık dalgacık uzatında birinci ayrıştırma seviyesindeki üç detay alt bant katsayısına eklenir. Son olarak, ters karmaşık dalgacık dönüşümü ve ters normalizasyonun ardışık uygulanmasıyla damgalı görüntü elde edilir. Bilgisayar benzetimleri, yöntemin çok sayıda görüntü manipülasyonuna karşı dayanıklı olduğunu ve mevcut sayısal görüntü damgalama yaklaşımlarından üstün olduğunu göstermektedir. Ancak, karmaşık dalgacık dönüşümünün uygulanması hesaplama açısından maliyetlidir. Bu nedenle, deneylerde hesaplama karmaşıklığını azaltmak için çift-ağaç uygulaması kullanılmaktadır.

Keywords

Sayısal Görüntü Damgalama , Görüntü normalleştirme , DT-CWT

References

• Alghoniemy, M., & Tewfik, A. H. (2004). Geometric invariance in image watermarking. IEEE Transactions on Image Processing, 13(2), 145–153.
• Barni, M., Bartolini, F., & Piva, A. (2001). Improved wavelet-based watermarking through pixel-wise masking. IEEE Transactions on Image Processing, 10(5), 783–791.