KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권12호
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pp.4568-4587
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2014
Authentication of videos and images based on the content is becoming an important problem in information security. Unfortunately, previous studies lack the consideration of Kerckhoffs's principle in order to achieve this (i.e., a cryptosystem should be secure even if everything about the system, except the key, is public knowledge). In this paper, a solution to the problem of finding a relationship between a frame's index and its content is proposed based on the creative utilization of a robust manifold feature. The proposed solution is based on a novel semi-fragile watermarking scheme for H.264/AVC video content authentication. At first, the input I-frame is partitioned for feature extraction and watermark embedding. This is followed by the temporal feature extraction using the Isometric Mapping algorithm. The frame index is included in the feature to produce the temporal watermark. In order to improve security, the spatial watermark will be encrypted together with the temporal watermark. Finally, the resultant watermark is embedded into the Discrete Cosine Transform coefficients in the diagonal positions. At the receiver side, after watermark extraction and decryption, temporal tampering is detected through a mismatch between the frame index extracted from the temporal watermark and the observed frame index. Next, the feature is regenerate through temporal feature regeneration, and compared with the extracted feature. It is judged through the comparison whether the extracted temporal watermark is similar to that of the original watermarked video. Additionally, for spatial authentication, the tampered areas are located via the comparison between extracted and regenerated spatial features. Experimental results show that the proposed method is sensitive to intentional malicious attacks and modifications, whereas it is robust to legitimate manipulations, such as certain level of lossy compression, channel noise, Gaussian filtering and brightness adjustment. Through a comparison between the extracted frame index and the current frame index, the temporal tempering is identified. With the proposed scheme, a solution to the Kerckhoffs's principle problem is specified.
디지털 영상 데이터의 인증을 주장하기 위한 세미 프래자일 워터마크를 제안한다. 각 부대역들의 에너지 크기에 기반하는 적응적인 웨이블릿 패킷 분해된 디지털 영상의 특정 중간 주파수 영역의 변환 계수에 양자화 잡음의 형태로 워터마크 정보를 삽입한다. 워터마크의 강도는 인간의 시각인지 특성을 이용하여 조절함으로써, 쉽게 인지되지 않으면서도 영상의 정보/저장에 필요한 압축 등과 같은 비고의적 변형에 강인한 특성을 갖는다. 원본 영상에 공격이 가해진 경우, 공격 위치의 웨이블릿 변환 계수뿐 아니라 주위의 계수 값들도 변형될 가능성이 높다. 따라서 인증을 위한 방법으로는 현재 변환 계수와 주변의 계수들의 훼손 여부를 함께 고려하였다. 원본 영상의 훼손 여부를 효율적으로 판단할 수 있고 훼손된 위치도 정밀하게 파악할 수 있다. 응용 분야에 따라 판단 임계값은 사용자가 필요에 따라 설정할 수 있다.
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.
한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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pp.258-259
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2006
New powder compaction process, in which a Bingham semi-solid/fluid mold is utilized, is developed to fabricate micro parts. In the present process, a powder material is filled as slurry in a solid wax mold, dried and compressed. The wax is heated during compaction and becomes semi-solid state, which can acts as a pressurized medium for isostatic compaction. Since the compacted micro parts are very fragile, the mold's temperature is controlled to higher than its melting point during unloading, to avoid breakage of the compacts. To demonstrate effectiveness of this process, some micro compacts of alumina are shown as examples.
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.
