KR101515041B1 - Double Phase Modular Steganographic Method of generating stego images with the help of differences between cover images and compressed images - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스테고 이미지 생성방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원본 이미지와 압축 이미지의 차이인 에러 이미지로부터 임베딩할 비밀정보의 크기 및 위치에 관한 정보로 이루어지는 베이스 메트릭스를 계산하고, 계산된 베이스 메트릭스의 원소 값에 따라 비밀정보를 두 단계 모듈식으로 임베딩하여 스테고 이미지를 생성할 수 있는 스테고 이미지 생성방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method of generating a steganographic image by calculating a base matrix including information on the size and position of secret information to be embedded from an error image, which is a difference between an original image and a compressed image, The present invention relates to a method of generating a steganographic image by embedding secret information in a modular manner in two steps according to an element value.
스테가노그래피(steganography)란 비밀정보가 전송되고 있다는 사실을 숨기는 기술로, 이미지나 비디오, 오디오와 같은 다양한 유형의 디지털 원본 미디어에 비밀정보를 숨겨 전송하는 기법을 뜻한다.Steganography is a technique that hides the fact that secret information is being transmitted. It is a technique for transmitting secret information to various types of digital original media such as images, video, and audio.
스테가노그래피 기법을 설계하는데 있어 고려되어야 하는 두 가지 요소는 얼마나 많은 양의 비밀정보를 임베딩할 수 있는가 하는 임베딩 비율과 임베딩된 비밀정보의 검출이 얼마나 어려운가 하는 검출 불가능성이 있다.The two factors to be considered in designing steganography techniques are the embedding rate of how much secret information can be embedded and the impossibility of detecting embedded secret information.
또한, 임베딩 비율과 검출 불가능성은 서로 절충적인 관계이며, 일반적으로 임베딩 비율이 높을수록 검출 불가능성은 낮아진다.In addition, the embedding ratio and the impossibility of detection are mutually exclusive, and in general, the higher the embedding ratio, the lower the impossibility of detection.
일부 종래의 스테가노그래피 기술은 임베딩 비율에 큰 관심을 갖고 설계되었으나 최근 검출 불가능성을 높이고자 하는 다양한 스테가노그래피 기법이 제안되고 있다.Some conventional steganography techniques have been designed with great interest in the embedding ratio, but a variety of steganography techniques have recently been proposed to increase the undetectability.
간단한 최하위 비트 대체 기법(Simple LSB replacement)[1]은 픽셀의 최하위 비트에 비밀정보를 임베딩하여 원본 이미지를 직접 대체한다. 이러한 기법은 일부 원치 않는 통계 산물이 추가되는 것으로 인한 비밀 비트의 존재가 노출될 수 있다. 이러한 기법은 카이 스퀘어(chi-square) 공격[2]에 대해 비밀정보가 쉽게 검출된다.A simple LSB replacement [1] directly replaces the original image by embedding secret information in the least significant bits of the pixel. This technique may expose the presence of secret bits due to the addition of some undesired statistics. This technique allows confidential information to be easily detected for chi-square attacks [2].
최하위 비트 매칭(LSBM:LSB matching) 기법[3]은 최하위 비트의 대체 후에 수도 랜덤 넘버 제너레이터(PRNG:pseudo random number generator)에 의해 최하위 비트를 무작위로 변화시키는 기법이고, 수정된 최하위 비트 매칭(LSB matching revisited) 기법[4]은 최하위 비트의 픽셀 값을 무작위로 증가시키거나 감소시키지 않는 최하위 비트 매칭 기법의 수정된 방법이다.The least significant bit (LSBM) scheme [3] is a scheme for randomly changing the least significant bit by a pseudo random number generator (PRNG) after replacing the least significant bit. The least significant bit matching (LSB matching revisited method [4] is a modified method of the least significant bit matching technique that does not randomly increase or decrease the pixel value of the least significant bit.
최하위 비트 매칭 기법과 수정된 최하위 비트 매칭 기법은 모두 카이 스퀘어 공격에 의해 검출이 불가능하다.Both the least significant bit matching technique and the modified least significant bit matching technique can not be detected by the Chi square attack.
에지 적응적(EA:Edge adaptive) 이미지 스테가노그래피 기법[5]은 수정된 최하위 비트 매칭 기법에 기반하여 비밀 정보를 임베딩하는 기법으로 평활영역(smooth area)은 그대로 유지하고 가능한 한 에지 영역에서부터 임베딩을 시작한다. 이 방법은 최대 임베딩 비율이 1[bpp](bit per pixel)로 제한되지만, 스테고 이미지의 시각 품질과 보안이 양호한 것으로 증명되고 있다.Edge adaptive image staghanography [5] is a technique for embedding secret information based on the modified least significant bit matching technique. It is a technique to keep the smooth area as it is, . Although this method is limited to a maximum embedding rate of 1 [bpp] (bit per pixel), the visual quality and security of the stego image is proved to be good.
또 다른 기법으로 HUGO기법[6]은 고차원 이미지 모델을 사용하는 기법으로, 이 방법은 2차 감산 픽셀 인접성 모델(SPAM:subtractive pixel adjacency model)[7]의 특징을 이용하여 서포트 벡터 머신(SVM:training support vector machine) 기반 스테가노그래피 분석기를 훈련시켜 평가된다.The HUGO technique [6] is a technique that uses a high-dimensional image model. This method uses a support vector machine (SVM) model using features of a subtractive pixel adjacency model (SPAM) [7] training support vector machine based steganography analyzer.
