KR100965604B1 - Method and Apparatus for Providing Secrete Message Using Image - Google Patents

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KR100965604B1
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Abstract

본 발명은 이미지를 이용한 메시지 제공 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 이미지를 이용한 메시지 제공장치는 이미지의 색상 채널을 구분하고, 구분된 색상 채널 별로 각 픽셀(Pixel)과 주변 픽셀과의 색상 차이와 소정의 임계 값을 이용하여 각 색상채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량을 산출하는 삽입용량 산출부 및 산출된 각 색상 채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량에 따라 이미지에 포함된 소정의 픽셀의 색상 채널에 메시지를 삽입하는 메시지 삽입부를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이미지의 특성에 따라 적응적으로 메시지를 삽입함으로써, 메시지의 삽입 용량 및 스테고이미지의 비인지성을 향상시키는 것이 가능한 이미지 스테가노그라피 기법을 제공하는 장점이 있다.The present invention relates to a message providing method using an image and an apparatus thereof. Message providing apparatus using an image according to an embodiment of the present invention is to distinguish the color channel of the image, each color by using the color difference between each pixel (Pixel) and the surrounding pixels and a predetermined threshold value for each color channel An insertion capacity calculation unit for calculating a message insertion capacity of each pixel for each channel and a message insertion unit for inserting a message in a color channel of a predetermined pixel included in the image according to the calculated message insertion capacity of each pixel for each color channel; Can be. Accordingly, the present invention has the advantage of providing an image steganography technique capable of improving the insertion capacity of the message and the non-cognition of the stego image by inserting the message adaptively according to the characteristics of the image.

메시지, 이미지, 픽셀, 보정, DMT Message, image, pixel, correction, DMT

Description

이미지를 이용한 메시지 제공 방법 및 그 장치{Method and Apparatus for Providing Secrete Message Using Image}Method and device for providing message using image {Method and Apparatus for Providing Secrete Message Using Image}

본 발명은 메시지 제공 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상 처리를 통해 이미지에 적응적으로 메시지를 삽입하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for providing a message, and more particularly, to a method and an apparatus for adaptively inserting a message into an image through image processing.

최근 초고속 유무선 데이터 통신망의 발달로 인해 현재 다양한 디지털 멀티미디어 데이터가 네트워크를 통해 손쉽고 편리하게 전송되고 있다.Recently, due to the development of high-speed wired and wireless data communication network, various digital multimedia data are easily and conveniently transmitted through a network.

특히, 디지털 멀티미디어 콘텐츠 들의 사용이 급속도로 확산되면서, 정보 보호는 비밀 통신을 원하는 사용자들에게는 중요한 문제로 인식 되고 있다. In particular, as the use of digital multimedia contents spreads rapidly, information protection is recognized as an important problem for users who want to communicate secretly.

이에 따라, 통신망에 개방되어있는 디지털 정보 보호 및 은닉에 대한 필요성은 전자 상거래, 지적 재산권 보호 및 인증 등의 분야에서 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, the need for digital information protection and concealment, which is open to communication networks, is required in the fields of electronic commerce, intellectual property protection and authentication.

지금까지 정보 보호의 대표적인 두 가지 방법으로서는 암호화(cryptography) 방법과 스테가노그라피(Steganography)가 소개되었다. 여기서, 암호화는 메시지를 특정한 암호화 알고리즘을 이용하여 타인이 해독할 수 없는 형태로 스크램블링(Scrambling)하고, 암호화 키를 소유한 해당 수신자만이 암호화된 메시지를 해당 암호화 키를 이용하여 복호할 수 있다. So far, two representative methods of information protection have been introduced, the encryption method and the steganography. In this case, the encryption scrambling the message in a form that cannot be decrypted by another person using a specific encryption algorithm, and only the receiver having the encryption key can decrypt the encrypted message using the encryption key.

이러한, 암호화 방법은 주로 군사 분야를 중심으로 이용되어 왔으나, 최근에는 보다 안전한 정보 전송을 위해 유무선 통신망에서도 다양한 암호화 알고리즘이 제공되고 있다.The encryption method has been mainly used in the military field, but recently, various encryption algorithms have been provided in wired and wireless communication networks for more secure information transmission.

하지만, 암호화 방법은 통신 주체인 송신자와 수신자 사이에 주고 받는 정보가 제3자가 기밀 정보의 존재조차 모르게 전송해야 하는 경우에는 적절하지 못하다.However, the encryption method is not appropriate when the information exchanged between the sender and the receiver, which is the communication subject, must be transmitted without the knowledge of the confidential information by the third party.

이에 반해, 고대 그리스로부터 유래된 것으로서, "덮어진 쓰기(Covered Writing)"라는 의미를 가지고 있는 스테가노그라피는 통신상의 두 주체인 송신자와 수신자 간 메시지 교환 시, 해당 메시지를 이미지, 오디오, 비디오 또는 텍스트 등의 다양한 커버(Cover)라 불리는 다른 미디어에 은닉하여 전송하는 방식이다. On the other hand, Steganography, which is derived from ancient Greece and means "Covered Writing", is used to exchange images, audio, video, or It is a method of concealing and transmitting to other media called various covers such as text.

즉, 스테가노그라피는 제3자가 해당 미디어에 메시지가 은닉되어 있다는 사실 자체를 인간의 오감을 통해 인식되지 못하도록 정보를 은닉하는 방법이다.In other words, steganography is a method of concealing information so that a third party cannot recognize that the message itself is hidden in the media through human senses.

최근 강력한 그래픽 처리를 지원해주는 컴퓨터와 소프트웨어의 발달로 인해 이미지를 이용한 스테가노그라피 기술이 최근 몇 년간 가장 빠르게 성장하였다. 이미지 스테가노그라피는 HVS(Human Visual System)에서 인간이 구분할 수 있는 색에는 제한이 있다는 사실에 근거한 기법으로, 어떠한 형태의 평문이나 암호문도 이미 지의 비트 스트림에 삽입할 수 있다.Recent developments in computers and software that support powerful graphics processing have led to the fastest growth of image-based steganography technology in recent years. Image steganography is a technique based on the fact that in human visual system (HVS), there is a limit to the colors that can be distinguished by humans. Any type of plain text or cipher text can be inserted into the image bit stream.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이미지의 특성을 분석하여 메시지를 삽입할 픽셀 및 삽입 비트의 수를 적응적으로 선택하는 것이 가능한 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the problems of the prior art as described above is an adaptive message providing method using an image capable of adaptively selecting the number of pixels and insertion bits to insert a message by analyzing the characteristics of the image and its It is to provide a device.

본 발명의 또 다른 목적은 의사 난수를 이용하여 메시지가 삽입될 위치를 지정함으로써, 비인지성을 높이는 것이 가능한 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method and apparatus for adaptive message providing using an image capable of increasing non-cognition by designating a position at which a message is to be inserted using pseudo random numbers.

본 발명의 또 다른 목적은 각 픽셀에 대한 주변 픽셀들과의 RGB 색상 차이에 기반하여 평탄 영역과 에지 영역을 구분하고, 에지 영역에 보다 많은 비밀 데이터를 삽입함으로써, 비인지성을 높이는 것이 가능한 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to distinguish between flat areas and edge areas based on the RGB color difference with neighboring pixels for each pixel, and to insert more secret data into the edge areas, thereby making it possible to increase image recognition. The present invention provides an adaptive message providing method and apparatus therefor.

본 발명의 또 다른 목적은 픽셀 별 RGB 색상 채널로의 메시지의 삽입 가능 여부를 기록한 하나의 DMT(Difference Mask Table)를 생성함으로써, 처리 속도 및 메모리 효율이 높은 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to generate one DMT (Difference Mask Table) that records whether a message can be inserted into an RGB color channel per pixel, thereby providing an adaptive message providing method using an image having high processing speed and memory efficiency. To provide a device.

본 발명의 또 다른 목적은 이미지를 구성하는 RGB 색상을 분리하고, 많이 사용된 색상에 대해 상대적으로 많은 메시지를 삽입함으로써, 데이터 삽입 용량과 비 인지성을 향상시키는 것이 가능한 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an adaptive message using an image that is capable of improving data insertion capacity and non-awareness by separating RGB colors constituting the image and inserting a large number of messages with respect to a used color. It is to provide a method and an apparatus thereof.

본 발명의 또 다른 목적은 스테고어날리시스트의 통계적 공격으로부터의 안전을 보장하기 위해 메시지 삽입 후 메시지가 삽입되지 않은 픽셀의 최하위 LBS를 이미지의 RGB 색상 빈도수에 따라 스테고이미지를 보정하는 것이 가능한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to adaptively correct a stego image according to the RGB color frequency of an image with the lowest LBS of the pixel where the message is not inserted after the message insertion to ensure safety from the statistical attack of stegonalysts. It is to provide a message providing method and an apparatus thereof.

본 발명의 또 다른 목적은 모바일 환경에 적합한 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method and apparatus for adaptive message providing using an image suitable for a mobile environment.

본 발명의 또 다른 목적은 이미지를 이용한 정보 은닉뿐만 아니라 정보 은닉을 통한 인증, 보안 및 금융 등 다양한 분야에 확대 적용하는 것이 가능한 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an adaptive message providing method and apparatus using an image which can be extended to various fields such as authentication, security, and finance through information concealment as well as image concealment.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다Other objects of the present invention will be readily understood through the following description of the embodiments.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이미지를 이용한 메시지 제공 장치가 개시된다.According to an aspect of the present invention, a message providing apparatus using an image is disclosed.

본 발명의 일실시예에 따른 이미지를 이용한 메시지 제공장치는 이미지의 색상 채널을 구분하고, 구분된 색상 채널 별로 각 픽셀(Pixel)과 주변 픽셀과의 색상 차이와 소정의 임계 값을 이용하여 각 색상채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량을 산출하는 삽입용량 산출부 및 산출된 각 색상 채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량에 따라 이미지에 포함된 소정의 픽셀의 색상 채널에 메시지를 삽입하는 메시지 삽입부를 포함할 수 있다. Message providing apparatus using an image according to an embodiment of the present invention is to distinguish the color channel of the image, each color by using the color difference between each pixel (Pixel) and the surrounding pixels and a predetermined threshold value for each color channel An insertion capacity calculation unit for calculating a message insertion capacity of each pixel for each channel and a message insertion unit for inserting a message in a color channel of a predetermined pixel included in the image according to the calculated message insertion capacity of each pixel for each color channel; Can be.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 이미지를 이용한 메시지 제공방법이 개시된다.According to another aspect of the present invention, a method of providing a message using an image is disclosed.

본 발명의 일실시예에 따른 메시지 제공방법은 이미지의 색상 채널을 구분하고, 구분된 색상 채널 별로 각 픽셀(Pixel)과 주변 픽셀과의 색상 차이와 소정의 임계 값을 이용하여 각 색상채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량을 산출하는 단계 및 산출된 각 색상 채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량에 따라 이미지에 포함된 소정의 픽셀의 색상 채널에 메시지를 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.In the message providing method according to an embodiment of the present invention, a color channel of an image is distinguished, and each color channel is distinguished by using a color difference between each pixel and surrounding pixels and a predetermined threshold value for each color channel. The method may include calculating a message insertion capacity of a pixel and inserting a message into a color channel of a predetermined pixel included in an image according to the calculated message insertion capacity of each pixel for each color channel.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 통신 단말기를 통한 메시지 제공 방법이 개시된다.According to another aspect of the present invention, a method for providing a message through a communication terminal is disclosed.