목 적: 본 연구에서는 삼핵산 반복서열 확장에 의해 발병하는 헌팅톤병, 척수소뇌성 운동실조증과 X-염색체 취약 증후군 등에 대한 착상전 유전진단을 시행하기 위한 전임상 검사에서 진단 방법을 최적화하는 과정을 통해 얻은 결과들에 대해 기술하고자 한다. 연구방법: 단일 림프구를 이용한 임상전 검사에서는 서로 다른 allele를 갖고 있는 환자의 단일 세포를 사용하였으며, 헌팅톤병과 척수소뇌성 운동실조증에서는 fluorescent semi-nested PCR 시행 후 fragment analysis를 수행하였다. X-염색체 취약 증후군의 경우 multiple displacement amplification (MDA) 방법을 이용한 whole genome amplification에서 얻어진 MDA 산물로 fluorescent PCR을 시도하였다. 결 과: 헌팅톤병의 경우 단일 림프구 시료 모두에서 CAG repeats 증폭에 성공하여 100.0%의 증폭성공률과 14.0% allele drop-out (ADO) rate를, 척수소뇌성 운동실조증의 경우 94.7%의 증폭성공률과 5.6%의 ADO rate을 나타내었다. X-염색체 취약 증후군의 경우 fluorescent semi-nested PCR 방법만으로는 단일 림프구 시료에서 CGG repeats이 증폭되지 않았지만, MDA 산물을 이용한 fluorescent PCR 결과 84.2%의 증폭성공률과 31.3%의 ADO rate을 얻을 수 있었다. 결 론: 본 연구를 통해 헌팅톤병과 척수소뇌성 운동실조증의 착상전 유전진단에는 fluorescent semi-nested PCR 방법의 적용이 가능함을 확인하였으며, X-염색체 취약 증후군의 경우에는 MDA를 이용한 fluorescent PCR 방법을 사용해야 함을 알 수 있었다. 유전자의 변이에 대한 분석이 쉽지 않은 단일 유전자 이상에 대한 착상전 유전진단의 경우 다양한 유전자 분석 방법을 이용한 단일 세포에서의 진단 방법의 최적화 연구가 필수적으로 선행되어야 할 것으로 사료된다.
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.
본 논문에서는 의료계의 PACS의 도입으로 디지털 의료영상 보안을 위한 방법으로, 디지털 워터마킹 기법(Digital Watermarking Technique)중 불법적인 위/변조 검증을 위한 워터마킹 기법을 제안한다. 제안된 워터마킹 방법은 의료영상의 인증과 무결성을 확인 할 수 있는 워터마킹 기법으로, 워터마크 삽입 추출시 블록 이산여현변환(discrete cosine transform)을 사용하여, 저주파 성분을 해쉬함수의 입력으로 하여 해쉬된 값을 시각적으로 인지할 수 있는, 이진영상과 함께 고주파 성분에 워터마크로서 선택적으로 삽입하여, 인증을 통한 국부화(localization)로 영상의 위/변조를 검증하고, 저작권도 확인할 수 있는 의료영상에 적합한 세미 프라질 워터마킹(semi-fragile watermarking)이다.
피브로인은 누에고치가 생산되는 불용성 단백질이다. 고온의 염화칼슘용액에서 가용화시킨 후 탈염하여 물에 녹게 만들 수 있다. 그러나 수용액은 불안정하여 피브로인 분자는 랜덤코일에서 $\beta$병풍구조의 비율이 증가하는 구조로 전이되고 겔을 형성한다. 그러나 피브로인 겔은 약하고 탄성이 없어 소재로 응용하는데 어려움이 있다. 본 연구에서는 글리세롤과 에탄올을 사용하여 반고형의 피브로인 겔을 제조하고 이들의 유동 특성을 조사하였다. 80%의 글리세롤로 만들어진 피브로인 겔은 의가소성 및 thixotropic 특성을 나타내었으며 항복응력의 제곱근 값이 피브로인의 농도와 선형적으로 비례하였으며 항복응력이 없어지는 피브로인의 농도는 0.2%로 확인되었다. 40% 에탄올에서 만들어진 피브로인 겔은 매우 심한 thixotropic 특성을 보였으며 전단속도가 어떤 값 이상이 되면 급격한 전단연화 현상을 나타내었다. 이 피브로인 겔은 전단이력 후 의가소성을 회복하는 특성을 나타내었다.
본 논문에서는 악의적인 공격에는 워터마크가 쉽게 깨어지고 비악의적인 공격에는 워터마크가 쉽게 깨어지지 않도록 하는 투 가지 목적을 동시에 만족시키기 위한 다중 워터마킹 알고리즘을 제안한다. Discrete Wavelet Transform(DWT)의 계수를 이용해 이미지를 인증하는 기법으로, 워터마크로 사용될 이진 이미지와 LL3 영역에서 추출된 특징을 조합하여 이미지에 삽입될 정보를 생성한다 이미지의 공간영역과 주파수영역에 정보를 다중으로 삽입하여 공간영역에서 일어날 수 있는 악의적인 공격에 대응할 뿐만 아니라 주파수영역에서의 blurring, sharpening 및 JPEG 압축과 간은 비 악의적인 공격을 허용하는 기법이다. 공간영역에서는 이미지 블록의 모든 픽셀의 Least Significant Bit(LSB)에 정보를 삽입하고, 주파수영역에서는 삽입할 정보에 따라 LH2와 HL2의 계수를 조절하므로 정보를 삽입하게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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