스테가노그래피는 인터넷에서 은닉메시지가 보내어지는 사실 자체를 숨기는 것이다. 일반적인 스테간 분석은 스테고 신호의 통계량에서 갑작스런 변화인 이상치를 감지하는 것이다. 혼합된 스테고 이미지에 비해 은닉자료가 매우 작은 경우 은닉된 자료의 감지와 위치를 찾아내는 일반적이고 효과적인 감지기법 즉, 이웃한 4개의 픽셀값을 이용한 삽입용량값과 카이스퀘어 검사기법 등을 함께 고려하는 개선된 방법을 제시한다.
정보 은닉 기술은 최근 들어 주목받고 있는 기술이다. 정보 은닉 기술을 보유하고 사용하는 것은 보안이 요구되는 통신 환경에서 경쟁력이 되기 때문이다. 본 논문에서는 2007년 초에 출시된 Microsoft Office 2007 파일에 정보를 은닉하는 것이 가능함을 보이고자 한다. Microsoft Office 파일 형식(format)이 Open XML을 따름을 고려할 때, Open XML의 특징을 이용하여 Microsoft Office 파일에 정보를 숨길 수 있다. Open XML 형식에서는 파트(Part)와 각 파트간의 관계를 사용자가 정의할 수 있는데, 이러한 사용자 정의의 파트와 사용자 정의의 관계가 Microsoft Office 2007 파일에 정보를 숨기는 데에 핵심적인 역할을 한다. Microsoft Office 응용 프로그램으로 만들어진 파일에는 이러한 사용자 정의의 파트와 파트간 관계가 존재하지 않으므로 이러한 요소의 존재 여부로, 정보가 은닉되었는지의 여부를 판단할 수도 있다.
스테가노그라피는 송/수신자간에 비밀 통신을 할 때 제3자가 기밀 정보를 인식하지 못하도록 디지털화된 각종 미디어에 몰래 숨겨서 통신을 한 수 있는 데이터 은닉의 한 분야이다. 특히 흑/백으로만 구성된 이진 영상 및 색상의 표현이 제한된 다치 영상 등에서 비시각적으로 기밀정보를 숨긴다는 것이 일반 컬러 영상에 비해 많은 어려움을 수반한다. 본 제안방식은 시각적인 영향을 작게 주는 패턴에만 기밀 데이터를 삽입하는 방식으로 기밀 데이터를 은닉시킨 후에도 화질의 열화가 거의 발생하지 않아 시각적으로 인지하기 어렵도록 개선한 방식이다.
영상의 히스토그램을 시프트 시켜 영상에 기밀 데이터를 은닉하는 가역 데이터 은닉기법들이 개발되었다. 이러한 기법들은 은닉된 기밀 데이터의 보안이 취약한 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위하여 픽셀값 정보를 사용하여 기밀 데이터를 삼중으로 암호화한 후 커버 이미지에 은닉하는 기법을 제안하였다. 제안된 기법을 사용하여 기밀 데이터를 삼중으로 암호화하여 커버 이미지에 은닉하여 스테고 이미지를 생성하면, 픽셀 정보에 기반한 암호화가 삼중으로 수행되었으므로 삼중으로 암호화되어 은닉된 기밀 데이터의 보안성이 크게 향상된다. 제안된 기법의 성능을 측정하기 위한 실험에서, 스테고 이미지로부터 삼중으로 암호화된 기밀 데이터를 추출하여도 암호화 키 없이는 원본 기밀 데이터를 추출할 수 없었다. 그리고 스테고 이미지(stego-image)의 화질이 48.39dB 이상인 매우 우수한 영상이기 때문에 스테고 이미지에 기밀데이터가 은닉되어있는지 인지할 수 없었으며, 스테고 이미지에 30,487비트 이상의 기밀 데이터가 은닉되었다. 제안된 기법은 스테고 이미지에 은닉되어있는 삼중으로 암호화된 기밀 데이터로부터 원본 기밀 데이터를 손실 없이 추출할 수 있으며, 스테고 이미지로부터 원본 커버 이미지를 왜곡 없이 복원할 수 있다. 따라서 제안된 기법은 보안이 중요하고 원본 커버 이미지를 완벽하게 복원하는 것이 필요한 군사, 의료, 디지털 라이브러리 등의 응용 분야에 효과적으로 활용될 수 있다.
본 논문에서는 얼굴, 지문 등의 생체특징을 안전하게 은닉하고 효과적으로 은닉정보를 추출할 수 있는 웨이블렛 기반 워터마킹 기법을 제안한다. 제안된 방법은 웨이블렛을 이용하여 워터마크 삽입위치를 결정하고 배경영상의 특성을 고려한 적응적 가중치설정방법에 의해 워터마크를 효과적으로 은닉하였다. 은닉된 워터마크 데이터는 워터마크가 삽입된 영상에 웨이블렛 역변환을 적용하여 효과적으로 생체특징을 추출한다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 워터마크 데이터인 생체특징의 은닉 전과 후의 특성분석과 워터마크 알고리즘이 생체 인식시스템에 미치는 영향을 평가하였다. 워터마킹 알고리즘을 적용하여 얼굴과 지문으로 구성된 다중생체 인식실험을 한 결과 인식률이 98.67%로 나타났다. 이로부터 제안된 방법은 효과적으로 생체정보를 은닉하고 생체인식률의 저하 없이 효과적으로 생체정보를 보호할 수 있음을 확인 할 수 있었다.