마지막으로 앙상블 분류기(ensemble classifiers)[8]는 시간 및 정확성 측면에서 서포트 벡터 머신 기반의 스테가노 분석기에 비해 양호한 성능을 갖는다.Finally, ensemble classifiers [8] have better performance than support vector machine based steganometer analyzers in terms of time and accuracy.
반면에, 고전적인 스테가노그래피 기법은 더 큰 임베딩 비율을 제공하는데 이는 대게 1[bpp]를 초과한다.On the other hand, the classical steganography technique provides a larger embedding ratio, which usually exceeds 1 [bpp].
픽셀 값 차별화(PVD:pixel value differencing) 기법[9]은 높은 임베딩 비율에서 높은 감지 불가능성을 갖는데 원본 이미지를 두 개의 접속 픽셀을 포함하는 비중첩 블록으로 분할하고 비밀 정보 임베딩을 위해 각각의 블록 내에서 픽셀 차이를 수정하는 방법이다. 또한, 수정된 픽셀 값 차별화(PVD) 기법[10]은 픽셀 값 차별화 기법[9]보다 나은 보안성을 갖는다.The pixel value differencing (PVD) technique [9] has high detectability at high embedding rates. It divides the original image into non-overlapping blocks containing two connected pixels, To correct the pixel difference. In addition, the modified pixel value differentiation (PVD) technique [10] has better security than the pixel value differentiation technique [9].
또 다른 방법[11]으로 인접 픽셀들 사이의 상관도를 이용하여 보다 큰 신호대잡음비(PSNR)값과 큰 임베딩 용량을 허용하는 기법이 있다.Another approach [11] is to use a correlation between adjacent pixels to allow a larger signal-to-noise ratio (PSNR) value and a larger embedding capacity.
비트 평면 복잡도 분할(BPCS:Bit-plane complexity segmentation) 기법[12]은 비트 공간의 복잡도를 계산하여 높은 복잡도의 영역에 임베딩하는 아이디어를 적용하여 스테고 이미지를 생성한다.Bit-plane complexity segmentation (BPCS) [12] generates a steganographic image by applying the idea of embedding bit-space complexity into a high-complexity domain.
제키(Zeki) 등[13]은 호스트 이미지의 최소 열화를 달성하는 방식을 제안하였고, 파라(Parah) 등[14]은 비밀 정보를 가변 길이로 분할하여 임베딩하는 기법을 제안하였다.Zeki et al. [13] proposed a method to achieve the minimum deterioration of the host image, and Parah et al. [14] proposed a technique of dividing and embedding secret information into variable lengths.
다중 베이스 기록 시스템(MBNS:multiple-base notational system) 기법[15]은 비밀정보를 동일한 크기의 블록으로 분할하여 모듈러 함수를 통해 원본 이미지를 변경하였고, 창(Chang) 등[16]은 연속 길이(run-length) 부호화 및 모듈러 연산을 통합하는 두 개의 비밀정보 은닉방안을 제안하였다.The multiple-base notational system (MBNS) technique [15] divides secret information into blocks of the same size and modifies the original image through a modular function. Chang et al. [16] run-length encoding and modular operations.
솔레이마니(Soleimani) 및 니아찌토르시쯔(NiaziTorshiz)[17]에 의한 또 다른 방안은 k-최하위 비트(K-LSB) 임베딩[18]보다 양호한 품질의 스테고 이미지를 생성하며, 픽셀 값 차별화 기법[9]과 같이 중첩하지 않는 2 픽셀 블록을 나누는 것으로 부터 시작하여 다양한 모듈러 동작을 통해 비밀정보를 임베딩한다.Another approach by Soleimani and Niazi Torshiz [17] produces a better quality of the stego image than the k-least significant bit (K-LSB) embedding [18] [9] embeds secret information through various modular operations starting from dividing two pixel blocks that do not overlap.
씨엔(Thien) 및 린(Lin)[19]은 모듈러 동작에 기반하여 512x512 호스트 이미지 내에 4[bpp]를 은닉하는 LSB 기반 방안을 제안하였다Thien and Lin [19] proposed an LSB-based scheme to conceal 4 [bpp] within a 512x512 host image based on modular behavior
첸(Chen)[20]은 무손실 비밀 데이터 압축이 적용되는 또 다른 모듈 기반 LSB 치환 방법을 논의하였다Chen [20] discussed another module-based LSB replacement method with lossless secret data compression
또한, 이산 코사인 변환 기반의 임베딩 기법 및 LSB기반 접근 방법[21]을 통한 스테가노그래피 기법이 있다.
There is also a steganography technique based on discrete cosine transform based embedding technique and LSB based approach [21].
본 발명의 목적은 많은 양의 비밀정보를 임베딩하더라도 잡음이 적고 검출 불가능성은 높은 스테고 이미지 생성방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method of generating a steganographic image with low noise and high detection impossibility even when a large amount of secret information is embedded.
