[논문]문서화상에 대한 차분부호장 혼합 합성 알고리즘

박일남

문서화상에 대한 차분부호장 혼합 합성 알고리즘
A Study On Runlength Distance Mixing Algorithm For Document Image 원문보기

본 논문에서는 문서화상에 대한 차분 부호장 혼합 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘을 사용할 경우 RL과 DM 알고리즘에 비해 동일 문서에 2배의 정보를 합성할 수 있다. 본 알고리즘을 사용할 경우 비 보안 문서상에 디지털 서명 뿐 아니라 보안 문서도 합성 가능하다. 이 경우 제 3자가 보안 전송 사실을 감지 할 수 없어 문서의 보안 전송이 구현된다.

This paper presents a composition method for document image using RDM algorithm. It is possible to compose about double quantity of document image in same document space compared with RL or DM algorithm, if it used. RDM algorithm is available to compose secret document as well as digital signatures onto non-secure document. In this case, secure transmissin of document will be realize because the third party do not recognize secure transmission.

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문제 정의

본 논문에서는 참조주사선과 부호화주사선의 변화화소의 거리의 우기성을 이용한 차분부 호장 혼합 합성 알고리즘을 제안하였다. ITU의 TEST CHART를 대상으로 실험한 결과, 차분부호장 혼합 알고리즘은 기존의 RM 알고리즘에 비해 합성량을 증가시키고 비도상에서 시간 복잡도가 O(n")으로 매우 안전함을 확인하였다.

제안 방법

문서 화상의 정보량을 고려할 때 강한 암호의 적용은 속도상에서 큰 문제를 야기시킨 다. 따라서 본 논문은 이와 같은 점을 고려해 문 서의 보안 전송 여부를 제 3자가 판독할 수 없 게 하여 1차적으로는 공격(Attack)의 가능성을 줄이고 2차적으로는 공격이 가해진다해도 스크 램블(Scramble)에 의해 해독이 용이하지 않도록 하는 BIT합성에 의한 문서의 보안 기법으로 차 분부호장 혼합(Runlength & Distance Mixing) 알고리즘을 제안하다. 이는 앞서 제시한 방식 [3, 4, 5]에 비해 동일한 문서 공간에 약 2배의 합 성이 가능하므로 송수신 부호량을 반감시킬 수 있으며 합성 속도가 개선된다.
본 알고리즘은 RL과 si를 고려한 수신측에 서의 복호를 고려하여 송신측에서 합성 BIT so, si에 따라 부호화 주사선의 RL과 CSL과 RSL 간 们를 신축조작함으로써 합성을 실현한다. 합 성을 실현하기 위한 각 처리기능(Precessing Function)을 다음과 같이 정의한다.
이는 앞서 제시한 방식 [3, 4, 5]에 비해 동일한 문서 공간에 약 2배의 합 성이 가능하므로 송수신 부호량을 반감시킬 수 있으며 합성 속도가 개선된다. 본 알고리즘은 부호화 주사선(Coding Scan Line:이하 CSL)의 흑부호장(Black Runlength:이하 BR)의 우기성과 참조주사선 (Reference Scan Line: 이하 RSL)과 CSL의 변화화소간 거리의 우기성을 합성 비트 에 따라 신축조작함으로써 2비트의 동시 합성을 구현한다. 실험을 통해 앞서 제안한 알고리즘과 차분부호장 혼합 알고리즘을 합성 가능량 및 합 성 전후의 부호량의 변화와 비도의 측면에서 비교 분석한다.
본 알고리즘은 부호화 주사선(Coding Scan Line:이하 CSL)의 흑부호장(Black Runlength:이하 BR)의 우기성과 참조주사선 (Reference Scan Line: 이하 RSL)과 CSL의 변화화소간 거리의 우기성을 합성 비트 에 따라 신축조작함으로써 2비트의 동시 합성을 구현한다. 실험을 통해 앞서 제안한 알고리즘과 차분부호장 혼합 알고리즘을 합성 가능량 및 합 성 전후의 부호량의 변화와 비도의 측면에서 비교 분석한다.

대상 데이터

본 논문에서 제안된 알고리즘에 대한 모의 실 험은 ITU의 FAX용 TEST화상(1024 X 723)厠 [8, 9] 두 개를 선택하여 PC상에서 실험을 행하였다. 실험 결과는 다음과 같다.

성능/효과

본 논문에서는 참조주사선과 부호화주사선의 변화화소의 거리의 우기성을 이용한 차분부 호장 혼합 합성 알고리즘을 제안하였다. ITU의 TEST CHART를 대상으로 실험한 결과, 차분부호장 혼합 알고리즘은 기존의 RM 알고리즘에 비해 합성량을 증가시키고 비도상에서 시간 복잡도가 O(n")으로 매우 안전함을 확인하였다. 합성 전후 부호량의 변화가 거의 없어 합성에 따른 부하가 거의 없었고 합성 전후의 문서상에서의 뚜렸한 시각적 차이를 느낄 수 없어 제3자에게는 통상의 문서교환으로 인식될 것이다.
그림 10과 그림 11에서 보는 바와 같이 원 문 서 화상과 데이타가 합성된 문서화상간의 시각 적인 차이를 느낄 수 없어 비밀 합성이 가능한 것을 확인할 수 있었으며 표 2에서와 같이 앞서 발표한 RM 서명문 합성 방법과 비교하였을 때 에 합성가능 데이터량이 NCH문서의 경우 약 45% NO₂의 경우 약 4.5% 증가함을 확인하였다. 즉 문서가 복잡할수록 차분부호장혼합 알고 리즘의 합성량이 더울 증가함을 확인하였다.
즉 문서가 복잡할수록 차분부호장혼합 알고 리즘의 합성량이 더울 증가함을 확인하였다. 또한 표 3에 보인 바와 같이 합성 전후의 전송 부 호량의 변화가 약 0.3% 이내로 부호량의 증대에 따른 부하가 거의 없음을 확인하였다.문서상의 해독될 확률을 비도(Crypto-degree)로 평가하면 다음과 같다.
5% 증가함을 확인하였다. 즉 문서가 복잡할수록 차분부호장혼합 알고 리즘의 합성량이 더울 증가함을 확인하였다. 또한 표 3에 보인 바와 같이 합성 전후의 전송 부 호량의 변화가 약 0.
이와 같이 nab개의 주사선에 의존하도록 서명 데이타를 합성하면, 1개의 변화화소 ao에 nab개의 우기성 계열 叭, … , (川撮이 존 재하게 되어서 만일 제 3자나 수신자가 문서를 위조한 때, 문서상의 변화화소 ao에 대해 계열 屮를 만족시키는 것은 극히 곤란하게 된다. 차 분부호장 혼합 알고리즘은 합성시 전제조건이 없어 합성 가능량이 저하되지 않으며 앞서 제안한 RM 알고리즘에 비해 두 배의 합성 이 가능하 므로 전송 부호량의 감소와 서명 속도의 개선이 가능하다.

후속연구

합성 전후 부호량의 변화가 거의 없어 합성에 따른 부하가 거의 없었고 합성 전후의 문서상에서의 뚜렸한 시각적 차이를 느낄 수 없어 제3자에게는 통상의 문서교환으로 인식될 것이다. 앞으로 본 논문에서 제안한 차분부호장 혼합 알고리즘을 이용하여 디지틀 서명뿐 아니라 비밀문서를 일반 문서에 합성할 경우에 대한 연구가 필요할 것이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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