• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제14권2호
• /
• pp.510-522
• /
• 2018

As the major source of information, digital images play an indispensable role in our lives. However, with the development of image processing techniques, people can optionally retouch or even forge an image by using image processing software. Therefore, the authenticity and integrity of digital images are facing severe challenge. To resolve this issue, the fragile watermarking schemes for image authentication have been proposed. According to different purposes, the fragile watermarking can be divided into two categories: fragile watermarking for tamper localization and fragile watermarking with recovery ability. The fragile watermarking for image tamper localization can only identify and locate the tampered regions, but it cannot further restore the modified regions. In some cases, image recovery for tampered regions is very essential. Generally, the fragile watermarking for image authentication and recovery includes three procedures: watermark generation and embedding, tamper localization, and image self-recovery. In this article, we make a review on self-embedding fragile watermarking methods. The basic model and the evaluation indexes of this watermarking scheme are presented in this paper. Some related works proposed in recent years and their advantages and disadvantages are described in detail to help the future research in this field. Based on the analysis, we give the future research prospects and suggestions in the end.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.196-201
• /
• 2016

디지털 워터마킹은 디지털 미디어 내부에 정보를 숨기기 위해 사용하는 기술로, 디지털 워터마킹 기술은 Robust 워터마킹 기술과 Fragile 워터마킹 기술로 분류할 수 있다. Robust 워터마킹 기술은 일반적으로 저작권을 보호하기 위한 목적으로 사용되고 있으며, Fragile 워터마킹 기술은 영상에 대한 인증과 무결성을 검증하기 위한 목적으로 사용된다. 따라서 Fragile 워터마킹 기술에서는 워터마킹 된 영상에 대해 작은 변형이라도 발생 하였을 경우 삽입된 워터마크는 쉽게 부수어져야 되는 특성을 가지고 있어야 한다. 본 논문에서는 공간 영역에서 영상의 변형 검출을 위한 효과적인 Fragile 워터마킹 방법을 제안하였으며, 본 논문에서 제안한 방법에서는 해쉬 코드와 대칭키 암호를 사용하였다. 제안 방법에서는 원 영상을 작은 크기로 구성된 여러 블록들로 분할한 후 워터마크를 삽입하기 때문에 cut and paste와 같은 공격에 취약하지 않은 특징을 가지고 있으며, 변형 검출을 위하여 워터마크가 삽입된 영상에 대해 전체 블록을 검사하지 않고도 변형이 발생된 부분만을 빠르게 검출할 수 있는 장점이 있다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.41-49
• /
• 2001

디지털 워터마킹은 워터마크의 성질에 따라 강성 워터마킹(robust watermarking)과 연성 워터마킹(fragile watermarking)으로 분류할 수 있다. 강성 워터마킹은 저작권 보호를 위한 기법이고, 연성 워터마킹은 데이터의 인증/무결성을 위한 기법으로 데이터의 진위를 확인하는 수단으로 이용할 수 있다. 일반적으로 연성 워터마킹은 영상을 변조하거나 위조하였을 때 이전에 삽입되어 있던 워터마크를 검출할 수 없게 되면 영상이 변조나 위조되었다고 판단한다. 영상의 화소 값은 비트의 조합으로 구성되므로 영상의 변조는 비트의 변경을 의미한다고 할 수 있다 따라서, 본 논문에서는 상위 비트 플레인(bit plane)과 하위 비트 플레인의 변조를 판단하기 위해 2개의 워터마크를 삽입하는 연성 워터마킹을 제안한다. 실험결과, 영상에 삽입된 워터마크는 시각적으로 영상 내에서 확인할 수 없으며. 영상에 변조를 가하였을 때 변조의 위치를 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권12C호
• /
• pp.1165-1172
• /
• 2006

소프트웨어의 발전으로 인해 디지털 컨텐츠에 대한 복사, 변경이 손쉽게 일반인들에 의해서도 가능하게 되어 컨텐츠의 제작자는 소유권 수장이나 내용의 변질에 대한 인증과 검증을 필요로 하게 되었다. 변질검증(Fragile) 워터마킹 기법은 워터마크가 삽입된 영상의 변질 및 훼손 여부를 판별할 수 있지만, 고의적이지 않은 표준화된 영상압축 등에서도 워터마크가 사라지는 문제점이 있다. 본 논문에서 JPEG 압축과 같은 영상처리에서는 강인하지만 변질에는 약한 Semi-Fragile 워터마킹 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 블록간의 상관관계를 이용하여 워터마크를 생성하고, DCT(Discrete Cosine Transform)수행 후에 계수 값들의 양자화를 이용하여 HVS(Human Visual System)에 둔감한 부분의 계수 값에 삽입하는 방법을 제안하였다. 실험결과 공간영역 상에서 미세한 변화에도 변질여부의 검출 정도가 뛰어났으며, 변질된 부분을 블록별로 검출할 수 있어 공간상의 어떤 위치의 픽셀들이 변화하였는지를 시각적으로 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
• /
• 한국멀티미디어학회 2000년도 추계학술발표논문집
• /
• pp.493-497
• /
• 2000