또한, 본 발명의 목적은 원본 이미지와 특정 이미지 품질 계수에 의해 압축된 압축 이미지의 차이인 에러 이미지를 이용하여 비밀정보를 임베딩할 위치 및 용량을 결정하고, 각 임베딩 위치에 모듈식으로 비밀정보를 임베딩하는 신규한 스테고 이미지 생성방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to determine the location and capacity to embed secret information using an error image which is a difference between a source image and a compressed image compressed by a specific image quality factor, And a method for generating a new steganographic image.
또한, 본 발명의 목적은 최소한의 원본 이미지 변화만으로도 많은 양의 비밀정보를 임베딩할 수 있는 스테고 이미지 생성방법을 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a method of generating a stereophony image capable of embedding a large amount of secret information even with a minimal change in original image.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 컴퓨터가 원본이미지에 비밀정보를 임베딩하여 스테고 이미지(Stego-Images)를 생성하는 스테고 이미지 생성방법으로서, 특정한 이미지 품질 계수(IQF:image quality factor)에 따라 상기 원본이미지를 압축하여 압축이미지를 생성하는 단계; 상기 원본이미지와 상기 압축이미지의 픽셀 값 차이인 에러이미지를 계산하는 단계; 상기 에러 이미지의 각 픽셀에 대해 비트 조합의 경우의 수가 픽셀 값을 넘지 않는 최대의 비트 수를 계산하고, 계산된 비트 수를 원소로 하는 행렬인 베이스 메트릭스(Base Matrix)를 생성하는 단계; 상기 베이스 메트릭스의 각 원소의 비트 수의 크기에 따라 상기 비밀정보를 임베딩할 위치를 결정하고 결정된 임베딩 위치들에 대응하는 상기 원본이미지의 위치에 상기 비밀정보를 임베딩하여 상기 스테고 이미지를 생성하는 단계;를 포함하고, 상기 비밀정보를 임베딩하는 과정은, 상기 비밀정보를 특정한 길이의 비트 블록으로 분할하는 단계; 상기 비트 블록의 십진 값을 임베딩할 임베딩 값들로 변환하는 단계; 및 상기 임베딩 값들을 상기 임베딩 위치들에 순차적으로 하나씩 임베딩하는 단계;를 포함하며, 상기 임베딩 값들로 변환하는 단계는, 상기 십진 값을 랜덤넘버로 나누어 몫과 나머지를 과도 임베딩 값으로 변환하는 단계; 및 상기 과도 임베딩 값을 각각 상기 임베딩 값들로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of generating a stego image by embedding secret information in an original image, the method comprising: generating a stego image using a predetermined image quality factor (IQF) Compressing the original image to generate a compressed image; Calculating an error image that is a difference between pixel values of the original image and the compressed image; Calculating a maximum number of bits for each pixel of the error image, the number of bit combinations not exceeding a pixel value, and generating a base matrix, which is a matrix having the calculated number of bits as an element; Determining a position to embed the secret information according to a size of a bit number of each element of the base matrix, and embedding the secret information in a position of the original image corresponding to the determined embedding positions to generate the superposed image; Wherein the step of embedding the secret information comprises: dividing the secret information into bit blocks of a specific length; Converting the decimal value of the bit block into embedding values to embed; And embedding the embedding values into the embedding positions one by one, wherein the step of converting into the embedding values comprises: dividing the decimal value by a random number and converting a quotient and a remainder into a transitional embedding value; And transforming the transient embedding values into the embedding values, respectively.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 베이스 메트릭스는 아래의 수학식 1에 의해 계산된다.In a preferred embodiment, the base matrix is calculated by the following equation (1).
[수학식 1][Equation 1]
여기서, Basei ,j는 상기 베이스 메트릭스의 i행, j열의 비트 수, ErrorImgi ,j는 상기 에러이미지의 i행, j열의 픽셀 값, OEF(optimal extension field)는 최적 확장체 값이다.Here, Base i , j is the number of bits in the i-th row and j-th column of the base matrix, ErrorImg i , j is the pixel value in the i-th row and j-th column of the error image, and OEF (optimal extension field).
바람직한 실시예에 있어서, 상기 랜덤넘버는 아래의 수학식 2에 의해 계산된다.In a preferred embodiment, the random number is calculated by the following equation (2).
