본 논문에서 우리는 이진 이미지에 기초한 정교한 방법을 소개한다. 이 기술은 이진 이미지와 하프톤이미지에 데이터를 저장하는 방법이다. 이진 이미지는 비트맵 이미지고 하프톤 이미지는 제한된 범위를 두 개의 값으로 구성한 이미지다. 이와 같은 이유 때문에, 이러한 이미지는 약간의 수정만으로 이미지의 질이 좋지 않다. 그러므로, 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 이진 이미지에 RLE 기법을 적용하였다. 즉, 우리는 이 방법으로 메시지를 은폐하기에 적합한 장소를 찾는 것이 가능하다. 우리는 이진 이미지에 데이터를 은폐하는 새로운 기법을 본 논문에서 제한하였다. 또한, 우리는 PWLC 방법보다 우리가 제안한 알고리즘이 더 우수함을 실험을 통해서 입증하였다.
본 논문에서 우리는 이진 이미지에 기초한 정교한 방법을 소개한다. 이 기술은 이진 이미지와 하프톤이미지에 데이터를 저장하는 방법이다. 이진 이미지는 비트맵 이미지고 하프톤 이미지는 제한된 범위를 두 개의 값으로 구성한 이미지다. 이와 같은 이유 때문에, 이러한 이미지는 약간의 수정만으로 이미지의 질이 좋지 않다. 그러므로, 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 이진 이미지에 RLE 기법을 적용하였다. 즉, 우리는 이 방법으로 메시지를 은폐하기에 적합한 장소를 찾는 것이 가능하다. 우리는 이진 이미지에 데이터를 은폐하는 새로운 기법을 본 논문에서 제한하였다. 또한, 우리는 PWLC 방법보다 우리가 제안한 알고리즘이 더 우수함을 실험을 통해서 입증하였다.
In this paper, we proposed that a novel method base on a binary image that technique is proposed for data hiding into binary images and halftone image. A binary image is bitmap image and halftone is composed by two-tone value in a limited region in an image. For this reason, it is not easy to hide m...
In this paper, we proposed that a novel method base on a binary image that technique is proposed for data hiding into binary images and halftone image. A binary image is bitmap image and halftone is composed by two-tone value in a limited region in an image. For this reason, it is not easy to hide messages in binary images. PWLC is a new method to hide a message in binary images. However, it yields images of unacceptable quality, unless you should change very few of it. Therefore, in order to solve this problem, we used run-length method into binary images. That is, we find a proper region to hide messages. In this paper, we proposed new method to hide messages in binary images. In addition, we proved that our algorithm is better than PWLC through the experiment.
In this paper, we proposed that a novel method base on a binary image that technique is proposed for data hiding into binary images and halftone image. A binary image is bitmap image and halftone is composed by two-tone value in a limited region in an image. For this reason, it is not easy to hide messages in binary images. PWLC is a new method to hide a message in binary images. However, it yields images of unacceptable quality, unless you should change very few of it. Therefore, in order to solve this problem, we used run-length method into binary images. That is, we find a proper region to hide messages. In this paper, we proposed new method to hide messages in binary images. In addition, we proved that our algorithm is better than PWLC through the experiment.
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문제 정의
이 방법은 여러 단점을 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서 이 방법을 개선하여 보다 향상된 이진 이미지 형태를 유지하면서 데이터를 은폐하는 방법을 제안하고자 한다.
이 방법은 상대적으로 유사한 패턴을 찾기 어렵기 때문에 데이터 은폐 비율이 낮다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선한 보다 질 좋은 영상을 유지하면서 데이터를 높게 은폐하는 방법을 제안하고자 한다.
본 논문에서 제안하는 데이터 은폐는 비밀 통신이나 저작권의 목적으로 활용되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 하프톤 영상 혹은 비트맵 영상에 데이터를 은폐하는 효율적인 방법을 제안하고자 한다.
본 논문에서는 이진 이미지를 획득한 사람에게 이미지의 회손이 적도록 데이터를 은폐하였다. 따라서, 이를 증명하기 위해서 이미지의 외곡을 측정하는 방법으로 PSNR 을 사용하였다.
특히, 본 논문에서는 PWLC와 같이 연속적인 1과 0에 데이터를 은폐함으로서 이진 영상의 왜곡이 심한 문제점을 해결하기 위해서 3장에서 제안한 방법으로 이러한 문제점을 해결하였다.
하프톤에 형태의 이미지에 데이터 은폐를 실험한 경우에 대해서 다른 논문과 비교하고자 한다. 우선 (표 4)는 [8]의 연구로서 본 논문의 실험 결과의 우수성을 입증하기 위한 비교 실험 결과이다.
제안 방법
M×N의 크기의 두 이미지에 대해서, 하나는 원본이미지 다른 하나는 데이터가 은폐된 이미지를 가지고 측정하였다.
또한, 하프톤 영상의 한 방법인 오더드 디더링 방법으로 그레이 영상을 하프톤으로 만들고, 이 영상에 데이터를 이진 영상에서와 같은 방법으로 은폐하였다. 그 결과 (표 5)에서 보듯이 10배 정도의 데이터를 더 저장하는 것을 볼 수 있다.