본 발명의 일실시예에 따른 통신 단말기를 이용한 메시지 제공 방법은 메시지 입력 창에 이미지가 표시되는 단계, 상기 메시지 입력 창에 메시지가 출력되는 단계, 상기 이미지에 상기 메시지가 삽입되는 단계 및 상기 메시지가 삽입된 이미지가 전송되는 단계를 포함하되, 상기 메시지가 삽입되는 단계는 상기 이미지의 색상 채널을 구분하고, 상기 구분된 색상 채널 별로 각 픽셀(Pixel)과 주변 픽셀과의 색상 차이와 소정의 임계 값을 이용하여 각 색상채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량을 산출하는 단계 및 상기 산출된 각 색상 채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량에 따라 상기 이미지에 포함된 소정의 픽셀의 색상 채널에 상기 메시지가 삽입되는 단계를 포함할 수 있다.In a message providing method using a communication terminal according to an embodiment of the present invention, an image is displayed on a message input window, a message is output on the message input window, the message is inserted into the image, and the message is displayed. And inserting the inserted image, wherein inserting the message distinguishes the color channels of the image, and for each of the divided color channels, the color difference between each pixel and the surrounding pixels and a predetermined threshold value. Calculating a message insertion capacity of each pixel for each color channel by using the method; and inserting the message into a color channel of a predetermined pixel included in the image according to the calculated message insertion capacity of each pixel for each color channel. It may include a step.

본 발명은 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 장점이 있다.The present invention has the advantage of providing an adaptive message providing method and apparatus using the image.

또한, 본 발명은 이미지의 특성을 분석하여 메시지를 삽입할 픽셀 및 삽입 비트의 수를 적응적으로 선택하는 것이 가능한 이미지를 이용한 메시지 제공 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage of providing a method and apparatus for providing a message using an image capable of adaptively selecting the number of pixels and insertion bits into which a message is to be inserted by analyzing characteristics of the image.

또한, 본 발명은 의사 난수를 이용하여 메시지가 삽입될 위치를 지정함으로써, 비인지성을 높이는 것이 가능한 이미지를 이용한 메시지 제공방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of providing a message providing method and apparatus using an image that can increase the non-cognitive by designating a position to insert the message using a pseudo random number.

또한, 본 발명은 주변 픽셀과의 RGB 차이에 따라 해당 픽셀에 메시지의 삽입이 가능한 색상 식별 정보를 기록한 DMT(Difference Mask Table)를 이용함으로써, 처리 속도 및 메모리 효율이 높은 이미지를 이용한 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 장점이 있다.The present invention also provides a method for providing a message using an image having high processing speed and memory efficiency by using a DMT (Difference Mask Table) in which color identification information for inserting a message is recorded in a corresponding pixel according to an RGB difference from a neighboring pixel. There is an advantage in providing the device.

또한, 본 발명은 이미지를 구성하는 RGB 색상을 분리하고, 많이 사용된 색상에 대해 상대적으로 많은 메시지를 삽입함으로써, 데이터 삽입 용량과 비인지성을 향상시키는 것이 가능한 이미지를 이용한 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 장점이 있다. In addition, the present invention provides a method and apparatus for providing a message using an image that can improve the data insertion capacity and the non-perception by separating the RGB colors constituting the image and inserting a relatively large number of messages for the most used colors. There is an advantage to provide.

또한, 본 발명은 스테고어날리시스트의 통계적 공격으로부터의 안전을 보장 하기 위해 메시지 삽입 후 메시지가 삽입되지 않은 픽셀의 최하위 LBS를 이미지의 RGB 색상 빈도수에 따라 스테고이미지를 보정하는 것이 가능한 이미지를 이용한 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention is a message using an image capable of correcting the stego image according to the RGB color frequency of the image, the lowest LBS of the pixel that the message is not inserted after the message insertion to ensure safety from the statistical attack of stegoalilyst There is an advantage of providing the method and the apparatus.

또한, 본 발명은 인간 시각 인지 체계의 특성상 평탄 영역(smoothing area)보다 에지 영역(edge area)에서 변화에 덜 민감하다는 특성을 이용하여 각 픽셀에서 주변 픽셀과의 색상 차이 값-즉 PVD(Pixel Value Difference)-을 산출하여 차이 값이 큰 픽셀에 보다 많은 메시지를 삽입하는 것이 가능한 이미지를 이용한 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 장점이 있다. In addition, the present invention utilizes a characteristic that is less susceptible to changes in the edge area than the smoothing area due to the characteristics of the human visual perception system. It is advantageous to provide a method and apparatus for providing a message using an image capable of inserting more messages in a pixel having a large difference value by calculating a difference).

상기한 장점을 통해 본 발명은 모바일 환경에 적합하고 상용화가 가능한 이미지를 이용한 메시지 제공 방법 및 그 장치를 제공하는 효과가 있다.Through the above advantages, the present invention has an effect of providing a method and apparatus for providing a message using an image suitable for a mobile environment and commercially available.

또한, 본 발명은 이미지를 이용한 정보 은닉뿐만 아니라 정보 은닉을 통한 인증, 보안 및 금융 등 다양한 분야로의 확대 적용이 가능한 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that it can be extended to various fields such as authentication, security and finance through information concealment as well as information concealment.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2, 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하는" 또는 "탑재된" "장착된" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, the terms "comprising" or "mounted" and "mounted" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, one Or other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof in any way should not be excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

이하에서, 본 발명에 따른 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법 및 그 장치에 관한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of an adaptive message providing method and apparatus using an image according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments.

이하의 설명에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해 일반적인 스테가노그라피 기법 및 스테가노그라피의 조건에 대해 도 1 및 도2를 참조하여 간단히 설명하기로 한다.In the following description, a general steganography technique and the conditions of steganography will be briefly described with reference to FIGS. 1 and 2 to aid in understanding the present invention.

도 1은 일반적인 스테가노그라피 모델을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a general steganography model.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 스테가노그라피 기법은 다음과 같은 구성 요소를 가진다.As shown in FIG. 1, the general steganography technique has the following components.

메시지 : MMessage: M

커버 : CCover: C

스테고 : SStego: S

스테고 키 : KStego Key: K

삽입 알고리즘 : f E (C,M,K) -> S Insertion Algorithm: f E (C, M, K)-> S

추출 알고리즘 : f E -1 (S,K) -> M Extraction Algorithm: f E -1 (S, K)-> M

여기서, 삽입 알고리즘 f E 의 경우, 메시지 제공장치(100)는 메시지 수신장치(200)에게 메시지(M)을 전달하기 위해 어떠한 의심도 받지 않는 커버(C)를 선택한다. 이후, 메시지 제공장치(100)은 스테고 키(K)를 이용하여 커버(C)에 메시지(M)를 삽입하여 스테고(S)를 생성한다. Where the insertion algorithm f E In this case, the message providing device 100 selects the cover C that does not receive any doubt to deliver the message M to the message receiving device 200. Thereafter, the message providing device 100 inserts the message M into the cover C using the stego key K to generate the stego S.

반면, 추출 알고리즘 f E - 1 의 경우, 메시지 수신장치(200)은 수신된 스테고(S)에 대해 스테고 키(K)를 이용하여 메시지(M)을 추출한다.On the other hand, in the case of the extraction algorithm f E - 1 , the message receiving apparatus 200 extracts the message M with respect to the received stego S using the stego key K.

여기서, 스테고 키(K)는 스테고(S)에서 메시지(M)을 삽입 또는 추출하기 위하여 이용되는 파라미터 또는 함수를 특정한다.Here, the stego key K specifies the parameter or function used to insert or extract the message M in the stego S.

기본적으로 스테고(S)는 커버(C)와 구별이 되지 않도록 생성되어야 하며 이를 통해, 공격자가 메시지의 존재를 인지할 수 없어야 한다. 일반적으로 메시지 제공장치(100)은 커버(C)로서 오디오, 비디오, 이미지 및 텍스트 등과 같은 다양한 매체 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. Basically, Stego (S) should be created to be indistinguishable from cover (C) so that the attacker cannot recognize the existence of the message. In general, the message providing device 100 may use at least one of various media such as audio, video, image, and text as the cover C.

도 2는 일반적인 스테가노그라피 조건을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a general steganography condition.

도 2에 도시된 바와 같이, 스테가노그라피는 삽입용량(embedding capacity), 숨겨진 정보의 비인지성(imperceptibility) 및 제거 공격에 대한 저항성(removal resistance) 등을 만족시켜야 한다.As shown in FIG. 2, steganography must satisfy embedding capacity, imperceptibility of hidden information, resistance to removal attack, and the like.

비인지성은 스테가노그라피의 가장 중요한 요구 조건이며, 사람이 시각적이나 청각적으로 느낄 수 없도록 스테고를 생성하는 것과 관련된다. 예를 들면, 커버가 손상되었다는 것이 메시지 수신장치(200) 또는 공격자에 의해 인지되는 경우, 해당 스테가노그라피 기법의 비인지성이 떨어진다는 것을 의미한다.Noncognition is the most important requirement of steganography and involves the creation of stego such that a person cannot feel visually or audibly. For example, if it is recognized by the message receiver 200 or an attacker that the cover is damaged, it means that the steganography technique is not recognized.

삽입 용량은 작은 량의 카피라이터 정보를 삽입하는 워터마크와는 달리 스테가노그라피가 커버를 이용한 은닉 통신이 목적이므로 메시지를 충분히 삽입할 수 있는 용량과 관련된다. 즉, 커버의 손상 없이 보다 많은 양의 메시지를 삽입할 수 있는 스테가노그라피 기법이 우수한 삽입 용량을 가짐을 의미한다.Unlike a watermark that inserts a small amount of copywriter information, the insertion capacity is related to a capacity for sufficiently inserting a message since steganography is intended for covert communication using a cover. This means that the steganography technique, which can insert a larger amount of messages without damaging the cover, has an excellent insertion capacity.

강인성은 전송 과정에서 스테고의 변형이 발생되어도 삽입된 메시지를 추출할 수 있는 능력과 관계된다. 하지만, 스테가노그라피의 다른 요구 조건에 비해 상대적으로 덜 중요한 요소일 수 있다.Robustness is related to the ability to extract the inserted message even if the transformation of Stego occurs during transmission. However, it may be a relatively less important factor compared to other requirements of steganography.

이상에서 상술한 바와 같이, 스테가노그라피 기법은 메시지 삽입 용량과 스테고의 품질이라는 두 가지 기준으로 평가될 수 있다. 일반적으로 커버에 상당한 크기의 메시지를 삽입하고 커버와 스테고의 유사성을 유지할 수 있다면 정보를 전송하는 과정 중에 불법적인 사용자에 의해서 의심을 받지 않을 수 있다.As described above, the steganography technique may be evaluated based on two criteria, message insertion capacity and stego quality. In general, if a message of considerable size can be inserted into the cover and the cover-to-stego similarity can be maintained, it can not be suspected by an illegal user during the transmission of the information.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 메시지 제공 장치를 설명하기 위한 도면이다.3 and 4 are diagrams for explaining the message providing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 메시지 제공장치(100)는 메시지생성부(310), 압축부(320), 암호화부(330), 스테고이미지 생성부(340) 및 송신부(350)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the message providing apparatus 100 according to the present invention includes a message generator 310, a compressor 320, an encryption unit 330, a stego image generator 340, and a transmitter 350. can do.

메시지 제공장치(100)는 메시지를 이미지에 삽입하여 스테고이미지를 생성하는 장치로, 컴퓨터, 모바일 폰, PDA 등 전자장치일 수 있으며, 통신기능이 부가된 통신 단말기일 수 있다.The message providing device 100 is a device for generating a stego image by inserting a message into an image. The message providing device 100 may be an electronic device such as a computer, a mobile phone, a PDA, or a communication terminal with a communication function.

메시지생성부(310)는 이미지에 삽입될 메시지가 생성한다. 메시지생성부(310)는 전자장치의 입력장치를 통하여 사용자가 이미지에 삽입할 메시지가 입력되거나, 미리 저장된 메시지를 불러올 수 있다. 여기서, 메시지는 텍스트, 이미지, 오디오 및 비디오 등이 포함될 수 있다.The message generator 310 generates a message to be inserted into the image. The message generator 310 may input a message to be inserted into an image by the user through an input device of the electronic device, or retrieve a pre-stored message. Here, the message may include text, images, audio, video, and the like.