[수학식2]&Quot; (2) "
여기서, RND는 상기 랜덤넘버, EmbRate는 스테고 이미지의 임베딩 비율, PRNG는 수도 랜덤 넘버 제너레이터(Pseudo-Random Number Generator)의 수도 랜덤 넘버이다.Here, RND is the random number, EmbRate is the embedding ratio of the stego image, and PRNG is the random number of the number of the pseudo-random number generator.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 임베딩 위치는 상기 베이스 메트릭스에서 비트 수가 '2'이상인 값을 갖는 원소의 위치이다.In a preferred embodiment, the embedding position is a position of an element having a value of '2' or more in the number of bits in the base matrix.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 과도 임베딩 값을 각각 상기 임베딩 값들로 변환하는 단계는, 상기 과도 임베딩 값을 상기 임베딩 위치들 중 최초 임베딩 위치의 비트 수로 나누어 계산된 나머지를 상기 최초 임베딩 위치의 임베딩 값으로 생성하고, 이전에 계산된 몫을 다음 임베딩 위치의 비트 수로 나누어 계산된 나머지를 상기 다음 임베딩 위치의 임베딩 값으로 생성하고, 순차적으로 이전에 계산된 몫을 다음 임베딩 위치의 비트 수로 나누어 나머지를 계산하여 임베딩 값을 생성하되, 피제수인 이전에 계산된 몫보다 제수인 비트 수가 커질 때까지만 나눗셈을 수행하여 임베딩 값을 생성한다.In a preferred embodiment, the step of transforming the transient embedding values into the embedding values may further include converting the transient embedding value into the embedding value of the first embedding position by dividing the transient embedding value by the number of bits of the first embedding position among the embedding positions And dividing the previously calculated quotient by the number of bits of the next embedding position to generate the remaining remainder as the embedding value of the next embedding position and sequentially calculating the remainder by dividing the previously calculated quotient by the number of bits of the next embedding position The embedding value is generated, but the embedding value is generated by performing the division only until the number of divisors is greater than the previously calculated quotient, which is the dividend.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 임베딩하는 단계는, 해당 임베딩 위치의 임베딩 값이 '2'이상일 경우, 상기 임베딩 값에, 해당 임베딩 위치에 대응하는 원본 이미지의 픽셀값을 상기 베이스 메트릭스의 해당 비트 수로 나눈 몫을 감한 제1 변환 값, 상기 제1 변환 값에 해당 비트 수를 더한 제2 변환 값 또는 상기 제1 변환 값에 해당 비트 수를 감한 제3 변환값을 원본 이미지의 해당 픽셀값에 더하여 스테고 픽셀로 변환함으로써 수행된다.In a preferred embodiment of the present invention, the embedding step includes dividing the embedding value of the original image corresponding to the embedding position by the number of corresponding bits of the base matrix, when the embedding value of the embedding position is greater than or equal to 2 A second conversion value obtained by adding the number of bits to the first conversion value or a third conversion value obtained by subtracting the number of bits from the first conversion value is added to the corresponding pixel value of the original image, . ≪ / RTI >
바람직한 실시예에 있어서, 상기 임베딩하는 단계는, 해당 임베딩 위치의 임베딩 값이 '2'이상일 경우, 해당 임베딩 위치의 원본이미지 픽셀 값에 상기 임베딩 값을 빼고, 상기 베이스 메트릭스의 해당 비트 수로 나누어, 나눈 몫보다 크거나 같은 정수 중 가장 작은 정수에 상기 베이스 메트릭스의 해당 비트수로 곱하고, 상기 임베딩 값을 더하여 스테고 픽셀로 변환함으로써 수행된다.In a preferred embodiment, the embedding step may include dividing the original image pixel value at the embedding position by the embedding value, dividing the embedding value by the number of bits of the base matrix, dividing the embedding value by the corresponding number of bits of the base matrix, By multiplying the smallest integer among integers greater than or equal to the quotient by the corresponding number of bits of the base matrix, and adding the embedding value to convert into a steganographic pixel.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 임베딩하는 단계는, 해당 임베딩 위치의 임베딩 값이 '2'미만일 경우, 최하위 비트 매칭 기법(LSB matching)을 이용하여 원본이미지의 해당 픽셀값을 스테고 픽셀로 변환함으로써 수행된다.In a preferred embodiment, the embedding is performed by converting a pixel value of an original image into a steganographic pixel by using a least significant bit matching scheme (LSB matching) when the embedding value of the embedding position is less than 2 .
바람직한 실시예에 있어서, 상기 최하위 비트 매칭 기법은 임베딩 값이 '2'미만인 한 쌍의 임베딩 값(제1 임베딩 값 및 제2 임베딩 값으로 이루어짐)과 해당 임베딩 값이 임베딩될 한 쌍의 원본 이미지 픽셀 값(제1 픽셀 값, 제2 픽셀 값으로 이루어짐)을 읽어들이는 단계; 상기 제1 임베딩 값이 상기 제1 픽셀 값의 최하위 비트 값과 동일할 경우, 만약, 상기 제1 픽셀 값을 '2'로 나누고, 나눈 값을 넘지 않는 최소 정수 값에 상기 제2 픽셀 값을 더한 값의 최하위 비트 값이 상기 제2 임베딩 값과 동일하지 않다면, 상기 제2 픽셀은 상기 제2 픽셀의 픽셀 값에 '1'을 더하거나 뺀 값의 스테고 픽셀로 변환되고, 그 외의 경우에는 상기 제2 픽셀은 상기 제2 픽셀의 동일한 값과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환되며, 상기 제1 픽셀은 상기 제1 픽셀과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환되며, 상기 제1 임베딩 값이 상기 제1 픽셀 값의 최하위 비트 값과 동일하지 않을 경우, 만약, 상기 제1 픽셀 값에 '1'을 뺀 값을 '2'로 나누고, 나눈 값을 넘지 않는 최소 정수 값에 상기 제2 픽셀 값을 더한 값의 최하위 비트 값이 상기 제2 임베딩 값과 동일하다면, 상기 제1 픽셀은 상기 제1 픽셀의 픽셀 값에 '1'을 뺀 값의 스테고 픽셀로 변환되고, 그 외의 경우 상기 제1 픽셀은 상기 제2 픽셀과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환되며, 상기 제2 픽셀은 상기 제2 픽셀과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환되는 단계;를 포함한다.In a preferred embodiment, the least significant bit matching scheme comprises a pair of embedding values (consisting of a first embedding value and a second embedding value) whose embedding value is less than '2' and a pair of original image pixels Reading a value (comprising a first pixel value and a second pixel value); If the first embedding value is equal to the least significant bit value of the first pixel value, dividing the first pixel value by '2' and adding the second pixel value to a minimum integer value not exceeding the divided value If the least significant bit value of the second pixel value is not equal to the second embedded value, the second pixel is converted to a pixel value of the second pixel by adding or subtracting '1' to the pixel value of the second pixel, Wherein the first pixel is converted into a stego pixel having the same value as the first pixel, and the first embedding value is converted into a stego pixel having the same value as the same value of the second pixel, The least significant bit of the value obtained by dividing the value obtained by subtracting '1' from the first pixel value by '2' and adding the second pixel value to the minimum integer value not exceeding the divided value, Value is equal to the second embedded value The first pixel is converted into a stoichiometric pixel by subtracting '1' from the pixel value of the first pixel, and otherwise, the first pixel is converted into a stoichiometric pixel having the same value as the second pixel, And the second pixel is converted into a same value of the second pixel as the second pixel.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 스테고 이미지를 생성하는 단계 이후에, 상기 스테고 이미지, 상기 이미지 품질 계수 및 상기 최적 확장체 값을 통신망을 통해 외부의 수신처로 송신하는 단계를 더 포함한다.In a preferred embodiment, the step of generating the stego image further comprises transmitting the stego image, the image quality factor and the optimal dilator value to an external destination via a communication network.
