본 논문에서는 공간적 암호화 기법을 적용하여 컬러 영상의 LSB에 워터마크를 은닉하는 효과적인 기법을 제안하였다. 영상의 LSB에 은닉된 워터마크를 추출하여도 워터마크가 다양한 공간적 암호화 기법을 사용하여 암호화 되어 있기 때문에 추출된 워터마크의 정보를 해독 할 수 없다. 따라서 본 논문에서 제안된 공간적 암호화 기법을 사용하여 LSB에 워터마크를 은닉하면 기존의 LSB에 워터마크를 삽입하는 기법에 비하여 보안성이 크게 향상된다. 제안된 기법을 적용하여 워터마킹을 수행하면, 워터마크가 은닉된 영상의 화질이 매우 우수하여 원본 영상과 구별이 불가능하며 워터마크가 은닉된 영상으로부터 기밀 데이터인 워터마크를 손실 없이 추출 할 수 있다. 제안된 기법의 성능을 수학적으로 분석하고 제안된 기법의 우수성을 실험을 통하여 확인하였다. 512×512 크기를 갖는 Lenna, airplane, Tiffany, pepper 영상에 제안 기법을 적용하여 워터마크를 은닉한 경우, 워터마크가 은닉된 영상의 PSNR 값은 각각 53.91dB, 54.10dB, 54.09dB, 54.13dB 이었다.
본 논문에서는 공간적 암호화 기법을 적용하여 컬러 영상의 LSB에 워터마크를 은닉하는 효과적인 기법을 제안하였다. 영상의 LSB에 은닉된 워터마크를 추출하여도 워터마크가 다양한 공간적 암호화 기법을 사용하여 암호화 되어 있기 때문에 추출된 워터마크의 정보를 해독 할 수 없다. 따라서 본 논문에서 제안된 공간적 암호화 기법을 사용하여 LSB에 워터마크를 은닉하면 기존의 LSB에 워터마크를 삽입하는 기법에 비하여 보안성이 크게 향상된다. 제안된 기법을 적용하여 워터마킹을 수행하면, 워터마크가 은닉된 영상의 화질이 매우 우수하여 원본 영상과 구별이 불가능하며 워터마크가 은닉된 영상으로부터 기밀 데이터인 워터마크를 손실 없이 추출 할 수 있다. 제안된 기법의 성능을 수학적으로 분석하고 제안된 기법의 우수성을 실험을 통하여 확인하였다. 512×512 크기를 갖는 Lenna, airplane, Tiffany, pepper 영상에 제안 기법을 적용하여 워터마크를 은닉한 경우, 워터마크가 은닉된 영상의 PSNR 값은 각각 53.91dB, 54.10dB, 54.09dB, 54.13dB 이었다.
In this paper, we proposed an effective technique for hiding the watermark in the LSB of a color image by applying spatial encryption techniques. Even if the watermark hidden in the LSB of the image is extracted, the information of the extracted watermark cannot be decrypted because the watermark is...
In this paper, we proposed an effective technique for hiding the watermark in the LSB of a color image by applying spatial encryption techniques. Even if the watermark hidden in the LSB of the image is extracted, the information of the extracted watermark cannot be decrypted because the watermark is encrypted using various spatial encryption techniques. Therefore, if the watermark is concealed in the LSB using the spatial encryption techniques proposed in this paper, the security is greatly improved compared to the existing technique of embedding the watermark in the LSB. When watermarking is performed by applying the proposed technique, the image quality of the watermark-concealed image is very good, so it is impossible to distinguish it from the original image, and the watermark, which is confidential data, can be extracted from the watermarked image without loss. The performance of the proposed technique was mathematically analyzed and the superiority of the proposed technique was confirmed through experiments. When the watermark was concealed by applying the proposed technique to Lenna, airplane, Tiffany, and pepper images having a size of 512×512, the PSNR values of the watermarked images were 53.91dB, 54.10dB, 54.09dB, and 54.13dB, respectively.
In this paper, we proposed an effective technique for hiding the watermark in the LSB of a color image by applying spatial encryption techniques. Even if the watermark hidden in the LSB of the image is extracted, the information of the extracted watermark cannot be decrypted because the watermark is encrypted using various spatial encryption techniques. Therefore, if the watermark is concealed in the LSB using the spatial encryption techniques proposed in this paper, the security is greatly improved compared to the existing technique of embedding the watermark in the LSB. When watermarking is performed by applying the proposed technique, the image quality of the watermark-concealed image is very good, so it is impossible to distinguish it from the original image, and the watermark, which is confidential data, can be extracted from the watermarked image without loss. The performance of the proposed technique was mathematically analyzed and the superiority of the proposed technique was confirmed through experiments. When the watermark was concealed by applying the proposed technique to Lenna, airplane, Tiffany, and pepper images having a size of 512×512, the PSNR values of the watermarked images were 53.91dB, 54.10dB, 54.09dB, and 54.13dB, respectively.
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문제 정의
본 논문에서는 LSB에 기밀 데이터를 은닉하는 일반적인 기법의 단점을 보완하기 위하여 다양한 공간적인 암호화 기법을 적용하여 기밀 데이터인 워터마크를 LSB에 은닉하여 보안성을 획기적으로 향상시키는 워터마킹 기법을 제안하였다.