압축부(320)는 보다 많은 메시지를 이미지에 삽입하고, 메시지 삽입 후 생성된 스테고이미지의 화질 저하를 미연에 방지하기 위해 메시지를 압축한다.The compression unit 320 inserts more messages into the image and compresses the messages in order to prevent deterioration of the image quality of the Stego image generated after the insertion of the message.

암호화부(330)는 원본 메시지의 특징적인 패턴을 숨기기 위해 메시지의 삽입 이전에 해당 메시지를 암호화한다. 암호화 방법은 공개키 방식, 비밀키 방식 등 다양한 방법이 선택될 수 있으며, 비밀 키 방식의 경우, 사용된 비밀 키(Secrete Key)는 스테고이미지를 전송하기 이전에 메시지 제공장치(100)와 메시지 수신장치(200)에 공유될 수 있다.The encryption unit 330 encrypts the message before insertion of the message to hide the characteristic pattern of the original message. As the encryption method, various methods such as a public key method and a secret key method may be selected, and in the case of the secret key method, the used secret key may be received by the message providing device 100 and the message before transmitting the stego image. May be shared to device 200.

스테고이미지 생성부(340)는 커버 메시지에 암호화된 메시지를 삽입하여 스테고이미지를 생성한다. 스테고이미지 생성부(340)는 이미지에 스테고키(Stego Key)를 이용하여 메시지를 삽입한다. 여기서, 스테고 키는 메시지를 삽입하기 위하 여 이용되는 파라미터 예를 들면, 삽입용량 산출을 위한 임계 값, 또는 함수 예를 들면, 삽입위치 산출을 위한 의사난수 함수 등을 특정한다.The stego image generating unit 340 inserts an encrypted message into the cover message to generate a stego image. The stego image generator 340 inserts a message into the image using a stego key. Here, the stego key specifies a parameter used for inserting a message, for example, a threshold for calculating an insertion capacity, or a function, for example, a pseudo random function for calculating an insertion position.

도 4을 참조하면, 스테고이미지 생성부(340)는 이미지 스캔부(410), 삽입용량 산출부(420) 삽입위치 산출부(430) 및 메시지 삽입부(440)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the stego image generating unit 340 may include an image scanning unit 410, an insertion capacity calculation unit 420, an insertion position calculation unit 430, and a message insertion unit 440.

이미지 스캔부(410)는 커버로 사용될 이미지를 스캔하고, 스캔된 이미지의 크기에 상응하는 소정의 행렬(D i,j )을 생성한다.The image scanning unit 410 scans an image to be used as a cover, and generates a predetermined matrix D i, j corresponding to the size of the scanned image.

예를 들면, 만약, 스캔된 이미지의 해상도가 1024x800인 경우, 행렬 D i,j 는 i(행)가 1024이고 j(열)가 800인 크기를 가질 수 있다. For example, if the resolution of the scanned image is 1024x800, the matrix D i, j may have a size of i (row) of 1024 and j (column) of 800.

이미지는 사용자에 의해 입력될 수 있으며, 미리 저장된 이미지를 불러 올 수 있으며, 통신망을 통하여 다운로드 받을 수 있다.The image may be input by the user, a pre-stored image may be loaded, and downloaded through a communication network.

삽입용량 산출부(420)는 스캔된 이미지에 메시지를 삽입하기 위한 이미지의 삽입용량을 산출한다. The insertion capacity calculator 420 calculates an insertion capacity of an image for inserting a message into the scanned image.

삽입용량 산출부(420)는 색상채널 구분부(422), PVD 산출부(424), DMT 생성부(426) 및 삽입용량 계산부(428)를 포함한다.The insertion capacity calculator 420 includes a color channel separator 422, a PVD calculator 424, a DMT generator 426, and an insertion capacity calculator 428.

색상채널 구분부(422)는 스캔된 이미지를 색상 채널 별로 구분한다. 색상 채널은 RGB(Red, Green 및 Blue) 등 3가지 색상으로 채널을 구분할 수 있다.The color channel separator 422 classifies the scanned image for each color channel. The color channel can be divided into three colors, RGB (Red, Green, and Blue).

PVD 산출부(424)는 각 픽셀과 주변 픽셀들과의 색상 차이 값을 미리 설정된 임계값과 비교한 후, 각 픽셀 별 PVD를 산출한다. The PVD calculator 424 compares the color difference between each pixel and neighboring pixels with a preset threshold, and then calculates the PVD for each pixel.

여기서, 각 픽셀 별 PVD는 각 색상 채널별 가중치를 소정의 색상 채널 마스 크를 통해 쉽게 구별될 수 있도록 할당하여 산출할 수 있다. 예를 들면, 행렬의 각 요소(Element)의 크기가 1Byte인 경우, R/G/B 색상 채널에 대한 가중치는 예를 들면, 각각 1,2 및 4의 값이 할당될 수 있다. 즉, 색상 채널 별 가중치는 Pn -여기서, P는 2 이상의 자연수이며, n은 0을 포함한 자연수임-의 값을 가질 수 있으며, 색상 채널 별로 서로 상이한 n값이 할당될 수 있다.Here, the PVD for each pixel may be calculated by assigning weights for each color channel to be easily distinguished through a predetermined color channel mask. For example, when the size of each element of the matrix is 1 byte, the weights for the R / G / B color channels may be assigned values of 1,2 and 4, respectively. That is, the color channels by weight P n -, where, P is a natural number of 2 or more, n is a natural number including 0, and may have a value of n may be a different value from each other for each color channel allocation.

PVD 산출부(424)는 해당 픽셀이 에지 영역인지 평탄 영역인지를 식별하기 위한 소정의 임계 값을 선택 받을 수 있다. 여기서, 해당 픽셀에 대해 PVD가 미리 설정된 임계값(예를 들면, 0)보다 큰 경우, 에지 영역에 해당되며, 합산된 가중치가 미리 설정된 임계값(예를 들면, 0)보다 작은 경우는 평탄 영역에 해당될 수 있다.The PVD calculator 424 may receive a predetermined threshold value for identifying whether the corresponding pixel is an edge region or a flat region. Here, if the PVD for the pixel is greater than a preset threshold (eg, 0), it corresponds to an edge area, and if the summed weight is less than the preset threshold (eg, 0), the flat area It may correspond to.

이때, 임계 값의 선택은 소정의 임계 값 테이블을 참조하여 선택될 수 있으며, 미리 설정된 기본 값으로 설정될 수 있다.In this case, the selection of the threshold value may be selected with reference to a predetermined threshold value table and may be set to a preset default value.

DMT 생성부(426)는 각 픽셀의 색상 채널 별 산출된 PVD를 이용하여 생성된 행렬의 해당 위치에 기록하여 도 12에 표현된 DMT를 생성한다.The DMT generator 426 generates a DMT represented in FIG. 12 by recording at a corresponding position of a matrix generated using the PVD calculated for each color channel of each pixel.

삽입용량 계산부(428)는 생성된 DMT를 참조하여 각 픽셀의 삽입용량을 계산한다. 각 픽셀의 삽입 용량은 대비나 휘도와 같은 지역 이미지 특성을 고려하여 산출될 수도 있다.The insertion capacity calculator 428 calculates the insertion capacity of each pixel with reference to the generated DMT. The insertion capacity of each pixel may be calculated in consideration of local image characteristics such as contrast or luminance.

삽입용량 계산부(428)는 생성된 DMT를 참조하여 에지 영역과 평탄 영역에 대한 삽입 용량을 산출한다. The insertion capacity calculator 428 calculates the insertion capacity of the edge area and the flat area with reference to the generated DMT.

이 후, 삽입용량 계산부(428)는 이미지에 삽입될 메시지의 크기와 산출된 에 지 영역의 삽입 용량 사이의 비율에 기반하여 에지 영역 및 평탄 영역에 삽입될 메시지의 용량을 할당한다.Thereafter, the insertion capacity calculator 428 allocates the capacity of the message to be inserted into the edge area and the flat area based on the ratio between the size of the message to be inserted into the image and the calculated insertion area of the edge area.

삽입위치 산출부(430)는 이미지 크기, 메시지 길이, 사용자 입력 값 중 적어도 하나를 시드(Seed) 값으로 하는 의사 난수를 생성하고, 생성된 의사난수(Pseudo-random number)를 이용하여 메시지 비트 스트림의 삽입 위치를 산출한다.The insertion position calculator 430 generates a pseudo random number having a seed value as at least one of an image size, a message length, and a user input value, and uses the generated pseudo-random number to generate a message bit stream. Calculate the insertion position of.

메시지 삽입부(440)는 생성된 DMT 및 산출된 삽입 위치에 따라 메시지 비트 스트림을 이미지에 삽입한다.The message inserter 440 inserts the message bit stream into the image according to the generated DMT and the calculated insertion position.

보정부(350)는 메시지의 삽입이 완료된 경우, 메시지가 삽입되지 않은 픽셀의 최하위 비트에 대한 이진수 0과 1의 비율을 보정하는 통계적 보정을 수행한다.When the insertion of the message is completed, the correction unit 350 performs statistical correction for correcting the ratio of binary 0 and 1 with respect to the least significant bit of the pixel in which the message is not inserted.

송신부(360)는 통계적 보정이 완료되면, 생성된 스테고이미지를 소정의 유선 또는 무선 전송 채널을 통해 메시지 수신장치(200)로 전송한다. When the statistical correction is completed, the transmitter 360 transmits the generated stego image to the message receiving apparatus 200 through a predetermined wired or wireless transmission channel.

메시지 수신장치(200)는 스테고이미지를 유선 또는 무선 통신망의 소정의 전송 채널을 통해 수신하고, 수신된 스테고이미지에 대한 DMT 및 의사 난수를 이용하여 삽입된 메시지를 추출한다. 이때, 추출된 메시지는 암호화된 상태일 수 있으며, 이 경우, 메시지 수신장치(200)는 기 공유된 비밀 키를 이용하여 암호화된 메시지를 복호할 수 있다.The message receiving apparatus 200 receives a stego image through a predetermined transmission channel of a wired or wireless communication network, and extracts an inserted message using a DMT and a pseudo random number for the received stego image. In this case, the extracted message may be in an encrypted state. In this case, the message receiving apparatus 200 may decrypt the encrypted message using a pre-shared secret key.

이 후, 메시지 수신장치(200)는 복호화된 메시지가 압축된 경우, 소정의 압축 해제 알고리즘을 이용하여 압축된 메시지를 해제하여 원본 메시지를 획득할 수 있다.Thereafter, when the decrypted message is compressed, the message receiving apparatus 200 may obtain the original message by releasing the compressed message using a predetermined decompression algorithm.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 메시지 제공장치(100)는 유선 및 무선 구간에서 발생될 수 있는 오류에 대한 감지 및 정정을 위해 생성된 스테고이미지에 소정의 오류 체크 코드 및 오류 정정 코드를 삽입하는 절차를 더 포함할 수도 있음을 주의해야 한다.According to another embodiment of the present invention, the message providing device 100 inserts a predetermined error check code and error correction code into a generated stego image for detecting and correcting an error that may occur in a wired and wireless interval. It should be noted that it may further include a procedure for doing so.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 and 6 are diagrams for explaining an adaptive message providing method using an image according to an embodiment of the present invention.

단계 S510에서 메시지 제공장치(100)는 이미지를 이용하여 제공될 메시지를 생성한다. 메시지는 사용자의 입력에 의해 제공될 수 있으며, 미리 입력되어 저장되어 제공될 수 있다. 또한, 메시지는 텍스트, 이미지, 오디오 및 비디오 등이 포함될 수 있다.In operation S510, the message providing device 100 generates a message to be provided using an image. The message may be provided by a user's input, and may be input and stored in advance. In addition, the message may include text, images, audio and video.

단계 S520에서, 메시지 제공장치(100)는 보다 많은 메시지를 이미지에 삽입하고, 메시지 삽입 후 생성된 스테고이미지의 화질 저하를 미연에 방지하기 위해 메시지를 압축한다.In operation S520, the message providing apparatus 100 inserts more messages into the image, and compresses the messages in order to prevent deterioration of image quality of the Stego image generated after the insertion of the message.