또한, 본 발명은 상기 스테고 이미지 생성방법을 수행하는 스테고 이미지 생성 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체를 더 제공한다.The present invention further provides a computer-readable storage medium storing a program for generating a steganographic image for performing the method for generating a steganographic image.
또한, 본 발명은 상기 스테고 이미지 생성방법을 수행하는 스테고 이미지 생성 프로그램이 저장되고 통신망을 통해 상기 스테고 이미지 생성 프로그램을 전송할 수 있는 컴퓨터 장치를 더 제공한다.The present invention further provides a computer apparatus capable of storing the stego image generating program for performing the stego image generating method and transmitting the stego image generating program via a communication network.
또한, 본 발명은 스테고 이미지 생성방법을 수행하는 스테고 이미지 생성 프로그램이 탑재된 영상 처리 장치를 더 제공한다.
The present invention further provides an image processing apparatus equipped with a steganographic image generating program for performing a steganographic image generating method.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.
먼저, 본 발명의 스테고 이미지 생성방법에 의하면, 많은 양의 비밀정보를 임베딩하더라도 신호대 잡음비(PSNR)가 높고, 비밀정보의 검출 불가능성은 낮은 장점이 있다.First, according to the method of generating a steganographic image of the present invention, even when a large amount of secret information is embedded, the signal-to-noise ratio (PSNR) is high and the impossibility of detecting secret information is low.
또한, 본 발명의 스테고 이미지 생성방법에 의하면, 원본 이미지와 특정 이미지 품질 계수에 의해 압축된 압축 이미지의 차이인 에러 이미지로부터 베이스 메트릭스를 계산하고 베이스 메트릭스의 비트 수에 따라 비밀정보를 모듈식으로 임베딩할 수 있는 장점이 있다.According to the stego image generation method of the present invention, the base matrix is calculated from the error image, which is the difference between the original image and the compressed image compressed by the specific image quality coefficient, and the secret information is embedded modularly according to the number of bits of the base matrix. There is an advantage to be able to do.
또한, 본 발명의 스테고 이미지 생성방법에 의하면, 두 단계 모듈식으로 비밀정보를 임베딩 값으로 변환하여 원본 이미지에 임베딩할 수 있으므로 원본 이미지에서 변화되는 픽셀 수를 최소화하여 스테고 이미지의 신호대 잡음비를 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
In addition, according to the method of generating a steganographic image of the present invention, it is possible to embed the secret information into the original image by converting the secret information into the embedding value in a two-step modular manner, thereby minimizing the number of pixels changed in the original image to further improve the signal- There is an advantage that can be made.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테고 이미지 생성방법의 흐름도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테고 이미지 생성방법의 비밀정보를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 스테고 이미지 생성방법의 임베딩 값을 생성하는 과정을 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테고 이미지 생성방법의 임베딩 값을 생성하는 일례를 보여주는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테고 이미지 생성방법에서 임베딩 값을 임베딩하는 과정을 설명하기 위한 도면,
도 6은 씨엔 및 린의 기법[19]에 의해 생성된 스테고 이미지의 카이 스퀘어 공격[2]에 의한 비밀정보 검출가능성을 보여주는 그래프이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테고 이미지 생성방법에 의해 생성된 스테고 이미지의 카이 스퀘어 공격[2]에 의한 비밀정보 검출가능성을 보여주는 그래프이다.1 is a flowchart of a method of generating a super-high-resolution image according to an exemplary embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a view for explaining secret information of a method of generating a steganographic image according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a diagram illustrating a process of generating embedding values of a method of generating a steganographic image according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of generating an embedded value of a method for generating a steganographic image according to an exemplary embodiment of the present invention;
5 is a view for explaining a process of embedding an embedding value in a method of generating a stereographic image according to an embodiment of the present invention;
6 is a graph showing the possibility of detecting confidential information by a Chi square attack [2] of a steganographic image generated by the technique of Cheng and Lin [19]
FIG. 7 is a graph showing the possibility of detecting secret information by a Chi square attack [2] of a stego image generated by a method of generating a stego image according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.Although the terms used in the present invention have been selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, the meaning described or used in the detailed description part of the invention The meaning must be grasped.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테고 이미지 생성방법의 흐름도이다.FIG. 1 is a flowchart of a method of generating a stereographic image according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 스테고 이미지 생성방법은 원본 이미지(100)의 특정 픽셀 값을 비밀정보가 임베디드된 스테고 픽셀로 변환하여 스테고 이미지를 생성하는 방법으로써, 실질적으로 스테고 이미지 생성 프로그램이 저장된 컴퓨터에 의해 수행된다.Referring to FIG. 1, a method of generating a steganographic image according to the present invention is a method of generating a steganographic image by converting a specific pixel value of an
또한, 상기 스테고 이미지 생성 프로그램은 컴퓨터를 수단으로 기능시켜 상기 스테고 이미지 생성방법의 각 단계를 수행함으로써 스테고 이미지를 생성한다.In addition, the above-mentioned steganographic image generating program functions as a means by means of a computer to generate a steganographic image by performing each step of the above-mentioned steganographic image generating method.