본 논문에서는 공간적 암호화 기법, 선택적인 비반전/반전/skip 기법, 컬러 평면의 임베딩 순서 변환 기법 등을 적용하여 기밀 데이터인 워터마크를 영상에 은닉하는 보안이 우수한 워터마킹 기법을 제안하였다.
제안 방법
512x512 크기를 갖는 Lenna, airplane, Tiffany, pepper 영상에 대하여 실험을 수행하여 제안된 기법의 성능을 확인하였다. 영상의 R,G,B 평면의 최상위 행(row)에 그림 2와 같은 임베딩 정보를 삽입하고, 임베딩 정보에 따라 나머지 영역에 기밀 데이터를 은닉하였다.
성능/효과
H와 W는 영상의 높이와 너비를 각각 나타낸다. 본 실험에 사용된 컬러 영상에서는 최대 784,896비트를 은닉할 수 있다.
실험에 사용된 기밀 데이터는 본 논문의 Abstract이며, 이를 2진 파일로 변환한 결과를 임베딩 정보에 따라 영상의 LSB에 반복적으로 은닉하였다. 그림 4는 실험에 사용된 원본 영상과 기밀 데이터가 은닉된 결과 영상을 보여주고 있다.
제안 기법을 512x512 크기를 갖는 Lenna, airplane, Tiffany, pepper 영상에 적용하여 기밀 데이터를 은닉한 경우, 워터마크가 은닉된 영상의 PSNR 값은 40dB보다 큰 53.91dB, 54.10dB, 54.09dB, 54.13dB 이었다. 따라서 워터마크가 은닉된 영상과 원본 영상의 구분이 시각적으로 거의 불가능하기 때문에 기밀 데이터를 일반 사용자가 인지 할 수 없게 된다.
제안기법을 적용하여 워터마크를 컬러 영상에 은닉하면 워터마크가 안전하게 저장되어 보안성이 높게 유지되고, 기밀 데이터인 워터마크를 손실 없이 복원할 수 있다.
그림 4는 실험에 사용된 원본 영상과 기밀 데이터가 은닉된 결과 영상을 보여주고 있다. 제안된 기법에 따라 Lenna, airplane, Tiffany, pepper 영상에 대하여 워터마킹을 수행한 결과 영상인 기밀 데이터가 은닉된 영상의 PSNR 값은 각각 53.91dB, 54.10dB, 54.09dB, 54.13dB 이었다. 그림 4에서 보는 바와 같이 각 원본 영상에 기밀 데이터를 은닉하면, 기밀 데이터가 은닉된 영상의 화질이 매우 뛰어나 원본 영상과의 구분이 시각적으로는 거의 불가능하다.
제안된 기법의 임베딩 정보를 사용하여 워터마킹을 수행한 후 워터마크가 은닉된 이미지의 LSB에서 데이터를 추출하여 임베딩 정보를 구성하고 구성된 임베딩 정보를 사용하여 기밀 데이터를 손실 없이 추출할 수 있다. 따라서 제안된 기법은 기밀 데이터인 워터마크를 은닉하는 다양한 응용에 효과적으로 사용 될 수 있다.
후속연구
제안된 기법의 임베딩 정보를 사용하여 워터마킹을 수행한 후 워터마크가 은닉된 이미지의 LSB에서 데이터를 추출하여 임베딩 정보를 구성하고 구성된 임베딩 정보를 사용하여 기밀 데이터를 손실 없이 추출할 수 있다. 따라서 제안된 기법은 기밀 데이터인 워터마크를 은닉하는 다양한 응용에 효과적으로 사용 될 수 있다.
참고문헌 (7)
H. C. Huang, C. M. Chu, J. S. Pan, "The optimized copyright protection system with genetic watermarking", Soft Computing, Vol. 13, No. 4, pp. 333-343, October, 2009.
Z. Ni, Y. Q. Shi, N. Ansari, W. Su, "Reversible data hiding", IEEE Trans. on Circuits and Systems for Video Technology, Vol. 16, No. 3, pp. 354-362, March, 2006.
Z. Andrew, Tirkel, G. A. Rankin, G. Ron, V. Schyndel, W. J. Ho, N. R. A. Mee, C. F. Osborne, "Electronic watermark", Digital Image Computing, Technology and Applications, pp. 666-673, Macquarie University, 1994.
A. J. Zargar, "Digital Image Watermarking using LSB Technique", International Journal of Scientific & Engineering Research, Vol. 5, Issue 7, pp. 202-205, March, 2014.
P. Gaur, and N. Manglani, "Image Watermarking Using LSB Technique", International Journal of Engineering Research and General Science, Vol. 3, Issue 3, pp. 1424-1433, June, 2015.
B. Chitradevi, N. Thinaharan, M. Vasanthi, "Data Hiding Using Least Significant Bit Steganography in Digital Images", Stat. Approaches Multidiscip. Res. Vol. 1, pp. 143-150, January, 2017.
T. Halder, S. Karforma, R. Mandal, "A Block-Based Adaptive Data Hiding Approach Using Pixel Value Difference and LSB Substitution to Secure E-Governance Documents". Journal of Information Processing Systems, Vol. 15, No. 2, pp. 261-270, April, 2019.
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