단계 S530에서, 메시지 제공장치(100)는 원본 메시지의 특징적인 패턴을 숨기기 위해 메시지의 삽입 이전에 해당 메시지를 암호화할 수 있다.In operation S530, the message providing device 100 may encrypt the message before insertion of the message in order to hide the characteristic pattern of the original message.

종래의 스테가노그라피 툴들의 일부는 스테고이미지에 의존적인 패턴을 생성하는 단점이 있었다. 따라서, 스테그어날리시스트는 스테고이미지의 특징적인 패턴을 추출함으로써, 메시지를 추출할 수 있었기 때문에 메시지 제공 장치는 메시지를 암호화하여 메시지를 보호할 수 있다.Some of the conventional steganography tools have the disadvantage of generating patterns that are dependent on stegoimages. Therefore, since the stagnalyst was able to extract the message by extracting the characteristic pattern of the stego image, the message providing device can encrypt the message to protect the message.

이때, 암호화에 사용된 비밀 키(Secrete Key)는 스테고이미지를 전송하기 이전에 메시지 제공장치(100)와 메시지 수신장치(200)에 공유되어야 함은 당업자라면 자명하다.At this time, it will be apparent to those skilled in the art that the secret key used for encryption should be shared between the message providing device 100 and the message receiving device 200 before transmitting the stego image.

특히, 적절한 암호화가 메시지에 적용되면, 해당 메시지의 의미뿐만 아니라 메시지의 내용에 의존적인 패턴도 숨겨주는 효과를 기대할 수 있다. 또한, 암호화 이전에 수행되는 압축 기법은 상기한 특정 패턴들을 랜덤하게 만들어 주는 효과가 있다.In particular, if proper encryption is applied to a message, the effect of hiding not only the meaning of the message but also the pattern dependent on the content of the message can be expected. In addition, the compression technique performed before encryption has the effect of randomizing the above-described specific patterns.

이 후, 단계 S540에서, 메시지 제공장치(100)는 커버 메시지에 암호화된 메시지를 삽입하는 절차를 수행한다.Thereafter, in operation S540, the message providing apparatus 100 performs a procedure of inserting an encrypted message into the cover message.

본 발명에 따른 메시지 제공 장치는 비인지성을 만족하고 메시지 삽입 용량을 최대화하기 위하여 삽입 단계에서 하기의 세가지 기본 개념이 적용될 수 있다.In the message providing apparatus according to the present invention, the following three basic concepts may be applied at the insertion stage in order to satisfy the non-cognition and maximize the message insertion capacity.

첫째, 본 발명에 따른 메시지 제공 장치(100)는 이미지의 각 픽셀과 주변 픽셀들과 색상 차이에 기반하여 평탄 영역과 에지 영역을 구분하고, 구분된 영역 별 삽입 용량을 산출한다. First, the message providing apparatus 100 according to the present invention divides the flat region and the edge region based on the color difference between each pixel and surrounding pixels of the image, and calculates the insertion capacity for each divided region.

여기서, 평탄 영역은 각 픽셀과 주변 픽셀들과의 색상 차이-즉, 색상 변화-가 소정의 임계 값보다 작은 것을 의미하며, 에지 영역은 각 픽셀과 주변 픽셀들과의 색상 차이가 소정의 임계 값보다 큰 것을 의미한다. Herein, the flat region means that the color difference between each pixel and the surrounding pixels-that is, the color change-is smaller than a predetermined threshold value, and the edge area means that the color difference between each pixel and the peripheral pixels has a predetermined threshold value. Means greater.

인간 시각 인지 체계는 비밀 데이터 삽입에 따른 이미지 변화를 에지 영역 보다 평탄 영역에서 보다 민감한 특징이 있다. 즉, 모든 이미지는 평탄 영역과 에지 영역으로 구분될 수 있으며, 평탄 영역은 사람들의 시각에 민감하지만 에지 영 역은 사람들의 시각에 덜 민감하다. The human visual recognition system is characterized by more sensitive image changes due to secret data insertion in the flat region than in the edge region. That is, all images can be divided into flat areas and edge areas, where flat areas are sensitive to people's vision, while edge areas are less sensitive to people's vision.

상기와 같은 인간 시각 시스템의 특성에 기반하여 본 발명에 따른 메시지 제공 장치(100)는 평탄 영역에 비해 에지 영역에 보다 많은 비밀 데이터를 삽입하는 것을 특징으로 한다.Based on the characteristics of the human visual system as described above, the message providing apparatus 100 according to the present invention is characterized by inserting more secret data into the edge area than the flat area.

영역 별 삽입 용량은 암호화된 메시지의 크기와 에지 영역에 해당되는 픽셀들에 상응하여 계산된 삽입 용량의 비율에 따라 산출되며, 산출된 영역 별 삽입 용량이 에지 영역과 평탄 영역에 각각 할당된다.The insertion capacity for each area is calculated according to the ratio of the size of the encrypted message and the insertion capacity calculated corresponding to pixels corresponding to the edge area, and the calculated insertion capacity for each area is allocated to the edge area and the flat area, respectively.

예를 들면, 암호화된 메시지의 길이가 160바이트(Bytes)이고 에지 영역에 해당되는 픽셀들에 삽입 가능한 용량이 100바이트인 경우, 에지 영역과 평탄 영역에는 각각 100바이트와 60바이트의 메시지가 삽입될 수 있다.For example, if an encrypted message has a length of 160 bytes and an insertable capacity in pixels corresponding to an edge area is 100 bytes, 100 and 60 byte messages may be inserted in the edge area and the flat area, respectively. Can be.

둘째, 본 발명에 따른 메시지 제공장치(100)는 소정의 시드(Seed) 값을 통해 생성된 의사 난수를 이용하여 이미지에 삽입될 비트의 위치를 선택할 수 있다. 여기서, 소정의 시드 값은 이미지 크기, 메시지 길이, 사용자 입력 값 중 적어도 하나일 수 있다. Second, the message providing apparatus 100 according to the present invention may select a position of a bit to be inserted into an image by using a pseudo random number generated through a predetermined seed value. Here, the predetermined seed value may be at least one of an image size, a message length, and a user input value.

셋째, 각 픽셀의 삽입 용량은 대비나 휘도와 같은 지역 이미지 특성을 고려하여 산출될 수도 있다.Third, the insertion capacity of each pixel may be calculated in consideration of local image characteristics such as contrast or luminance.

이에 대해서는 도 6에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.This will be described in more detail with reference to FIG. 6.

단계 S550에서, 메시지 제공장치(100)는 이미지의 특성에 따라 생성된 차이 마스크 테이블-이하, 'DMT(Difference Mask Table)'이라 함- 및 의사 난수를 이용하여 메시지를 삽입한 후, 통계적 보정을 수행할 수 있다. In operation S550, the message providing apparatus 100 inserts a message using a difference mask table generated according to the characteristics of an image, hereinafter referred to as a 'difference mask table' and a pseudo random number, and then performs statistical correction. Can be done.

단계 S560에서, 메시지 제공장치(100)는 통계적 보정이 완료되면, 스테고이미지를 생성한다.In operation S560, the message providing apparatus 100 generates a stego image when the statistical correction is completed.

단계 S570에서, 메시지 제공장치(100)는 생성된 스테고이미지를 해당 메시지 수신장치(200)에 전송한다.In operation S570, the message providing apparatus 100 transmits the generated stego image to the corresponding message receiving apparatus 200.

도 6은 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지를 이용한 메시지 삽입 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a message insertion method using an image according to an embodiment of the present invention described above.

도 6을 참조하면, 단계 S541 및 S542에서 메시지 제공 장치는 소정의 임계 값을 선택하고, 이미지를 스캔한다.Referring to FIG. 6, in operation S541 and S542, the message providing apparatus selects a predetermined threshold value and scans an image.

단계 S543에서 메시지 제공장치(100)는 스캔된 이미지를 색상 채널 별로 구분한다. 색상 채널은 RGB(Red, Green 및 Blue) 등 3가지 색상으로 채널을 구분할 수 있다.In operation S543, the message providing apparatus 100 classifies the scanned image for each color channel. The color channel can be divided into three colors, RGB (Red, Green, and Blue).

이후, 단계 S544에서 메시지 제공장치(100)는 각 픽셀과 주변 픽셀들과의 색상 차이 값을 상기 선택된 임계 값과 비교한 후, 각 픽셀 별 PVD를 산출한다. Thereafter, in operation S544, the message providing device 100 compares a color difference value between each pixel and neighboring pixels with the selected threshold value, and then calculates a PVD for each pixel.

단계 S545에서 메시지 제공장치(100)는 각 픽셀 별 PVD를 이용하여 DMT를 생성한다.In operation S545, the message providing device 100 generates a DMT using PVD for each pixel.

단계 S546에서 메시지 제공장치(100)는 DMT를 참조하여 RGB 색상 채널 별 메시지의 삽입용량을 계산한다. 이를 더욱 상세히 설명하면, 메시지 제공장치(100)는 이미지에서 에지 영역 삽입 용량(EC E )과 평탄 영역 삽입 용량(EC S )을 산출하고, 삽 입할 메시지의 크기(M)와 산출된 EC E 사이의 비율인 ER E 를 산출한다. 여기서, ER E 은 하기의 수학식<1> :In operation S546, the message providing apparatus 100 calculates an insertion capacity of a message for each RGB color channel by referring to the DMT. In more detail, the message providing device 100 calculates the edge region insertion capacity EC E and the flat region insertion capacity EC S in the image, and between the size M of the message to be inserted and the calculated EC E. ER E is calculated. Here, ER E is the following formula (1):

Figure 112008019333012-pat00001
Figure 112008019333012-pat00001

에 의해 산출될 수 있다.Can be calculated by

메시지 제공장치(100)는 산출된 ER E 를 1과 비교하여, 만약, ER E 이 1보다 작거나 같은 경우-즉, 에지 영역 삽입 용량이 삽입할 메시지의 크기보다 큰 경우-, 모든 메시지를 에지 영역에 삽입하도록 설정한다. 즉, EM E = M ; EM S = 0으로 설정된다.The message providing apparatus 100 compares the calculated ER E with 1, if ER E is less than or equal to 1, i.e., if the edge area insertion capacity is larger than the size of the message to be inserted, all messages are edged. Set to insert in the area. That is , EM E = M; EM S = 0 is set.

메시지 제공장치(100)는 만약, ER E 이 1보다 큰 경우-즉, 에지 영역에 모든 메시지를 삽입할 수 없는 경우-, 하기의 수학식<2>:The message providing apparatus 100, if ER E is greater than 1-that is, it is not possible to insert all the messages in the edge region-the following equation <2>:

Figure 112008019333012-pat00002
Figure 112008019333012-pat00002

에 의해, 평탄 영역에 삽입할 비트 수 κ를 산출한다.By this, the number of bits κ to be inserted into the flat region is calculated.

이 후, 단계 S547에서, 메시지 제공장치(100)는 이미지 크기, 메시지 길이, 사용자 입력 값 중 적어도 하나를 시드(Seed) 값으로 하는 의사 난수를 생성한다. Thereafter, in step S547, the message providing device 100 generates a pseudo random number having a seed value as at least one of an image size, a message length, and a user input value.

단계 S548에서, 메시지 제공장치(100)는 생성된 의사 난수를 이용하여 메시지 비트 스트림의 삽입 위치를 산출한다.In operation S548, the message providing apparatus 100 calculates an insertion position of the message bit stream using the generated pseudo random number.

단계 S549에서, 메시지 제공장치(100)는 DMT를 참조하여 이미지의 해당 픽셀이 에지 영역의 삽입 용량이 남아 있는지 확인한다.In operation S549, the message providing apparatus 100 checks whether the corresponding pixel of the image has an insertion capacity of an edge region with reference to the DMT.