또한, 상기 스테고 이미지 생성 프로그램은 HDD, CD, USB저장소, SD카드 등과 같은 저장장치에 저장되어 상기 컴퓨터에 의해 직접 읽혀짐으로써 본 발명의 스테고 이미지 생성방법이 수행되게 할 수 있고, 상기 스테고 이미지 생성 프로그램이 저장된 컴퓨터 장치로부터 통신망을 통해 상기 스테고 이미지 생성 프로그램을 전송받아 상기 컴퓨터가 본 발명의 스테고 이미지 생성방법을 수행할 수 있다.In addition, the stego image generation program may be stored in a storage device such as an HDD, a CD, a USB storage, an SD card, or the like and read directly by the computer, so that the stego image generation method of the present invention can be performed. The computer receives the stego image generating program from a computer device storing the program through a communication network, and the computer can perform the stego image generating method of the present invention.
또한, 상기 컴퓨터 장치는 상기 스테고 이미지 생성 프로그램을 저장하는 저장소, 통신망을 통해 데이터를 송수신할 수 있는 데이터 송수신 장치 및 상기 데이터 송수신 장치를 통해 상기 스테고 이미지 생성프로그램을 전송할 수 있는 중앙처리장치를 포함하는 서버 컴퓨터일 수 있다.In addition, the computer device may include a storage for storing the stego image generating program, a data transmitting / receiving device capable of transmitting / receiving data through a communication network, and a central processing unit capable of transmitting the stego image generating program through the data transmitting / receiving device Server computer.
또한, 상기 컴퓨터는 퍼스널 컴퓨터뿐만 아니라 스마트 폰, 테블릿 피시 등 이미지 처리를 수행할 수 있는 다양한 컴퓨팅 장치일 수 있으며, GPU가 포함된 다양한 영상 처리 장치일 수 있다.
In addition, the computer may be various computing devices capable of performing image processing such as a smart phone, a tablet PC, and the like, as well as a personal computer, and may be a variety of image processing apparatuses including a GPU.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테고 이미지 생성방법은 먼저, 특정한 이미지 품질 계수(IQF:image quality factor)에 따라 원본 이미지(100)를 압축하여 압축 이미지(110)를 생성한다(S1000).In the method of generating a steganographic image according to an embodiment of the present invention, an
또한, 상기 이미지 품질 계수는 이미지의 압축 정도를 결정하기 위한 계수로써 상기 이미지 품질 계수가 작을수록 압축 정도는 커지며, 상기 압축 이미지(110)에 노이즈는 증가한다.In addition, the image quality factor is a factor for determining the degree of compression of the image. The smaller the image quality factor, the greater the degree of compression, and the noise increases in the
또한, 상기 압축 이미지(100)를 생성하는 방법은 종래의 다양한 이미지 압축방법을 이용할 수 있으며, 예를 들면, JPEG 표준압축방법으로 압축할 수 있다.Also, the method of generating the
다만, 압축 정도는 상기 이미지 품질 계수에 따른다.However, the degree of compression depends on the image quality factor.
즉, 상기 이미지 품질 계수는 원본 이미지의 크기나 화질에 따라 사용자 설정할 수 있는 값이다.That is, the image quality coefficient is a value that can be customized according to the size and image quality of the original image.
다음, 상기 원본 이미지(100)와 상기 압축 이미지(110)의 픽셀 값의 차이를 계산하여 에러 이미지(120)를 생성한다(S2000).Next, an
즉, 상기 에러 이미지(120)는 이미지 압축에 의해 상기 원본 이미지(100)가 변화된 정도이다.That is, the
예를 들어, 상기 원본 이미지(100)의 1행 1열의 픽셀 값이 '121'이고, 상기 압축 이미지(110)의 1행 1열의 픽셀 값이 '117'이라면 상기 에러 이미지(120)의 1행 1열 픽셀 값은 '4'가 된다.For example, if the pixel value of the first row and the first column of the
다음, 상기 에러 이미지(120)로부터 베이스 메트릭스(130,Base Matrix)를 생성한다(S3000).Next, a base matrix 130 (Base Matrix) is generated from the error image 120 (S3000).