압축된 비디오 신호를 전송함에 있어 에러에 의해 영상이 손상되는 영향을 최소화하기 위하여 여러 가지 오류은닉 기법들이 제안되고 있다. 본 논문에서는 인터 프레임에서 오류가 발생하여 정보가 손실되었을 경우, 움직임벡터의 효율적인 복구를 통한 오류은닉 방식을 제안하였다. 이를 위해 기존의 블록오류은닉 방식이 갖고 있는 문제점들을 살펴보고 이 중 전체 합 문제(total sum problem)에 대해 해결책으로 제시 될 수 있는 Infinite Norm을 이용한 블록경계정합방식을 제안하였고 실험에 의해 그 성능을 검증하였다.
최근 들어, 정보 광고 디스플레이 (Digital Signage)는 영상 재현 및 IT 기술 발전으로 비약적 성장을 거듭하고 있다. 기업들의 마케팅이나 광고, 트레이닝 효과 및 고객 경험을 유도할 수 있는 커뮤니케이션 도구로써 공항이나 호텔, 병원 등 공공 장소에서 방송 프로그램뿐 아니라 특정한 정보를 함께 제공하는 디지털 영상 장치로써 다양하게 사용되고 있다. 현재는 기존 상업용 디지털 정보 디스플레이(DID)에 주요 기능을 제어할 수 있는 소프트웨어나 관리 플랫폼까지 종합적으로 공급하는 형태로 시장에 공급되고 있다. 현재 거의 대부분의 프로그램은 플래시를 이용하여 정보를 일방적으로 전달하는 모습을 하고 있어 사용자의 요구나 다양한 정보의 표현에 제약이 많았다. 본 논문에서는 사용자와의 쌍방향 통신을 유도를 통하여 광고의 예술성뿐 아니라 정보제공의 기능까지도 동시에 만족시킬 수 있는 은닉형 광고 디스플레이 제품 정보 표현 기법을 제안한다. 구체적으로 예로써 Histogram shifting 을 이용한 QR 코드 은닉을 통해 영상에서 사용자가 원하는 제품에 대한 QR 코드를 숨기고 표출하는 방법을 보인다.
본 논문은 압축된 비디오에 대한 적응적 오류 은닉 기법을 제안한다. 압축 과정에서 중복성이 제거되므로, 무선 채널이나 인터넷과 같이 오류가 발생하기 쉬운 네트워크에서 비디오 전송시 압축된 비디오 데이터는 오류에 대해 민감하다. 오류의 은닉은 손상된 비트열에서 비디오 데이터를 재생하는 방법이다. 본 논문에서는 계층화된 부호화 방법이 오류은닉에 매우 유용함을 입증했다. 실험 결과에서 영상의 어떤 부분은 기본계층의 정보를 사용하면 더 잘 은닉이 되고, 다른 부분은 이전 프레임 정보를 사용함으로써 좀 더 은닉이 잘 된다는 것을 보였다. 또한 움직임 벡터와 움직임 정도를 기본으로 하는 더욱 효과적이고 적응적인 기술을 개발하였다. 본 논문에서는 계층화된 부호화에 H.263.v2를 사용했는데, 더 나아가 DCT를 기본으로 하는 모든 비디오 코텍에 응용할 수 있다.
무선 환경에서의 패킷 손실은 비디오 통신과정에서 심각한 비디오 품질 저하를 초래한다. 이 논문에서는 블록의 신뢰도와 블록 경계면 매칭을 기반으로 한 비디오 에러 은닉 기술에 대해서 제안한다. 손실된 블록의 모션 정보를 참조 프레임의 동일한 위치에 존재하는 블록의 모션 정보를 복사하여 사용함으로써 임시로 손실된 블록의 잡음을 은닉하고, 블록의 신뢰도를 기준으로 블록의 신뢰도가 낮은 경우에는 추가적으로 블록의 경계면 매칭을 이용하여 모션 벡터를 재탐색하여 잡음 은닉에 대한 정확도를 높이도록 하였다. 실험을 통해서 제안된 기법이 다양한 패킷 손실 환경에서 우수한 에러 은닉 성능을 보임을 확인하였다.
무손실 정보은닉은 정보를 삽입하되 추출과정에서 원본 영상으로의 완벽한 복원이 가능하도록 정보를 삽입하는 기술이다. 본 논문에서는 웨이블릿 영역에서 영상에 대한 무손실 정보은닉 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 히스토그램 수정을 웨이블릿 계수에 적용한 방법으로 두 단계의 삽입과정으로 이루어진다. 1차 삽입과정에서 히스토그램을 수정함으로써 웨이블릿 계수에 정보를 은닉한다. 2차 삽입과정은 1차 삽입 과정에서 발생한 영상의 왜곡을 줄이는 동시에 정보를 은닉할 수 있는 방법으로 높은 삽입용량을 얻을 수 있게 한다. 제안 알고리즘은 모의실험을 통해 기존의 방법들보다 삽입용량 대 PSNR 측면에 서 향상된 성능을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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