메시지 제공장치(100)는 만약, 에지 영역의 삽입 용량이 남아 있는 경우, 해당 메시지 비트를 삽입하고, 삽입된 비트의 개수만큼 잔여 에지 영역 삽입 용량에서 차감한다.If the insertion capacity of the edge area remains, the message providing device 100 inserts the corresponding message bit and subtracts the remaining edge area insertion capacity by the number of inserted bits.

만약, 에지 영역의 삽입 용량이 남아 있지 않은 경우, 메시지 제공장치(100)는 해당 픽셀이 평탄 영역의 삽입 용량이 남아 있는 지 확인한다.If the insertion capacity of the edge area does not remain, the message providing device 100 checks whether the corresponding pixel has the insertion capacity of the flat area.

확인 결과, 평탄 영역의 삽입 용량이 남아 있는 경우, 메시지 제공장치(100)는 산출된 κ 비트의 메시지를 삽입하고, EM S 를 k만큼 차감한다.As a result of the check, when the insertion capacity of the flat region remains, the message providing device 100 inserts the calculated κ bit message and subtracts EM S by k.

이 후, 메시지 제공장치(100)는 에지 영역 삽입 용량 또는/및 평탄 영역 삽입 용량에 메시지를 모두 삽입하고, 통계적 보정을 수행한 후, 스테고이미지를 생성한다.Thereafter, the message providing device 100 inserts all of the message into the edge region insertion capacity and / or the flat region insertion capacity, performs statistical correction, and then generates a stego image.

이하의 설명에서는 이미지상의 특정 픽셀과 주변 픽셀 사이의 색상 차이를 산출하는 방법에 대해 후술할 도 7내지 도9를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.In the following description, a method of calculating a color difference between a specific pixel and an adjacent pixel on an image will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 9.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 DM(Difference Mask)를 설명하기 위한 도면이다.7 and 8 illustrate a difference mask (DM) according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 DM(Difference Mask) 은 색상 차이 값을 산출하기 위한 대상 픽셀(710)과 8개의 주변 픽셀들(도면 번호 720 내지 790)로 구성된다.As shown in FIG. 7, a DM (Difference Mask) according to an embodiment of the present invention includes a target pixel 710 and eight peripheral pixels (Fig. 720 to 790) for calculating a color difference value. .

본 실시예에서는 하나의 픽셀 정보는 24 비트로 구성되며, 색상 채널 별로 8개의 비트가 할당되는 것으로 가정한다. In this embodiment, it is assumed that one pixel information is composed of 24 bits, and 8 bits are allocated to each color channel.

여기서, 각 픽셀에 대한 SPVD(Sum of Pixel Value Difference)인 d i,j 는 하기의 수학식 <3>:Here, d i, j, which is a sum of pixel value difference (SPVD) for each pixel, is represented by the following equation:

Figure 112008019333012-pat00003
Figure 112008019333012-pat00003

Figure 112008019333012-pat00004
Figure 112008019333012-pat00004

<수학식 3><Equation 3>

에 의해 산출된다. 여기서, ω는 해당 픽셀 비트 플랜의 상위 4개의 MSB(Most Significant Bit)를 가리키며,

Figure 112008019333012-pat00005
는 픽셀에서의 색상 차이 기준 값을 의미한다. Calculated by Where ω indicates the top four most significant bits of the corresponding pixel bit plan,
Figure 112008019333012-pat00005
Denotes a color difference reference value in the pixel.

본 실시예에서는 픽셀 비트 플랜의 상위 4개의 MSB가 색상 차이 값을 산출하기 위해 사용되는 것으로 한정하고 있으나, 이미지 스타가노그라피에 요구되는 비 지인성 및 삽입 용량에 따라 색상 차이 값을 산출하기 위해 이용되는 MSB의 개수는 상이할 수도 있음을 주의해야 한다.In the present embodiment, the top four MSBs of the pixel bit plan are limited to being used to calculate the color difference value, but are used to calculate the color difference value according to the non-cognizability and the insertion capacity required for the image starganography. Note that the number of MSBs may be different.

또한, 색상 차이 기준 값

Figure 112008019333012-pat00006
도 해당 스테카도그라피 기법의 비인지성 및 삽입 용량에 대한 시뮬레이션 결과에 따라 상이하게 적용될 수 있음을 주의해야 한다.In addition, the color difference reference value
Figure 112008019333012-pat00006
It should be noted that this may be applied differently depending on the simulation results for the non-cognitive and insertion capacities of the corresponding stecardography technique.

d i ,j 는 구분된 색상 채널 별로 산출되며, 도 8에 도시된 바와 같이 이미지의 가장 자리 픽셀들-즉, 첫 행, 첫 열, 마지막 행, 마지막 열-에 대해서는 SPVD(Sum of Pixel Value Difference)가 산출되지 않을 수 있다. 이미지에 포함된 픽셀들에 대한 색상 차이 산출은 도 8에 도시된 바와 같이, 좌에서 우로, 위에서 아래로 수행될 수 있다. d i , j are calculated for each color channel, and the sum of pixel value difference for the edge pixels of the image, that is, the first row, first column, last row, and last column, as shown in FIG. 8. ) May not be calculated. The color difference calculation for the pixels included in the image may be performed from left to right and top to bottom, as shown in FIG. 8.

색상 채널 별 산출된 d i,j 는 미리 설정된 임계 값인 δ와 비교하여 해당 색상 채널에 상응하는 PVD를 산출한다. 각 픽셀 별 산출된 PVD는 DMT의 해당 위치에 기록된다.The calculated d i, j for each color channel is compared with a predetermined threshold value δ to calculate a PVD corresponding to the corresponding color channel. The PVD calculated for each pixel is recorded at the corresponding position of the DMT.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 색상 채널 별 비트 플랜의 용도를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining the use of the bit plan for each color channel according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에서는 하나의 픽셀 정보는 24 비트로 구성되며, 색상 채널 별로 8개의 비트가 할당되는 것으로 가정한다. In this embodiment, it is assumed that one pixel information is composed of 24 bits, and 8 bits are allocated to each color channel.

일반적으로 인간 시각 인지 시스템에서는 고주파 성분의 변화에는 민감하고, 저주파 성분의 변화에 대해서는 덜 민감한 특징이 있다. 따라서, 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 스테가노그라피 기법은 색상 채널 별 고주파 영역(910)-즉, b7 내지 b4-은 주변 픽셀과의 색상 차이 산출에 사용되며, 저주파 영역(920)-즉, b3 내지 b0-은 메시지 삽입에 사용된다. In general, human visual recognition systems are sensitive to changes in high frequency components and less sensitive to changes in low frequency components. Therefore, referring to FIG. 9, in the image steganography technique according to an embodiment of the present invention, the high frequency region 910 for each color channel, that is, b7 to b4- is used to calculate a color difference with surrounding pixels. Area 920-that is, b3 through b0- are used for message insertion.

여기서, 고주파 영역과 저주파 영역의 경계는 비인지성과 삽입 용량을 고려하여 다양하게 적용될 수 있음을 주의해야 한다. 또한, 평탄 영역과 에지 영역에서의 메시지 삽입에 사용되는 저주파 영역 비트의 개수도 상이하게 설정될 수 있다.Here, it should be noted that the boundary between the high frequency region and the low frequency region may be variously applied in consideration of non-cognition and insertion capacity. In addition, the number of low frequency region bits used for message insertion in the flat region and the edge region may be set differently.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 스테가노그라피 기법에 의한 시뮬레이션 결과를 보여주는 테이블 및 그래프이다.10 and 11 are tables and graphs showing simulation results by the image steganography technique according to an embodiment of the present invention.

더욱 상세하게, 도 10 및 도 11은 몇 번째 비트를 기준으로 고주파 영역과 저주파 영역을 구분하는 것이 메시지 삽입 용량을 극대화시킬 수 있는지에 대한 검증 결과이다. More specifically, FIGS. 10 and 11 are results of verifying whether distinguishing the high frequency region and the low frequency region based on the number of bits can maximize the message insertion capacity.

여기서, 본 실험은 웹상에서 흔히 볼 수 있는 100개의 이미지를 대상으로 수행되었으며, 도 10의 실험 결과는 4개의 이미지 각각에 대한 기준 비트 위치에 따른 삽입 용량을 보여주며, 도 11는 기준 비트의 위치 변화에 따른 30개의 이미지에 대한 삽입 용량 변화를 보여준다.Here, the experiment was performed on 100 images commonly seen on the web, and the experimental result of FIG. 10 shows the insertion capacity according to the reference bit position for each of the four images, and FIG. 11 shows the position of the reference bit. The change in insertion capacity for 30 images is shown.

도 10에 도시된 바와 같이, 8비트의 길이를 갖는 색상 채널의 경우, 4번째 비트를 기준으로 고주파 영역과 저주파 영역을 구분하는 것이 삽입 용량이 가장 높은 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 10, in the case of a color channel having a length of 8 bits, it may be seen that the highest insertion capacity is obtained by dividing the high frequency region and the low frequency region based on the fourth bit.

따라서 본 실시예에서는 4번째 비트를 기준으로 4-MSB는 주변픽셀과의 색상 차이 값을 산출하는데 사용하고, 4-LSB는 메시지를 삽입하기 위한 용도로 사용된다. 메시지 삽입에는 4-LSB만 사용하므로 4-MSB는 이미지와 스테고이미지의 비트 값이 동일하게 유지된다. 이에 따라, 메시지 수신장치(200)은 메시지 추출 시 삽입 때와 동일한 방법으로 각 픽셀의 색상 채널 별 주변 픽셀과의 색상 차이 값을 산출하여 DMT를 생성할 수 있다.Therefore, in the present embodiment, 4-MSB is used to calculate a color difference value with surrounding pixels based on the fourth bit, and 4-LSB is used for inserting a message. Since only 4-LSBs are used for message insertion, 4-MSBs maintain the same bit values for images and stegoimages. Accordingly, the message receiving apparatus 200 may generate a DMT by calculating a color difference value with neighboring pixels for each color channel of each pixel in the same manner as when inserting a message.

이하에서는 후술할 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 DMT의 생성 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of generating a DMT according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 12.

도 12에 도시된 바와 같이, 메시지 제공장치(100)는 스캔된 원본 이미지(1000)의 각 픽셀에 대한 주변 픽셀과의 색상 차이를 소정의 임계 값 δ과 비교하여 색상 채널 별 PVD를 산출하며, 산출된 PVD를 이용하여 DMT(1010)를 생성한다. 도면 번호 1030은 DMT의 일부 영역(1020)을 확대 도시한 것이다.As shown in FIG. 12, the message providing device 100 calculates PVD for each color channel by comparing a color difference with neighboring pixels for each pixel of the scanned original image 1000 with a predetermined threshold value δ. The DMT 1010 is generated using the calculated PVD. Reference numeral 1030 illustrates an enlarged partial area 1020 of the DMT.

일반적으로 이미지에 메시지를 RGB 색상 채널을 구분하여 삽입하기 위해서는 세 번 이미지를 스캔해야 한다. 하지만, 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법은 RGB 채널을 구분하여 스캔 하지 않고 한 번만 스캔한 후 이미지의 크기와 동일한 크기를 가지는 행렬 DMT(T i,j )를 생성하여 메시지 삽입에 사용하는 특징이 있다.In general, it is necessary to scan an image three times in order to insert a message into the image by separating the RGB color channels. However, the image steganography technique according to the present invention generates a matrix DMT ( T i, j ) having the same size as the image size after scanning only once without scanning the RGB channels separately and using them for message insertion. There is this.

이미지에서 색상 채널 별로 d i,j 를 계산하여 주어진 임계 값 δ보다 큰 픽셀 인 경우에는 DMT행렬의 해당 인덱스에 PVD이 표시된다. 여기서, PVD는 각 색상 채널별 가중치를 달리 할당하여 산출될 수 있다. 예를 들면, RGB 색상 채널 중 R 채널과 B채널이 동시에 에지 영역으로 선택되고, 색상 채널 별 가중치가 각각 R=1, G=2 및 B=4로 설정된 경우, DMT행렬의 해당 인덱스 값은 5로 설정된다. 즉, R과 B성분의 4-LSB에 메시지를 삽입될 수 있다.In the image, if the pixel is larger than the given threshold value δ by calculating d i, j for each color channel, the PVD is displayed at the corresponding index of the DMT matrix. Here, the PVD may be calculated by differently assigning a weight for each color channel. For example, if the R and B channels of the RGB color channels are selected as edge regions at the same time, and the weight for each color channel is set to R = 1, G = 2 and B = 4, the corresponding index value of the DMT matrix is 5 Is set to. That is, a message may be inserted into the 4-LSB of the R and B components.

