The KIPS Transactions:PartB (정보처리학회논문지B)

Korea Information Processing Society (한국정보처리학회)
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Integrity Authentication Algorithm of JPEG Compressed Images through Reversible Watermarking

가역 워터마킹 기술을 통한 JPEG 압축 영상의 무결성 인증 알고리즘

  • 조현우 ((주)에이티아이) ;
  • 여동규 (국립금오공과대학교 모바일연구소) ;
  • 이해연 (국립금오공과대학교 컴퓨터소프트웨어공학과)
  • Received : 2011.10.10
  • Accepted : 2012.01.03
  • Published : 2012.04.30
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Abstract

Multimedia contents can be copied and manipulated without quality degradation. Therefore, they are vulnerable to digital forgery and illegal distribution. In these days, with increasing the importance of multimedia security, various multimedia security techniques are studied. In this paper, we propose a content authentication algorithm based on reversible watermarking which supports JPEG compression commonly used for multimedia contents. After splitting image blocks, a specific authentication code for each block is extracted and embedded into the quantized coefficients on JPEG compression which are preserved against lossy processing. At a decoding process, the watermarked JPEG image is authenticated by extracting the embedded code and restored to have the original image quality. To evaluate the performance of the proposed algorithm, we analyzed image quality and compression ratio on various test images. The average PSNR value and compression ratio of the watermarked JPEG image were 33.13dB and 90.65%, respectively, whose difference with the standard JPEG compression were 2.44dB and 1.63%.

멀티미디어 콘텐츠는 디지털 데이터의 특성상 수정과 복제가 쉽고, 이에 따라 불법 유통과 위 변조 등의 문제가 발생할 수 있다. 최근 여러분야에서 멀티미디어 콘텐츠 보안의 중요성이 높아지고 있고, 이러한 기술적 요구에 맞추어 다양한 멀티미디어 콘텐츠 보안 기술이 연구되고 있다. 본 논문에서는 JPEG 압축 표준에서 사용할 수 있는 가역 워터마킹 및 콘텐츠 인증 알고리즘을 제안한다. 영상의 샘플 블록을 이용하여 특징적인 인증 코드를 생성하고, JPEG 압축 과정 중 비손실 과정에서 보존되는 데이터를 이용해 히스토그램 쉬프팅 기법을 이용하여 인증 코드를 삽입한다. 디코딩 과정에서 영상 인증과 동시에 품질을 복원한다. 제안 알고리즘의 성능 평가를 위해 다양한 영상을 대상으로 품질과 압축률을 평가하였다. 삽입된 영상의 PSNR과 압축률은 각각 33.13dB과 90.65%로, 표준 인코딩 영상 대비 2.44dB의 PSNR 차이와 1.63%의 압축률 차이를 보였다.

Keywords

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