Fragile watermarking is a technique far autoentication/integrity of digital data. Unlike robust watermarking, il has to design to be vulnerable against some slight processing to verify the modification of digital data. Feature of fragile watermarking is to identify the modifications of data and to locate some places modification occurred at the same time, so it has to identify slight changes of small range if possible. In this paper, fragile watermarking is proposed that the changes of small range on image can be identified using the watermark sequence with period and the values of low bit planes in an image.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제13권5호
• /
• pp.1382-1396
• /
• 2017

In this paper, we analyze a recently proposed semi-fragile watermarking scheme based on local binary pattern (LBP) operators, and note that it has a fundamental flaw in the design. In this work, a binary watermark is embedded into image blocks by modifying the neighborhood pixels according to the LBP pattern. However, different image blocks might have the same LBP pattern, which can lead to false detection in watermark extraction process. In other words, one can modify the host image intentionally without affecting its watermark message. In addition, there is no encryption process before watermark embedding, which brings another potential security problem. To illustrate its weakness, two special copy-paste attacks are proposed in this paper, and several experiments are conducted to prove the effectiveness of these attacks. To solve these problems, an improved semi-fragile watermarking based on LBP operators is presented. In watermark embedding process, the central pixel value of each block is taken into account and Arnold transform is adopted to guarantee the security of watermark. Experimental results show that the improved watermarking scheme can overcome the above defects and locate the tampered region effectively.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.459-465
• /
• 2009

디지털 워터마킹은 소유권 검증이나 인증을 목적으로 시각적으로 인지할 수 없는 정보를 영상에 삽입하는 기술로, 연성 워터마킹과 강인한 워터마킹으로 분류될 수 있다. 강인한 워터마크는 저작권과 소유권 주장을 위한 목적으로 유용하며 삽입된 워터마크는 쉽게 제거되지 않아야 하고 회전, 크기변환, 크롭핑 등과 같은 일반적인 영상처리에 견뎌내야 한다. 반면에 연성 워터마크는 어떠한 영상처리 과정에 의해서도 삽입된 워터마크는 쉽게 훼손되어야 하며, 영상의 사소한 변경뿐만 아니라 국부적으로 변경된 영역도 검출할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 계층구조를 이용하여 영상의 무결성 검증과 변형 위치를 검출할 수 있는 연성 워터마킹 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 워터마크가 삽입되는 영상을 여러 레벨로 구성하여 각 레벨별로 영상을 여러 블록으로 나눈 후 각 블록에 대한 디지털 서명을 계산한다. 제안 방법은 cut-and-paste와 같은 공격에 강건하며, 실험 결과는 제안방법의 효율성을 나타내고 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
• /
• pp.1803-1806
• /
• 2003

This paper presents a H/W module that executes a fragile watermarking algorithm. The module inputs sequentially quantized DCT values, encodes watermark and then outputs watermarked DCT coefficients. A fragile and invisible watermarking algorithm is adopted, modified and enhanced here to reduce H/W size and image degradation. The module can be directly inserted between DCT quantizer and VLC encoder in wide spread JPEG/MPEG encoder. The module is expected to be used for real-time authentication purpose in DVR(Digital Video Recorder) or digital cameras.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제7권11호
• /
• pp.2941-2956
• /
• 2013

In this paper, we propose an effective fragile image watermarking scheme for tampering detection and content recovery. Cover image is divided into a series of non-overlapping blocks and a block mapping relationship is constructed by the secret key. Several DCT coefficients with direct current and lower frequencies of the MSBs for each block are used to generate the reference bits, and different coefficients are assigned with different bit numbers for representation according to their importance. To enhance recovery performance, authentication bits are generated by the MSBs and the reference bits, respectively. After LSB substitution hiding, the embedded watermark bits in each block consist of the information of itself and its mapping blocks. On the receiver side, all blocks with tampered MSBs can be detected and recovered using the valid extracted reference bits. Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제14권3호
• /
• pp.666-679
• /
• 2018

The discrete wavelet transform (DWT) has good multi-resolution decomposition characteristic and its low frequency component contains the basic information of an image. Based on this, a fragile watermarking using the local binary pattern (LBP) and DWT is proposed for image authentication. In this method, the LBP pattern of low frequency wavelet coefficients is adopted as a feature watermark, and it is inserted into the least significant bit (LSB) of the maximum pixel value in each block of host image. To guarantee the safety of the proposed algorithm, the logistic map is applied to encrypt the watermark. In addition, the locations of the maximum pixel values are stored in advance, which will be used to extract watermark on the receiving side. Due to the use of DWT, the watermarked image generated by the proposed scheme has high visual quality. Compared with other state-of-the-art watermarking methods, experimental results manifest that the proposed algorithm not only has lower watermark payloads, but also achieves good performance in tamper identification and localization for various attacks.