도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 난수를 이용한 메시지 삽입 위치를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.13 to 15 are diagrams for explaining a method of selecting a message insertion position using a pseudo random number according to an embodiment of the present invention.

종래의 고정된 위치에 메시지를 순차적으로 삽입하는 LSB 삽입 방법은 공격자가 삽입된 메시지를 쉽게 추출할 수 있다는 문제점을 가지고 있다. 상기한 문제점을 개선하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 스테카노그라피 기법은 소정의 시드(Seed) 값으로 하여 생성된 의사 난수를 이용하여 메시지 삽입 위치가 결정되는 특징이 있다. 여기서, 소정의 시드 값은 이미지 크기, 메시지 길이, 사용자 입력 값 중 적어도 하나일 수 있다. The conventional LSB insertion method of sequentially inserting messages in a fixed position has a problem that an attacker can easily extract the inserted message. In order to solve the above problem, the image stecanography technique according to an embodiment of the present invention has a feature of determining a message insertion position using a pseudo random number generated by using a predetermined seed value. Here, the predetermined seed value may be at least one of an image size, a message length, and a user input value.

여기서, 메시지 수신장치(200)은 메시지 길이를 알고 있어야만 메시지의 삽입 순서를 알 수 있으며, 이를 통해 원본 메시지를 추출할 수 있다.Here, the message receiving apparatus 200 can know the insertion order of the messages only when the message length is known, and thus the original message can be extracted.

의사 난수를 이용하여 메시지를 삽입하는 위치지정함수 SI(Selection Index)는 하기의 수학식<4> :Positioning function SI (Selection Index) for inserting a message using a pseudo random number is represented by the following equation:

Figure 112008019333012-pat00007
Figure 112008019333012-pat00007

<수학식 4><Equation 4>

에 의해 정의 될 수 있다. 여기서, m은 이미지 크기, 메시지 길이, 사용자 입력 값 중 적어도 하나, ri(m)는 m을 시드로 생성한 의사 난수, t는 메시지를 모두 삽입하기 위해서 필요한 난수의 개수이다.Can be defined by Here, m is at least one of an image size, a message length, and a user input value, r i (m) is a pseudo random number generated from m as a seed, and t is a number of random numbers required to insert all messages.

상기한 수학식<4>의 Si는 i번째 선택된 비트의 위치를 나타내며, ri(m)는 이미지 크기, 메시지 길이, 사용자 입력 값 중 적어도 하나를 시드로 하여 생성한 의사난수열이다. 삽입 위치가 커버 데이터의 범위를 벗어나지 않도록 하기 위해 의사난수의 범위 [1, lc ]는 이미지를 비트 스트림으로 나타냈을 때의 길이 ㅣc (interval for embedding)를 초과하지 않는 범위 내에서 생성되어야 한다.S i in Equation (4) represents the position of the i-th selected bit, and r i (m) is a pseudo random number sequence generated using at least one of an image size, a message length, and a user input value as a seed. In order to ensure that the insertion position does not fall outside the range of the cover data, the range of pseudo random numbers [1, lc ] should be generated within a range not exceeding the interval for embedding ( c ) when the image is represented as a bit stream.

이때, 삽입 대상 픽셀의 d i,j 의 값이 임계 값 δ보다 크지 않은 경우에는 생성된 의사 난수를 버리고 다음 의사 난수를 생성할 수 있다.In this case, when the value of d i, j of the insertion target pixel is not greater than the threshold δ, the generated pseudo random number may be discarded and the next pseudo random number may be generated.

도 13을 참조하면, 의사 난수를 이용한 메시지 삽입 방법은 메시지가 이미지상에 랜덤한 형태로 삽입됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 13, in the message insertion method using pseudo random numbers, it can be seen that a message is inserted in a random form on an image.

도 14는 의사 난수를 사용하지 않고 순차적으로 삽입했을 경우의 메시지 삽입 위치를 보여주는 도면이다.14 is a diagram illustrating a message insertion position when sequentially inserted without using pseudo random numbers.

도 14에 도시된 바와 같이, 순차 삽입 기법은 이미지의 위에서 아래로 순차적으로 메시지가 삽입됨을 보여준다.As shown in Figure 14, the sequential insertion technique shows that messages are inserted sequentially from the top of the image.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 난수를 사용하는 경우 메시지 삽입 위치를 보여주는 도면이다.15 is a diagram illustrating a message insertion position when using a pseudo random number according to an embodiment of the present invention.

상기한 바와 같이, 메시지 삽입 위치는 삽입할 이미지의 스트림 길이 범위 내에서 생성되므로 삽입 위치가 도 15에서 보여지는 바와 같이 이미지 전체에 랜덤하게 분포하게 된다. As described above, since the message insertion position is generated within the stream length range of the image to be inserted, the insertion position is randomly distributed throughout the image as shown in FIG. 15.

이미지의 특정 영역에 너무 많은 메시지가 삽입되면 거짓 윤곽선을 생성할 수 있으며, 순차적으로 삽입이 되면 상기한 도 14에서 보여지는 바와 같이 이미지의 상단에 치우쳐서 삽입이 될 수 있으므로 스테그어날리시스 공격에서 자유롭지 못할 수 있다.If too many messages are inserted in a specific area of the image, false contours can be generated, and if inserted sequentially, they can be inserted at the top of the image as shown in FIG. You may not be able to.

하지만, 도 15에서와 같이, 의사난수에 의해 선택된 위치에 메시지를 삽입하게 되면 이미지 전체에 골고루 퍼져서 삽입되므로 이미지가 왜곡되는 현상도 거의 없게 되며 오류 확산의 효과도 기대할 수 있다.However, as shown in FIG. 15, if a message is inserted at a position selected by a pseudo random number, the message is evenly distributed throughout the image, so that the image is hardly distorted and error spreading can be expected.

또한 의사난수 생성 시 삽입해야 할 이미지 크기, 메시지 길이, 사용자 입력 값 중 적어도 하나를 시드로 사용하므로 스테고이미지로부터 삽입된 메시지를 추출해 낼 때도 동일하게 삽입된 위치를 찾아낼 수 있는 장점이 있다.In addition, at least one of the image size, message length, and user input value to be inserted when generating a pseudo random number is used as a seed, so that the same inserted position can be found even when extracting the inserted message from the stego image.

도 16은 본 발명에 따른 스테가노그라피 기법을 이용한 모바일 구현 데모 화면이다.16 is a mobile implementation demonstration screen using the steganography technique according to the present invention.

도 16에 도시된 바와 같이, 사용자 선택에 따라, 이동 단말기는 메시지 입력 창을 포함하는 소정의 메시지 입력 화면을 표시부에 출력한다(S1610).As illustrated in FIG. 16, according to a user selection, the mobile terminal outputs a predetermined message input screen including a message input window to the display unit (S1610).

이 후, 이동 단말기는 소정의 입력 수단-예를 들면, 키패드, 터치 스크린을 포함함-을 통해 입력 받은 메시지를 메시지 입력 창에 출력한다(S1620).Thereafter, the mobile terminal outputs a message received through a predetermined input means (for example, a keypad and a touch screen) to a message input window (S1620).

이동 단말기는 입력된 메시지의 삽입을 지시하는 소정의 제어 신호를 수신하면-예를 들면, 메시지 입력 화면에 포함된 OK 버튼을 클릭되는 경우-, 이미지에 입력된 메시지를 삽입한다(S1630).When the mobile terminal receives a predetermined control signal instructing to insert the input message (for example, when the OK button included in the message input screen is clicked), the mobile terminal inserts the input message in the image (S1630).

여기서, 이미지에 입력된 메시지를 삽입하는 절차는 상기한 도 14에서 기술한 메시지 삽입 알고리즘에 따라 수행될 수 있다.Here, the procedure of inserting the message input to the image may be performed according to the message insertion algorithm described in FIG.

이동 단말기는 메시지 삽입이 완료된 경우, 메시지 삽입이 완료되었음-즉, 스테고이미지가 완성되었음-을 알리는 소정의 안내 메시지를 표시부에 출력할 수 있다(S1640).When the message insertion is completed, the mobile terminal may output a predetermined guide message indicating that the message insertion is completed (that is, the Stego image is completed) on the display unit (S1640).

만약. 사용자에 의해 스테고이미지로부터의 메시지 추출이 요청되는 경우, 이동 단말기는 스테고이미지로부터 메시지를 추출한 후(S1650), 추출된 메시지를 표시부에 출력한다(S1660).if. When the user is requested to extract a message from the stego image, the mobile terminal extracts the message from the stego image (S1650) and then outputs the extracted message to the display unit (S1660).

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기한 1610 단계 이전에 이동 단말기에 미리 저장된 복수의 이미지로부터 메시지 삽입에 사용될 이미지를 선택하는 절차를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the method may further include selecting an image to be used for message insertion from a plurality of images previously stored in the mobile terminal before step 1610.

또한, 상기한 도 16에 따른 실시예는 이동 단말기 내부에서의 스테고이미지 생성 및 스테고이미지로부터 메시지를 추출하는 절차에 대해 설명하고 있으나, 이동 통신망에서 메시지 제공장치(100)에서 생성된 스테고이미지를 소정의 전송 채널을 통해 메시지 수신장치(200)에 전송하고, 메시지 수신장치(200)에서 해당 전송 채널을 통해 스테고이미지를 수신하는 절차를 더 포함할 수 있다.In addition, the above-described embodiment according to FIG. 16 describes a procedure of generating a stego image and extracting a message from the stego image in the mobile terminal. The method may further include transmitting a message to the message receiving apparatus 200 through the transmission channel, and receiving the stego image through the corresponding transmission channel in the message receiving apparatus 200.

여기서, 메시지 제공장치(100)에 의해 생성된 스테고이미지는 이동 통신망의 경우, 멀티미디어 메시지(Multimedia Message Service)를 통해 메시지 수신장치(200)에 전송될 수 있다.Here, the stego image generated by the message providing device 100 may be transmitted to the message receiving device 200 through a multimedia message service in the case of a mobile communication network.

메시지 수신장치(200)에서는 수신된 이미지가 스테고이미지인지 여부를 판단한 후, 스테고이미지인 경우, 해당 스테고이미지로부터 메시지를 추출할 지 여부를 확인하기 위한 소정의 인터페이스 안내 메시지-예를 들면, "디코딩을 하시려면 OK 버튼을 누르세요"-를 표시부의 출력할 수 있다.The message receiving apparatus 200 determines whether or not the received image is a stego image, and then, in the case of the stego image, a predetermined interface guide message for checking whether to extract a message from the stego image, for example, "decoding. Press the OK button to print the display.

만약, 사용자가 메시지 추출을 원할 경우, 메시지 수신장치(200)은 수신된 스테고이미지로부터 메시지를 추출하는 절차를 수행할 수 있다. If the user wants to extract a message, the message receiving apparatus 200 may perform a procedure of extracting a message from the received stego image.

만약, 사용자가 당장 메시지 추출을 원하지 않는 경우, 메시지 수신장치(200)은 소정의 기록 영역에 수신된 스테고이미지를 저장할 수 있다.If the user does not want to immediately extract the message, the message receiving apparatus 200 may store the received stego image in a predetermined recording area.

이 후, 메시지 수신장치(200)은 소정의 사용자 메뉴 선택에 따라, 기 저장된 스테고이미지를 추출하여 메시지 추출 절차를 수행할 수 있다.Thereafter, the message receiving apparatus 200 may extract a pre-stored stego image and perform a message extraction procedure according to a predetermined user menu selection.

