• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권4호
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• pp.1499-1513
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• 2014

This paper proposes a novel blind image watermarking scheme exploiting Block Truncation Coding (BTC). Most of existing BTC-based watermarking or data hiding methods embed information in BTC compressed images by modifying the BTC encoding stage or BTC-compressed data, resulting in watermarked images with bad quality. Other than existing BTC-based watermarking schemes, our scheme does not really perform the BTC compression on images during the embedding process but uses the parity of BTC quantization data to guide the watermark embedding and extraction processes. In our scheme, we use a binary image as the original watermark. During the embedding process, the original cover image is first partitioned into non-overlapping $4{\times}4$ blocks. Then, BTC is performed on each block to obtain its BTC quantized high mean and low mean. According to the parity of high mean and the parity of low mean, two watermark bits are embedded in each block by modifying the pixel values in the block to make sure that the parity of high mean and the parity of low mean in the modified block are equal to the two watermark bits. During the extraction process, BTC is first performed on each block to obtain its high mean and low mean. By checking the parity of high mean and the parity of low mean, we can extract the two watermark bits in each block. The experimental results show that the proposed watermarking method is fragile to most image processing operations and various kinds of attacks while preserving the invisibility very well, thus the proposed scheme can be used for image authentication.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권5호
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• pp.2149-2154
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• 2015

This paper proposes a novel watermarking method to discover the tampers and localize it in digital image. The image which is to be used to generate a watermark is first wavelet decomposed and the edge feature from the sub bands of high frequency coefficients are retrieved to generate a watermark (Edge Feature Image) and which is to be embed on the cover image. Before embedding the watermark, the pixels of cover image are disordered through the Arnold Transform and this helps to upgrade the security of the watermark. The embedding of generated edge feature image is done only on the Least Significant Bit (LSB) of the cover image. The invisibleness and robustness of the proposed method is computed using Peak-Signal to Noise Ratio (PSNR) and Normalized Correlation (NC) and it proves that the proposed method delivers good results and the proposed method also detects and localizes the tampers efficiently. The invisibleness of proposed method is compared with the existing method and it proves that the proposed method is better.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제40권5호
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• pp.378-387
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• 2003

디지털 워터마킹은 소유권자의 정보나 특정 코드, 혹은 패턴을 디지털화 되어 있는 정지영상, 동영상, 음성 데이터 등에 인간의 시각이나 청각으로는 감지 할 수 없도록 삽입하는 기술이다. 디지털 워터마킹은 크게 강인성 워터마킹과 연성 워터마킹으로 분류 될 수 있다. 강인성 워터마킹은 이미지나 영상에 대한 소유권자의 소유권을 보호하는 것이 주된 목적이며, 연성 워터마킹은 디지털 콘텐츠를 불법적인 변형으로부터 보호하는 것이 목적이다. 특히 준 연성(semi-fragile) 워터마킹은 잡음 첨가 혹은 압축과 같은 데이터의 전송 과정에서 자주 발생하는 비의도적 변형에 대해서는 삽입된 워터마크가 제거되지 않아야 하지만 의도적 변형에 대해서는 삽입된 워터마크가 훼손되어 검출되지 않아야 한다. 본 논문에서는 이러한 요구 사항들을 만족시키는 MPEG-2 비트열에서의 인증 및 조작위치 검출을 위한 준 연성 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 두 가지의 워터마크를 양자화 된 DCT 계수에 삽입한다. 따라서 압축된 비트스트림에 직접적으로 적용할 수 있다. 첫번째 워터마크는 해쉬 함수를 사용하여 비디오 데이터에 대한 인증을 한다. 두번째 삽입되는 워터마크는 양자화 된 DCT DC 계수를 이용하며 조작위치를 검출하는데 사용한다. 제안된 알고리즘은 비트스트림 영역에서의 트랜스 코딩에 의한 비디오 데이터의 변형과 의도적인 변형을 구별 할 수 있으며 만약 비디오 데이터에 의도적인 변형이 있었을 경우 인트라 프레임에 대해서는 변형된 위치를 블록 단위로 검출 가능하다. 또한 제안된 알고리즘은 가역적 특성을 갖고 있기 때문에 비디오 데이터에 변형이 없었을 경우에는 원래의 데이터를 복원 할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권9호
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• pp.1294-1303
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• 2004

본 논문에서는 기존의 픽셀 기반 방식과 블록 기반 방식의 개념을 도입하여 영상의 인증과 무결성을 위한 새로운 블록 연성 워터마킹을 제안하였다. 제안 방식은 원 영상의 각 픽셀과 해당 블록의 정보로 LUT(Look Up Table)을 선택하여 원 영상을 이진화 한 값과 워터마크를 비교하여 원 영상을 수정하면서 워터마크를 삽입하였다. 그 결과 기존 방식의 약점으로 지적된 collage 공격 등을 방지하면서도 워터마크된 영상에서 워터마크인 이진로고를 추출하여 시각적으로 편리하게 소유권 확인과 변조 위치를 적셀 단위 또는 블록 단위로 검출할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (하)
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• pp.1823-1826
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• 2003

본 논문에서는 디지털 영상의 인증 및 무결성을 위한 Fragile Watermarking 기법을 제안한다. 이 기법은 원 영상과 워터마크 영상을 각각 랜덤하게 섞고, 랜덤수와 LUT를 이용하여 워터마크를 LSB에 삽입하므로 보안성을 갖는다. 또한, 워터마크 삽입 추출과정에서 두 개의 비밀키와 XOR를 이용하여 간단히 처리할 수 있다. 실험을 통하여 영상의 변형 여부 및 조작 위치를 검출하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.774-779
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• 2018