따라서, 이 기술은 암호화 처리를 동반할 때 보다 뛰어난 안전장치가 될 수 있다. 이를 위해서 본 논문에서도 데이터 은폐에 암호화 기법을 적용하였다[2].
대상 데이터
데이터 은폐량이 상대적으로 우수함을 알 수 있다. PSNR을 원래 영상을 대상으로 실험하여 수행하였다. 하프톤 영상은 4×4에 대푯값을 2개만을 가지고 표현함으로서 상대적으로 PSNR이 좋지 않음을 알 수 있다.
이론/모형
본 논문에서는 이진 이미지를 획득한 사람에게 이미지의 회손이 적도록 데이터를 은폐하였다. 따라서, 이를 증명하기 위해서 이미지의 외곡을 측정하는 방법으로 PSNR 을 사용하였다. M×N의 크기의 두 이미지에 대해서, 하나는 원본이미지 다른 하나는 데이터가 은폐된 이미지를 가지고 측정하였다.
성능/효과
(표 1)에서 영문 텍스트에 데이터를 은폐한 량이 6624bit 로서 은폐량이 본 논문에서 제안한 방법과 이미지 크기를 비교했을 때 유사함을 알 수 있다. 그러나, 시각적으로 이미지 텍스트의 글자를 읽기 불가능한 정도로 이미지가 회손되는 방법으로 본 논문에서 제안한 방법이더 우수하다.
(표 1)에서 영문 텍스트에 데이터를 은폐한 량이 6624bit 로서 은폐량이 본 논문에서 제안한 방법과 이미지 크기를 비교했을 때 유사함을 알 수 있다. 그러나, 시각적으로 이미지 텍스트의 글자를 읽기 불가능한 정도로 이미지가 회손되는 방법으로 본 논문에서 제안한 방법이더 우수하다.
왜냐 하면 PWLC는 데이터를 저장하기 위해서 찾아내야하는 경계지점 때문에 미키마우스 이미지와 같이 경계점이 뚜렷하지 않으면 이미지를 삽입하기 어렵다. 그런나, 본 논문에서 제안한 방법은 Baboon과 같은 연속적인 1과 0이 아닌 경우라도 얼마든지 데이터를 삽입하는 것이 가능하다.
그 결과 (표 5)에서 보듯이 10배 정도의 데이터를 더 저장하는 것을 볼 수 있다. 따라서, 본 논문에서 제안한 방법은 다른 기존의 방법에 비해서 데이터 저장 능력이 우수함을 알수 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
PWLC기법에서는 어떤 연산을 사용하는가?
그 결과 완전한 영상을 복원하는데 실패할 경우가 있다. PWLC는 어떤 압축 기법도 사용하지 않는데, 이 기법은 호스트 이미지에 데이터를 저장할 때, XOR 이진 연산을 사용한다. 이 방법은 단순히 연속된 "000000" 혹은 "111111"와 같은 이진 이미지의 경계 지정즉, 백과 흑의 경계 지점을 찾는다.
Pixel-wise는 어떤 것에 적합한가?
Pixel-wise[5,6] 방법은 dispersed-dot 하프톤 이미지에 적합하다. 그라나, 시각적으로 salt-pepper 노이즈 현상을 볼 수 있다.
BTC에서 인코딩을 위해 무엇을 대표값으로 사용하는가?
BTC는 1979년에 Delp와 Mitchell이 효율적인 압축방법의 하나로 제안한 방법이다. 이 방법에서 인코딩을 위해서 겹침이 없는 이미지 블록에 대해서 두개의 특징 값을 대표값으로 사용해서 나타낸다[1]. 따라서, 이 방법은 출판물이나 고급영상을 제공하기 어려운 환경에 활용되고 있고, 영상 압축의 하나의 형태로서 이용되고 있다.
참고문헌 (8)
Jing-Ming Guo, Watermarking in dithered halftone images with embeddable cells selection and inverse halftoning, Signal Processing, vol. 88, 1496-1510, 2008.
C.L.Tsi, K.C.Fan, C.D. Chung and T.C.Chung, "Data Hiding of Binary Image Using Pair-Wise Logical Computation Mechanism," in Proc. IEEE International Conference on Multimedia and Expo, ICME 2004, (Taipei, Taiwan), vol.2., pp. 951-954, 2004.
C.L. Tsi, K.C.Fan, C.D. Chung and T.C. Chuang, "Reversible and lossless data Hiding with Application in Digital Library," International Camahan Conference on Security Technology, pp. 226-232. 2004.
M.S. fu and O.C. Au, Data Hiding in Digital Binary Image, IEEE Int, Conf, Multimedia and Expo, Expo, ICME'00, New York, USA, 2000.
M.S. Fu and O.C. Au, Data Hiding by Smart Pair Toggling for Halftone Images, IEEE Int, Conf, Acoustics, Speech and Signal Processing, vol, 4. 2318-2321, 2000.
C.S. Pei and J.M.Guo, Hybrid Pixel-Based Data Hiding and Block based Watermarking for Error-Diffused Halftone Images, IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology, vol.13, no. 8, pp.867-884, 2003.
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