Selective Encryption Scheme Based on Region of Interest for Medical Images

의료 영상을 위한 관심영역 기반 선택적 암호 기법

For the patients' privacy, secure access control of medical images is essentially necessary. In this paper, two types of Region of Interest (ROI)-based selective encryption schemes are proposed, which concentrate on the security of crucial parts in medical images. The first scheme randomly inverts the most significant bits of ROI coefficients in several high frequency subbands in the transform domain, which only incurs little loss on compression efficiency. The second scheme employs a symmetric key encryption to encrypt selectively the ROI data in the final code-stream, which provides sufficient confidentiality. Both of two schemes are backward compatible so as to ensure a standard bitstream compliant decoder so the encrypted images can be reconstructed without any crash.

환자의 신변보호를 위하여 의료 영상에 비인가 된 사용자의 접근을 제한하는 것은 필수적이다. 본 논문에서는 의료 영상의 접근 제어를 위한 관심 영역(ROI, Region of Interest) 기반의 선택적 암호 기법들을 제안한다. 첫 번째 제안 기법은 웨이블릿 서브밴드들 중 관심영역에 속한 계수의 비트를 랜덤하게 변경하여 암호화를 수행하며, 이미지의 압축과 암호화가 동시에 수행되고 암호화로 인한 압축률에 대한 손실이 적은 특징을 가진다. 두 번째 제안 기법은 안전성의 향상을 위하여 압축된 코드스트림의 관심 영역에 대칭키 기반 암호 알고리즘을 적용하며, 암호화 과정에서 압축률에 영향을 미치지 않는 특징이 있다. 또한 제안 기법들은 JPEG2000의 코드스트림 표준 디코더와 호환성을 제공한다.