또한, 인터넷과 같은 유선망에서 종단간 스테고이미지를 주고 받는 절차를 추가함으로써, 유선 및 무선 환경에서 다양하게 응용될 수도 있음을 주의해야 한다.In addition, it should be noted that by adding an end-to-end stego image exchange procedure in a wired network such as the Internet, it may be variously applied in wired and wireless environments.

본 발명에 따른 이미지를 이용한 메시지 제공 방법은 유무선통합망에서 종단간 보안 정보를 송수신하기 위한 목적으로 다양하게 응용될 수도 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 이미지를 이용한 메시지 제공 방법은 보안 및 인증 절차, 전자상거래, 금융, 뱅킹 등 강력한 보안이 요구되는 분야에 다양하게 응용될 수 있다.The message providing method using an image according to the present invention may be variously applied for the purpose of transmitting and receiving end-to-end security information in a wired / wireless integrated network. For example, the message providing method using the image according to the present invention can be variously applied to fields requiring strong security such as security and authentication procedures, e-commerce, finance, banking, and the like.

상기한 도 16에 도시된 절차는 하나의 실시예에 불가하며, 본 발명에 개시된 스테고노그라피 기법을 이용하여 다양한 분야에 적용될 수 있음은 당업자라면 자명하다.It is apparent to those skilled in the art that the above-described procedure shown in FIG. 16 is not possible in one embodiment, and can be applied to various fields using the stegonograph technique disclosed in the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법에 대한 시뮬레이션 조건 및 그에 따른 성능 분석 결과를 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the simulation conditions and performance analysis results for the image steganography technique according to the present invention will be described briefly.

여기서, 시뮬레이션 조건은 10개의 이미지에 대해 임계값 δ보다 크거나 같을 때는 민감 영역인 High로, 작을 때는 평탄 영역인 Low로 구분하였다. 이미지는 전체 영역과 High 영역으로 나누었고, Low 영역에는 메시지를 3비트씩 삽입하고, δ=4, 5, 6, 7에서 실험하였다.Here, the simulation conditions are divided into high, which is a sensitive area, when the value is greater than or equal to the threshold value δ, and low, which is a flat area, when the images are small. The image was divided into the whole region and the high region, and the message was inserted three bits in the low region, and the experiment was performed at δ = 4, 5, 6, and 7.

도 17은 실험에 사용된 이미지며, 도18은 δ 값에 따른 이미지 별 High와 Low 영역에서의 삽입 가능 용량을 보여준다. 도 18을 참조하면, δ 값이 증가함에 따라 삽입 가능 용량이 감소함을 보여준다.FIG. 17 is an image used in an experiment, and FIG. 18 shows an insertable capacity in high and low regions for each image according to the value of δ. Referring to FIG. 18, it can be seen that as the value of δ increases, the insertable dose decreases.

도 19는 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법의 MSE 측정 결과를 보여주는 테이블이다.19 is a table showing MSE measurement results of the image steganography technique according to the present invention.

메시지 제공장치에서 비인지성은 이미지에 메시지를 삽입하여 생성된 스테고이미지의 화질을 의미한다. 즉, 두 영상의 차이를 특정한 수식을 통해서 표현될 수 있으며. 비인지성의 수준을 평가하기 위해서는 이미지와 스테고이미지의 시각적인 차이를 측정해야 한다. In the message providing apparatus, non-cognition means the image quality of a stego image generated by inserting a message into an image. That is, the difference between the two images can be expressed through a specific formula. To assess the level of non-cognition, we need to measure the visual difference between the image and the stego image.

여기서, 비인지성의 수준은 이미지와 스테고이미지의 MSE(Mean Square Equation)와 PSNR(Peak to Signal to Noise Ratio)로 측정될 수 있다. 기본적으로 MSE는 낮을수록 PSNR은 높을수록 비인지성은 높아진다. MSE와 PSNR에 대한 산출식은 당업자라면 자명하므로 자세한 설명은 이하 생략하기로 한다.Here, the level of non-cognition may be measured by Mean Square Equation (MSE) and Peak to Signal to Noise Ratio (PSNR) of the image and the stego image. Basically, the lower the MSE, the higher the PSNR, the higher the perception. Formulas for MSE and PSNR will be apparent to those skilled in the art, and thus detailed descriptions thereof will be omitted below.

도 19에 도시된 테이블은 이미지의 전체 영역에 대해 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법을 적용한 결과로서 상기한 도 18을 참조하면, 삽입 비율이 높을수록 MSE가 높음을 보여준다. Referring to FIG. 18 as a result of applying the image steganography technique according to the present invention to the entire area of the image, the table shown in FIG. 19 shows that the higher the insertion ratio, the higher the MSE.

도 20은 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법의 PSNR 측정 결과를 보여주는 테이블이다.20 is a table showing the PSNR measurement results of the image steganography technique according to the present invention.

도 20을 참조하면, δ가 증가함에 따라서 PSNR도 증가함을 보여준다. 특히 High 영역에만 삽입한 경우의 PSNR이 전체 영역에 삽입한 경우보다 큰 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 스테가노그라피 기법은 High 영역에만 삽입했을 때 비인지성은 더욱 높아지는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 20, it is shown that as the δ increases, the PSNR also increases. In particular, it can be seen that the PSNR when inserted only in the High region is larger than when inserted in the entire region. Therefore, it can be seen that the steganography technique according to the present invention further increases non-cognition when inserted only in the High region.

본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. Embodiments of the present invention include computer readable media including program instructions for performing various computer implemented operations. The computer readable medium may include program instructions, local data files, local data structures, or the like, alone or in combination. The media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.

컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, magnetic-optical media such as floppy disks, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Hardware devices specifically configured to store and execute the same program instructions are included.

상기 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The medium may be a transmission medium such as an optical or metal wire, a waveguide, or the like for transmitting a signal specifying a program command, a local data structure, or the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.

도 1은 일반적인 스테가노그라피 모델을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a typical steganography model.

도 2는 일반적인 스테가노그라피 조건을 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining a general steganography condition.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 메시지 제공 장치를 설명하기 위한 도면.3 and 4 are diagrams for explaining the message providing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지를 이용한 적응적 메시지 제공 방법을 설명하기 위한 도면.5 is a diagram illustrating an adaptive message providing method using an image according to an embodiment of the present invention.

도 6은 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지를 이용한 메시지 삽입 방법을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining a message insertion method using an image according to an embodiment of the present invention described above.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 DM(Difference Mask)를 설명하기 위한 도면.7 and 8 are diagrams for explaining a difference mask (DM) according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 색상 채널 별 비트 플랜의 용도를 설명하기 위한 도면.9 is a view for explaining the use of the bit plan for each color channel according to an embodiment of the present invention.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 스테가노그라피 기법에 의한 시뮬레이션 결과를 보여주는 테이블 및 그래프.10 and 11 are tables and graphs showing simulation results by an image steganography technique according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 DMT의 생성 예를 설명하기 위한 도면.12 is a diagram illustrating an example of generating a DMT according to an embodiment of the present invention.

도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 난수를 이용한 메시지 삽입 위치를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면.13 to 15 are diagrams for explaining a method of selecting a message insertion position using a pseudo random number according to an embodiment of the present invention.

도 16은 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법을 이용한 모바일 구현 데모 화면. 16 is a mobile implementation demonstration screen using the image steganography technique according to the present invention.

도 17은 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법의 실험에 사용된 이미지를 설명하기 위한 도면.17 is a view for explaining an image used in the experiment of the image steganography technique according to the present invention.

도 18은 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법에 대한 삽입 용량 측정 결과 그래프.18 is a graph of the insertion dose measurement results for the image steganography technique according to the present invention.

도 19는 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법의 MSE 측정 결과 테이블. 19 is a table of MSE measurement results of the image steganography technique according to the present invention.

도 20은 본 발명에 따른 이미지 스테가노그라피 기법의 PSNR 측정 결과 테이블. 20 is a PSNR measurement result table of the image steganography technique according to the present invention.

*주요 도면 부호* Key Drawing

100 : 메시지 제공장치 200: 메시지 수신장치100: message providing device 200: message receiving device

310: 메시지생성부 320: 압축부310: message generating unit 320: compression unit

330: 암호화부 340: 스테고이미지 생성부330: encryption unit 340: stego image generation unit

350: 보정부 360: 송신부350: correction unit 360: transmission unit

410: 이미지 스캔부 420: 삽입용량 산출부410: image scanning unit 420: insertion capacity calculation unit

422: 색상채널 구분부 424: PVD 산출부422: color channel separator 424: PVD calculator

426: DMT 생성부 428: 삽입용량 계산부426: DMT generator 428: insertion capacity calculator

430: 삽입위치 산출부 440: 메시지 삽입부430: Insertion position calculation unit 440: Message insertion unit

Claims (32)