또한, 상기 베이스 메트릭스(130)는 상기 에러이미지(120)와 동일한 크기로 제작되며, 특정 비트 수를 원소로 한다.In addition, the
또한, 상기 베이스 메트릭스(130)의 각 비트 수는 비트 조합의 경우의 수가 상기 에러 이미지(120)의 해당 픽셀 값을 넘지 않는 최대의 비트 수이다.In addition, the number of bits of the
예를 들어, 상기 에러 이미지(120)의 픽셀 값이 '5'인 경우, 두 개의 비트는 네 가지 경우의 수(00,01,10,11)의 비트 조합을 갖고, 세 개의 비트는 여덟 가지 경우의 수의 비트 조합(000,001,010,011,111,110,101,100)을 가지므로 상기 베이스 메트릭스(130)의 원소의 값은 '2'가 된다.For example, if the pixel value of the
또한, 상기 베이스 메트릭스(130)는 서로 중첩되지 않는 복수 개의 베이스 메트릭스 블록들이 상기 에러 이미지(120)와 동일한 크기의 하나의 베이스 메트릭스를 구성할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 베이스 메트릭스(130)는 상기 에러 이미지(120)의 각 화소 위치와 대응하는 위치에 원소를 갖는 상기 베이스 메트릭스 블록들의 원소는 동일한 행렬의 번호를 갖는다.That is, the elements of the base matrix blocks 130 having the elements corresponding to the positions of the respective pixels of the
또한, 상기 베이스 메트릭스(130)은 아래의 수학식 1에 의해 계산된다.Further, the
여기서, Basei ,j는 상기 베이스 메트릭스(130)의 i행, j열의 비트 수, ErrorImgi,j는 상기 에러 이미지의 i행, j열의 픽셀 값, OEF(optimal extension field)는 최적 확장체 값이다.Here, Base i , j is the number of bits in the i-th row and j-th column of the
예를 들어, 상기 에러 이미지(120)의 1행 1열의 값이 '4'일 경우, 상기 베이스 메트릭스(130)의 1행 1열의 값은 '4'의 절댓값에 '1'을 더하고 'log2' 를 취하면, '2.321928094887362'가 계산되고, 계산 값의 바닥함수(floor function), 즉, 최소정수값은 '2'가 된다. For example, if the first row and first column value of the
또한, 상기 최적 확장체 값은 원하는 임베딩 비율(embedding rate)에 따라 변화되는데 임베딩 비율이 1[bpp]까지는 '0'이고, 2[bpp] 이상이 되면 증가한다. 본 발명에서는 상기 최적 확장체 값이 '0'인 경우를 상정하여 도시하였다.In addition, the optimal extender value changes according to a desired embedding rate. When the embedding rate is 1 [bpp], it is '0', and when the embedding rate is 2 [bpp] or more, the optimum extension value increases. In the present invention, it is assumed that the optimal extension value is '0'.
다음, 임베딩하고자하는 비밀정보를 상기 원본 이미지(110)에 임베딩하여(S4000), 비밀 정보가 임베딩된 스테고 이미지를 생성한다(S5000).Next, the secret information to be embedded is embedded in the original image 110 (S4000), and a superimposed image is generated (S5000).
또한, 상기 비밀정보는 상기 베이스 메트릭스(130)의 비트 수에 기반하여 임베딩된다.The secret information is embedded based on the number of bits of the
다시 말해서, 상기 베이스 메트릭스(130)는 상기 비밀정보를 임베딩하기 위한 임베딩 위치와 임베딩 량을 결정하는 역할을 한다.In other words, the
또한, 본 발명에서는 상기 베이스 메트릭스(130)의 비트 수가 '2'이상인 행렬의 위치와 대응하는 상기 원본이미지(100)의 위치에 비밀정보를 임베딩한다.In the present invention, the secret information is embedded in the position of the
또한, 상기 비밀정보를 임베딩하는 과정(S4000)은 먼저, 상기 비밀 정보를 특정한 길이의 비트 블록으로 분할한다.In the embedding of secret information (S4000), the secret information is divided into bit blocks of a specific length.
도 2는 상기 비밀정보(200)를 보여주는 것으로 상기 비밀정보(200)는 n비트의 정보로 이루어진다.FIG. 2 shows the
또한, 상기 비밀정보(200)는 일정한 길이의 비트 블록(210)들로 분할되며, 상기 비트 블록(210)들은 서로 중첩되지 않는다.Also, the
또한, 분할되는 크기가 작을수록 신호대 잡음 비(PSNR)는 감소하고, 클수록 신호대 잡음 비(PSNR)는 증가한다.Also, the smaller the divided size, the smaller the signal-to-noise ratio (PSNR), and the larger the signal-to-noise ratio (PSNR).
다시 말해서 분할되는 크기가 클수록 노이즈는 작아진다.In other words, the larger the size that is divided, the smaller the noise.
본 발명에서는 상기 비트 블록(210)이 32bit의 길이를 갖는 비트 블록이 되도록 분할하였다.In the present invention, the bit block 210 is divided into a bit block having a length of 32 bits.
