The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology (한국정보전자통신기술학회논문지)

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A Study on reversible data hiding using the characteristics of image and solving CZP problem

영상의 특성을 효과적으로 이용하고 CZP 문제를 해결하여 영상에 가역적으로 데이터를 은닉하는 기법에 대한 연구

  • Jung, Soo-Mok (Division of Computer Science & Engineering, Sahmyook University)
  • Received : 2019.02.05
  • Accepted : 2019.02.13
  • Published : 2019.02.28
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Abstract

In this paper, we have effectively used the surface characteristics and local similarity existing in image, solved the problem that there is no CZP(Closest Zero point) that occurs in a very few images to hide secrete data into cover image by using histogram shift. By applying the proposed technique, it is possible to hide secrete data invisibly into the cover image, extract secrete data from the stego-image with no data loss, and completely restore the original cover image. It is impossible to know whether the secrete data is hidden in the stego-image because the stego-image constructed by applying the proposed technique has a good visual quality that can not distinguish the difference from the cover image. The proposed method is able to hide secrete data at various levels compared to conventional APD(Adjacent Pixel Difference) technique, and hide secrete data up to 25.1% more than APD in cover image.

본 논문에서는 영상에 존재하는 곡면 특성과 지역적 유사성을 효과적으로 이용하고, 극히 일부 영상에서 발생하는 CZP(Closest Zero point)가 존재하지 않는 문제를 해결하여 히스토그램 이동을 통해 가역적으로 기밀데이터를 커버 이미지(cover image)에 은닉할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안된 기법을 적용하면 커버 이미지에 비가시적으로 데이터를 은닉할 수 있으며, 데이터가 은닉된 스테고 이미지(stego-image)로부터 기밀 데이터를 손실 없이 추출하고, 원본 커버 이미지를 온전히 복원할 수 있다. 제안된 기법을 적용하여 구성한 스테고 이미지는 커버 이미지와 차이를 구별할 수 없을 정도로 시각적 화질이 우수하기 때문에 기밀 데이터가 스테고 이미지에 은닉되었는지를 알 수 없다. 제안된 기법은 기존의 APD(Adjacent Pixel Difference)기법에 비하여 다양한 레벨로 기밀 데이터를 은닉할 수 있으며, APD 기법 대비 최대 25.1% 많은 기밀 데이터를 커버 이미지에 은닉 할 수 있었다.

Keywords

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그림 2. APD 기법에서의 은닉 절차 Fig. 2. The embedding process of APD

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그림 4. y%2=1인 행에서의 예측 픽셀 값 예측 Fig 4. Pixel value prediction at the row with y%2=1

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그림 1. D에 대한 히스토그램 Fig. 1. Histogram of sequence D

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그림 3. APD기법에서의 추출 절차 Fig. 3. The extraction process of APD

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그림 5. 제안기법의 데이터 은닉 절차 Fig. 5. Data embedding process of the proposed algorithm

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그림 6. 제안기법에서의 데이터 추출 절차 Fig. 6. Data extraction process of the proposed algorithm

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그림 7. 커버 이미지와 스테고 이미지 Fig. 7. Cover images & stego-images

표 1. 제안된 기법에 대한 실험 결과 Table 1. The experimental results of the proposed algorithm

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