메시지 제공 장치에 있어서,In the message providing apparatus, RGB(Red, Green 및 Blue)의 3가지 색상으로 이미지의 색상 채널을 구분하고, 상기 구분된 색상 채널 별로 각 픽셀(Pixel)과 주변 픽셀과의 색상 차이와 미리 설정된 임계 값을 이용하여 각 색상채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량을 산출하는 삽입용량 산출부;The color channels of the image are divided into three colors of RGB (Red, Green, and Blue), and each color channel is used by using the color difference between each pixel and surrounding pixels and a preset threshold for each of the divided color channels. An insertion capacity calculator for calculating a message insertion capacity of each pixel of each pixel; 상기 산출된 각 색상 채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량에 따라 상기 이미지에 포함된 소정의 픽셀의 색상 채널에 상기 메시지를 삽입하는 메시지 삽입부를 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공 장치.And a message insertion unit for inserting the message into a color channel of a predetermined pixel included in the image according to the calculated message insertion capacity of each pixel of each color channel. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 삽입용량 산출부는,The insertion capacity calculation unit, 상기 이미지를 색상 채널 별로 구분하는 색상채널 구분부;A color channel separator for dividing the image into color channels; 상기 이미지의 각 픽셀을 색상 채널 별로 주변 픽셀과 비교한 색상 차이를 상기 미리 설정된 임계값과 비교하여, 각 픽셀 별 PVD(Pixel Value Difference)가 산출되는 PVD 산출부; 및A PVD calculator configured to calculate a pixel value difference (PVD) for each pixel by comparing a color difference obtained by comparing each pixel of the image with neighboring pixels for each color channel with the preset threshold value; And 상기 각 픽셀 별 PVD에 따라 각 픽셀의 메시지 삽입용량을 계산하는 삽입용량 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 장치.And an insertion capacity calculation unit for calculating a message insertion capacity of each pixel according to the pixel-specific PVD. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 삽입용량 산출부는,The insertion capacity calculation unit, 상기 각 픽셀 별 PVD를 이용하여 생성된 행렬인 DMT(Difference Mask Table)를 생성하는 DMT 생성부를 더 포함하되,Further comprising a DMT generation unit for generating a DMT (Difference Mask Table) which is a matrix generated by using the pixel-specific PVD, 상기 삽입용량 계산부는 상기 생성된 DMT를 참조하여 각 픽셀의 메시지 삽입 용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 장치.The insertion capacity calculator calculates a message insertion capacity of each pixel with reference to the generated DMT. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 삽입용량 계산부는 각 픽셀 별 PVD를 미리 설정된 임계값과 비교하여 에지 영역(Edge Area)과 평탄 영역(Smoothing Area)으로 구분하고, 상기 구분된 에지 영역과 평탄 영역에 대한 상기 색상 채널 별 삽입 용량을 계산하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 장치.The insertion capacity calculation unit compares the PVD for each pixel with a preset threshold and divides it into an edge area and a smoothing area, and the insertion capacity for each color channel for the divided edge area and the flat area. Message providing apparatus using an image, characterized in that for calculating. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 삽입용량 계산부는 상기 메시지의 크기와 상기 에지 영역에 대해 계산된 삽입 용량을 비교하여 상기 에지 영역과 상기 평탄 영역 각각에 삽입할 상기 메시지의 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 장치.The insertion capacity calculator determines an size of the message to be inserted into each of the edge area and the flat area by comparing the size of the message with the insertion capacity calculated for the edge area. . 제1항에 있어서,The method of claim 1, 소정의 시드(Seed) 값에 따라 생성된 의사 난수를 이용하여 상기 메시지가 삽입될 위치를 산출하는 위치산출부를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공 장치. And a position calculator for calculating a position at which the message is to be inserted using a pseudo random number generated according to a predetermined seed value. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 시드 값은 상기 이미지 크기, 상기 메시지 길이, 사용자 입력 값 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 장치. And the seed value is at least one of the image size, the message length, and a user input value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메시지를 소정의 압축 알고리즘을 이용하여 압축하는 압축부를 더 포함하되, Further comprising a compressor for compressing the message using a predetermined compression algorithm, 상기 메시지 삽입부는 상기 압축된 메시지를 상기 이미지에 포함된 소정의 픽셀의 색상 채널에 삽입하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 장치.The message inserter inserts the compressed message into a color channel of a predetermined pixel included in the image. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 소정의 암호화 키를 이용하여 상기 메시지에 대한 암호화를 수행하는 암호화부를 더 포함하되,Further comprising an encryption unit for encrypting the message using a predetermined encryption key, 상기 메시지 삽입부는 상기 암호화된 메시지를 상기 이미지에 포함된 소정의 픽셀의 색상 채널에 삽입하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 장치.The message inserter inserts the encrypted message into a color channel of a predetermined pixel included in the image. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메시지가 삽입되지 않은 픽셀의 최하위 비트에 대한 이진수 0또는 1의 비율을 보정하는 통계적 보정부를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공장치.And a statistical corrector configured to correct a ratio of binary zeros or ones to the least significant bits of pixels in which the message is not inserted. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메시지가 삽입된 이미지를 통신망을 통하여 송신하는 송신부를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공장치.And a transmitter configured to transmit the image into which the message is inserted through a communication network. 메시지 제공 방법에 있어서,In the message providing method, RGB(Red, Green 및 Blue)의 3가지 색상으로 이미지의 색상 채널을 구분하고, 상기 구분된 색상 채널 별로 각 픽셀(Pixel)과 주변 픽셀과의 색상 차이와 미리 설정된 임계 값을 이용하여 각 색상채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량을 산출하는 단계; 및The color channels of the image are divided into three colors of RGB (Red, Green, and Blue), and each color channel is used by using the color difference between each pixel and surrounding pixels and a preset threshold for each of the divided color channels. Calculating a message insertion capacity of each pixel; And 상기 산출된 각 색상 채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량에 따라 상기 이미지에 포함된 소정의 픽셀의 색상 채널에 상기 메시지를 삽입하는 단계를 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.And inserting the message into a color channel of a predetermined pixel included in the image according to the calculated message insertion capacity of each pixel of each color channel. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메시지는 텍스트, 음성, 이미지, 동영상 중 적어도 하나의 형태를 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.The message is a message providing method using an image including at least one of the form of text, voice, image, video. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 각 색상 채널에 대한 정보 비트는 N비트(N은 최소 8인 자연수)인 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.And the information bit for each color channel is N bits (N is a natural number of at least 8). 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 메시지를 삽입하는 단계는Inserting the message 상기 색상 채널의 정보 비트 중 미리 설정된 저주파 성분 비트(여기서, 저주파 성분 비트는 최하위비트(Least Significant Bit; LSB)부터 미리 설정된 소정의 비트임)를 이용하여 상기 메시지를 삽입하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.The image is characterized by inserting the message using a predetermined low frequency component bit (where the low frequency component bit is a predetermined bit starting from the least significant bit (LSB)) among the information bits of the color channel. How to provide a message. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 색상 채널은 R(Red) 색상 채널, G(Green) 색상 채널 및 B(Blue) 색상 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 메시지 제공 방법.The color channel includes a red (R) color channel, a green (G) color channel and a blue (B) color channel. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 삽입 용량을 산출하는 단계는 The step of calculating the insertion dose 상기 이미지를 색상 채널 별로 구분하는 단계;Dividing the image by color channels; 상기 이미지의 각 픽셀을 색상 채널 별로 주변 픽셀과 비교한 색상 차이를 상기 미리 설정된 임계값과 비교하여, 각 픽셀 별 PVD를 산출하는 단계; 및Calculating a PVD for each pixel by comparing a color difference obtained by comparing each pixel of the image with neighboring pixels for each color channel with the preset threshold value; And 상기 각 픽셀 별 PVD에 따라 각 픽셀의 메시지 삽입용량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.And calculating a message insertion capacity of each pixel according to the pixel-specific PVD. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 PVD를 산출하는 단계는The step of calculating the PVD 각 픽셀의 색상 채널 별 가중치 Pn -여기서, P는 2 이상의 자연수이며, n은 0을 포함한 자연수임-을 이용하여 색상 채널 별로 서로 상이한 n값이 할당하고 가중치의 합산값을 이용하여 상기 PVD를 산출하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.Weighting each of the respective pixel color channel P n - wherein and P is a natural number of 2 or more, n is a natural number including 0, using the allocated different n values to each other for each color channel, and the PVD using the integrated value of the weight Message providing method using the image, characterized in that calculating. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 삽입 용량을 산출하는 단계는,The step of calculating the insertion dose, 상기 각 픽셀의 색상 채널 별 가중치를 합산하여 생성된 행렬인 DMT(Difference Mask Table)를 생성하는 단계를 더 포함하되,Generating a difference mask table (DMT), which is a matrix generated by summing weights of respective color channels of each pixel, 상기 삽입 용량을 계산하는 단계는 상기 생성된 DMT를 참조하여 각 픽셀의 메시지 삽입 용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.The calculating of the insertion capacity may include calculating a message insertion capacity of each pixel with reference to the generated DMT. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 삽입 용량을 계산하는 단계는 The step of calculating the insertion dose 각 픽셀 별 산출된 PVD를 미리 설정된 임계값과 비교하여 에지 영역(Edge Area)과 평탄 영역(Smoothing Area)으로 구분하는 단계; 및Dividing the PVD calculated for each pixel into an edge area and a smoothing area by comparing the calculated PVD with a preset threshold value; And 상기 구분된 에지 영역과 평탄 영역에 대한 상기 색상 채널 별 삽입 용량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.And calculating the insertion capacity for each of the color channels for the divided edge region and the flat region. 제20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 삽입 용량을 계산하는 단계는 The step of calculating the insertion dose 상기 메시지의 크기와 상기 에지 영역에 대해 계산된 삽입 용량을 비교하는 단계; 및Comparing the size of the message with the insertion capacity calculated for the edge region; And 상기 메시지의 크기가 상기 에지 영역의 삽입용량보다 큰 경우, 상기 에지 영역과 상기 평탄 영역 각각에 삽입할 상기 메시지의 크기를 결정하는 단계를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.And determining the size of the message to be inserted into each of the edge area and the flat area when the size of the message is larger than the insertion capacity of the edge area. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 주변 픽셀과의 색상 차이 di,j 는 하기의 수학식 :The color difference d i, j from the surrounding pixel is represented by the following equation:
Figure 112010006540190-pat00030
Figure 112010006540190-pat00030
Figure 112010006540190-pat00031
Figure 112010006540190-pat00031
에 의해 산출되며, 여기서, ω는 해당 픽셀 비트 플랜 중 색상 차이 산출에 사용되는 적어도 하나의 고주파 성분 비트이고, ε는 픽셀에서의 색상 차이 기준 값이고, i는 이미지의 픽셀이 위치한 행, j는 이미지의 픽셀이 위치한 열, x(i,j)는 픽셀의 색상 값인 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.Where ω is at least one high frequency component bit used to calculate the color difference among the corresponding pixel bit plans, ε is the color difference reference value in the pixel, i is the row where the pixel of the image is located, j is A column in which an image pixel is located, x (i, j), is a color value of the pixel.
제12항에 있어서,The method of claim 12, 소정의 시드(Seed) 값에 따라 생성된 의사 난수를 이용하여 상기 메시지가 삽입될 위치를 산출하는 단계가 더 포함되는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법. And calculating a position at which the message is to be inserted using a pseudo random number generated according to a predetermined seed value. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메시지 삽입 용량을 산출하는 단계 이전에 Before calculating the message insertion capacity 상기 메시지를 소정의 압축 알고리즘을 이용하여 압축하는 단계를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.And compressing the message by using a predetermined compression algorithm. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메시지 삽입 용량을 산출하는 단계 이전에 Before calculating the message insertion capacity 소정의 암호화 키를 이용하여 상기 메시지에 대한 암호화를 수행하는 단계를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.And encrypting the message using a predetermined encryption key. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메시지 삽입 용량을 산출하는 단계 이전에Before calculating the message insertion capacity 상기 이미지 또는 상기 메시지가 입력되는 단계를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.The message providing method using the image further comprises the step of inputting the image or the message. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메시지를 삽입하는 단계 이후에,After inserting the message, 상기 메시지가 삽입되지 않은 픽셀의 최하위 비트에 대한 이진수 0또는 1의 비율을 보정하는 단계를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공방법.And correcting a ratio of binary zeros or ones to the least significant bit of the pixel in which the message is not inserted. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 메시지를 삽입하는 단계 이후에,After inserting the message, 상기 메시지가 삽입된 이미지를 통신망을 통하여 송신하는 단계를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공방법.And transmitting the image in which the message is inserted through a communication network. 통신 단말기를 이용한 메시지 제공 방법에 있어서,In the message providing method using a communication terminal, 메시지 입력 창에 이미지가 표시되는 단계;Displaying an image on a message input window; 상기 메시지 입력 창에 메시지가 출력되는 단계;Outputting a message to the message input window; 상기 이미지에 상기 메시지가 삽입되는 단계;Inserting the message into the image; 상기 메시지가 삽입된 이미지가 전송되는 단계를 포함하되,Including the step of transmitting the image in which the message is inserted, 상기 메시지가 삽입되는 단계는 Inserting the message is RGB(Red, Green 및 Blue)의 3가지 색상으로 이미지의 색상 채널을 구분하고, 상기 구분된 색상 채널 별로 각 픽셀(Pixel)과 주변 픽셀과의 색상 차이와 미리 설정된 임계 값을 이용하여 각 색상채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량을 산출하는 단계; 및The color channels of the image are divided into three colors of RGB (Red, Green, and Blue), and each color channel is used by using the color difference between each pixel and surrounding pixels and a preset threshold for each of the divided color channels. Calculating a message insertion capacity of each pixel; And 상기 산출된 각 색상 채널 별 각 픽셀의 메시지 삽입 용량에 따라 상기 이미지에 포함된 소정의 픽셀의 색상 채널에 상기 메시지가 삽입되는 단계를 포함하는 이미지를 이용한 메시지 제공 방법.And inserting the message into a color channel of a predetermined pixel included in the image according to the calculated message insertion capacity of each pixel of each color channel. 제29항에 있어서,30. The method of claim 29, 상기 메시지 입력 창에 이미지가 표시되는 단계는 The step of displaying an image on the message input window 소정의 사용자 메뉴 선택에 따라 상기 메시지 삽입에 사용될 이미지가 선택되는 단계를 더 포함하는 이미지를 이용한 메시지 전송 방법.And selecting an image to be used to insert the message according to a predetermined user menu selection. 제29항에 있어서,30. The method of claim 29, 상기 메시지 입력창에 메시지가 출력되는 단계는The step of outputting a message in the message input window 상기 메시지가 입력되거나, 저장된 메시지가 추출되어 출력되는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 전송 방법.The message is input or the stored message is extracted and output, characterized in that for outputting a message using the image. 제29항에 있어서The method of claim 29 상기 전송되는 메시지가 삽입된 이미지는 멀티미디어 메시지 서비스(Multimedia Message Service)를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 이미지를 이용한 메시지 전송 방법.And the image in which the transmitted message is inserted is transmitted through a multimedia message service.
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