디지털 도메인에서 이미지나 비디오의 수정 및 합성은 매우 용이하다. 경우에 따라 주어진 이미지나 비디오가 진품인지를 확인해야 하는데, 전문가들의 경우 눈으로도 확인 할 수 있는 길이 있지만 그리 쉬운 것은 아니다. 게다가 손상된 부분을 정확히 찾아 복구해야 하는 일은 전문가에게도 불가능한 일이다. 이러한 응용분야에 적용할 수 있는 것이 연성 워터마킹(Fragile Watermarking) 기술로 원본이 어떠한 형태로든 변형된 경우 워터마크(Watermark)를 검출 할 수 없게 하는 방법이다. 즉, 워터마크가 검출 되었다는 것은 워터마크가 삽입된 후 아무 손상이 가지 않은 독착성(originality)이라 할 수 있을 것이다. 실제 응용분야에서 JPEG과 같은 손실 압축은 종종 허용 또는 필요함으로 인증방법은 이미지 Shifting, Cropping, Filtering 그리고 Replacement 등의 악의적인 변형과 구분되어야 한다. 따라서 제안하는 알고리즘은 JPEG 압축에는 강인한 이미지 인증을 보이며, 다른 악의적인 변형에는 워터마크가 쉽게 깨지는 Fragile Watermarking 알고리즘을 구현한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권2호
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• pp.385-399
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• 2017

Nowadays, with the development of signal processing technique, the protection to the integrity and authenticity of images has become a topic of great concern. A blind image authentication technology with high tamper detection accuracy for different common attacks is urgently needed. In this paper, an improved fragile watermarking method based on local binary pattern (LBP) is presented for blind tamper location in images. In this method, a binary watermark is generated by LBP operator which is often utilized in face identification and texture analysis. In order to guarantee the safety of the proposed algorithm, Arnold transform and logistic map are used to scramble the authentication watermark. Then, the least significant bits (LSBs) of original pixels are substituted by the encrypted watermark. Since the authentication data is constructed from the image itself, no original image is needed in tamper detection. The LBP map of watermarked image is compared to the extracted authentication data to determine whether it is tampered or not. In comparison with other state-of-the-art schemes, various experiments prove that the proposed algorithm achieves better performance in forgery detection and location for baleful attacks.

• 정보처리학회논문지D
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• 제11D권6호
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• pp.1335-1340
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• 2004

본 논문에서는 이미지에 watermark를 삽입함으로써 이미지를 전자화폐로 활용할 수 있는 기술을 소개한다. 이미지에 콘텐츠ID를 부여하고 이 콘텐츠ID를 눈에 보이지 않도록 이미지에 삽입한다. 이미지 전자화폐(이후 WaterCash라 명명)를 발급하는 발급서버에서는 이 콘텐츠ID를 데이터베이스에 저장하고 전자화폐로써 관리한다. WaterCash는 익명성을 보장할 수 있고, 또한 WaterCash의 위ㆍ변조를 semi-fragile water-marking 기법을 기반으로 원천적으로 차단할 수 있다. 또한 양도가 가능하고, 워터마킹 기술을 기반으로 하기 때문에 WaterCash의 부정사용을 방지할 수 있다. 사용된 워터마킹 기술은 압축에는 강인하면서 다른 고의적, 비고의적 이미지 처리에는 연약하도록 설계되었다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권2호
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• pp.87-92
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• 2006

최근 들어 지적 재산권 보호와 멀티미디어 데이터 인증을 위하여 다양한 워터마킹 방법들이 제안되어 왔다. 이미지 인증을 위한 워터마킹에서 워터마크는 영상의 부당한 변형 검출을 위해서 영상 내에 삽입된다. 따라서, 인증과 무결성을 위한 워터마킹은 스케일링 및 크롭핑 등과 같은 영상 변형에 대하여 삽입된 워터마크가 쉽게 지워져야 한다. 본 논문에서는 계층적 구조를 사용하여 영상의 무결성 검증과 변형 위치 검출을 위한 fragile 워터마킹 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 워터마크가 삽입되는 영상을 여러 레벨로 구성하여 각 레벨별로 영상을 여러 블록으로 나눈 후 각 블록에 대한 디지털 서명을 계산한다. 디지털 서명은 블록 내 모든 화소의 상위 7개의 비트들(MSBs)을 사용하여 계산한 후 각 블록 내에서 선택된 화소의 LSB에 삽입된다. 본 논문에서 제안한 방법에 대한 실험 결과는 제안 방법의 효율성을 나타낸다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제38권5호
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• pp.474-485
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• 2001

본 논문은 영상변형 검출을 목적으로 한 사용자 Key기반 Fragile 워터마크 삽입방법을 제안한다. 원 영상은 8×8 DCT를 거쳐 DCT 계수값으로 변환된 뒤, 사용자가 미리 준비한 워터마크 (Embedding 또는 Authentication Data) 이진 영상이 삽입된다. 이때, 삽입여부 및 삽입위치의 노출을 최소화시키기 위해, 사용자의 Key를 이용한 랜덤화 방법을 사용하도록 제안하였다. 각 DCT 블록에는 한 비트의 데이터가 감추어지게 되며, 각 블록에 삽입된 한 비트 데이터들은 전체적으로 저작권자 고유의 이진영상을 나타나게 된다. 5개의 실제 영상으로 실험한 결과, 제안한 방법은 영상변형 여부뿐만 아니라 그 위치도 알 수 있음을 실험적으로 확인하였다. 그러나, 50%이상의 압축이 가해지는 경우, 삽입된 워터마크가 많이 소실되어, 향후 압축공격에 대한 성능 개선이 필요한 것으로 나타났다.