A Watermarking System Using the Wavelet Technique for Satellite Images

Authors: I. R. Farah, I. B. Ismail, M. B. Ahmed

Abstract:

The huge development of new technologies and the apparition of open communication system more and more sophisticated create a new challenge to protect digital content from piracy. Digital watermarking is a recent research axis and a new technique suggested as a solution to these problems. This technique consists in inserting identification information (watermark) into digital data (audio, video, image, databases...) in an invisible and indelible manner and in such a way not to degrade original medium-s quality. Moreover, we must be able to correctly extract the watermark despite the deterioration of the watermarked medium (i.e attacks). In this paper we propose a system for watermarking satellite images. We chose to embed the watermark into frequency domain, precisely the discrete wavelet transform (DWT). We applied our algorithm on satellite images of Tunisian center. The experiments show satisfying results. In addition, our algorithm showed an important resistance facing different attacks, notably the compression (JEPG, JPEG2000), the filtering, the histogram-s manipulation and geometric distortions such as rotation, cropping, scaling.

Keywords: Digital data watermarking, Spatial Database, Satellite images, Discrete Wavelets Transform (DWT).

Digital Object Identifier (DOI): doi.org/10.5281/zenodo.1060457

References:

[1] Stefan Katzenbeisser et Fabien A. P. Petitcolas, Information Hiding Techniques for Steganography and Digital Watermarking. Security Technologies for the World Wide Web, Artech House Computer Security Series, 2000.
[2] Matthieu Brunet et Frédéric Raynal. "La problématique du watermarking". Site : www-rocq.inria.fr/codes/Watermarking Dernière mise ├á jour 2000.
[3] Christine Cavaro-Menard. "Codage, Compressiont Echanges d-images". Unité de Traitement d-Images Médicales - ├ëquipe Signal et Image - Service de Médecine Nucléaire et de Biophysique - CHU d'Angers.
[4] Anne Manoury. "Tatouage d'images numériques par paquets d'ondelettes", Thèse de Doctorat, Spécialité: Automatique et informatique appliquée. Ecole Centrale de Nantes, Décembre 2001.
[5] David Gross-Amblard. "Tatouage: appliqué aux bases de données". Laboratoire Cedric - CNAM, 2003.
[6] Nafornita Corina. "Watermarking in the wavelet domain". Mémoire de dipl├┤me pour obtenir le degré de M.Sc. Université ÔÇ│PolitechnicaÔÇ│ Timisora, Faculté d-Electronique et Télécommunication. TIMISOARA- 2004.
[7] S. Mallat. Une exploration des signaux en ondelettes. Les Éditions de l-École Polytechnique, Ellipses edition, 2000.
[8] S. Mallat. A wavelet tour of signal processing. Academic Press, 1998.
[9] Ingemar J. Cox, Matthew L. Miller, et Jerey A. Bloom. "Digital Watermarking". Morgan Kaufmann Publishers, Inc., San Francisco, 2001.
[10] Demaeyer Jonathan, Bebronne Michael et Forthomme Sébastien. "Les Ondelettes". Université Libre de Bruxelles, Faculté des Sciences, Département de Physique : Deuxième Candidature en Sciences Physiques, Printemps des sciences 2003.
[11] Caroline Fontaine. "Le tatouage des images numériques". Laboratoire d'Informatique Fondamentale de Lille. Pour la science N┬░270 - Avril 2000.
[12] Guillaume Savaton. "Méthodologie de Conception de Composants Virtuels Comportementaux pour une Cha├«ne de Traitement du Signal Embarquée". Laboratoire d'Electronique des Systèmes Temps Réel (LESTER) Université de Bretagne Sud, Lorient décembre 2002.
[13] I.B.Ismail, I. R. Farah and M. B. Ahmed "Satellite images watermarking based on wavelet techniques". IEEE The 2 International Conference en Information and Communication Technologies ICTTA'06 Syria, 2006.