다음, 상기 비밀정보(200)의 각 비트 블록(210)을 임베딩 값으로 변환한다(S4200).Next, each bit block 210 of the
또한, 상기 임베딩 값은 상기 원본 이미지(100)를 스테고 이미지로 변환하기 위한 정보이며, 상기 임베딩 값 자체가 상기 원본 이미지(100)에 더해지거나 빼지는 값은 아니다.Also, the embedded value is information for converting the
또한, 상기 임베딩 값을 생성하기 위해서는 먼저, 상기 비트 블록(210)을 십진수(300)로 변환한다(S4210). In order to generate the embedded value, the bit block 210 is converted into a decimal number 300 (S4210).
도 3에 도시한 바와 같이 상기 비트 블록(210)은 '00000000000000000000000001101001'의 값을 갖고 이는 십진수 '105'와 같다.As shown in FIG. 3, the bit block 210 has a value of '00000000000000000000000001101001', which is equal to the decimal value '105'.
다음, 상기 십진 값(300)을 과도 임베딩 값(310)으로 생성한다(S4220).Next, the
또한, 상기 과도 임베딩 값(310)은 상기 십진수 '105'를 랜덤넘버로 나눈 몫(dr)과 나머지 값(d'r)이다.Also, the
예를 들어, 상기 랜덤넘버가 '100'일 경우, 상기 과도 임베딩 값(310)은 상기 십진수 '105'를 '100'으로 나눈 몫 '1'과 나머지 '5'가 된다.For example, when the random number is '100', the transitional embedding
또한, 상기 랜덤넘버는 아래의 수학식 2에 의해 계산된다.Further, the random number is calculated by the following equation (2).
여기서, RND는 상기 랜덤넘버, EmbRate는 스테고 이미지의 임베딩 비율, PRNG는 수도 랜덤 넘버 제너레이터(Pseudo-Random Number Generator)의 수도 랜덤 넘버이다.Here, RND is the random number, EmbRate is the embedding ratio of the stego image, and PRNG is the random number of the number of the pseudo-random number generator.
다음, 상기 과도 임베딩 값(310)을 임베딩 값들로 변환한다(S4230).Next, the
또한, 상기 과도 임베딩 값 '5'와 '1'은 임베딩 값 {2,1,1}로 생성된다.Also, the transient embedding values '5' and '1' are generated with an embedded value {2, 1, 1}.
도 4를 참조하여 상세히 설명하면, 먼저, 상기 과도 임베딩 값 '5'와 '1' 중 '5'를 베이스 메트릭스(130a)의 임베딩 위치들(B1,B2,B3,B4) 중 최초 임베딩 위치(B1)의 비트 수 '3'으로 나누어 몫(d) '1'과 나머지(d') '2'를 계산한다(S4231).4, among the embedded positions B1, B2, B3 and B4 of the base matrix 130a, '5' of the transient embedding values '5' and '1' (D) '1' and the remainder (d ')' 2 'are calculated by dividing the number of bits d' and B1 'by the number of bits' 3' (S4231).
여기서, 나머지 '2'는 상기 베이트 메트릭스(130a)의 B1의 위치와 대응하는 상기 원본 이미지(100)의 위치에 임베딩될 임베딩 값이다.Here, the remaining '2' is an embedding value to be embedded at the position of the
또한, 도 4에서는 상기 베이스 메트릭스(130a)가 8×8메트릭스인 것으로 상정하였으며, 비트 수가 '2'이상인 원소('3','4','2','5')는 네 개뿐인 것으로 설정하였다.4, it is assumed that the base matrix 130a is 8 × 8 matrix, and only four elements ('3', '4', '2', '5' Respectively.
즉, 상기 베이스 메트릭스(130a)의 2행 5열, 2행 7열, 2행 8열, 3행 1열과 대응하는 상기 원본 이미지(100)의 위치에 비밀정보가 임베딩되는 것이다.That is, secret information is embedded in the position of the
그러나, 상기 임베딩 값은 {2,1,1}로 세 개뿐이므로 상기 베이스 메트릭스(130a)의 2행 5열, 2행 7열, 2행 8열에 대응하는 상기 원본 이미지(100)의 위치에만 비밀정보가 임베딩된다.However, since only the three embedding values are {2, 1, 1}, only the position of the
다음, 이전에 계산된 몫(d)인 '1'을 다음 임베딩 위치(B2)의 비트 수 '4'로 나누어 몫(d1) '0'과 나머지(d'2) '1'을 계산한다(S4232).Next, the quotient d1 '0' and the remainder (d'2) '1' are calculated by dividing the previously calculated quotient d '1' by the bit number '4' of the next embedding position B2 S4232).
여기서 나머지 '1'은 상기 베이스 메트릭스(130a)의 B2의 위치와 대응하는 상기 원본 이미지(100)의 위치에 임베딩될 임베딩 값이다.The remaining '1' is an embedding value to be embedded at the position of the
또한, 상기 임베딩 값들을 계산하는 과정은 피제수인 이전에 계산된 몫보다 제수인 비트 수가 최초로 커질 때까지 반복된다.In addition, the process of calculating the embedded values is repeated until the number of divisors before the previously calculated quotient, which is the dividend, is first increased.
즉, 이전에 계산된 몫(d)인 '1'이 다음 임베딩 위치(B2)의 비트 수 '4'보다 작으므로 계산을 종료하고, 상기 과도 임베딩 값 '5'에 대한 임베딩 값(410)은 {2,1}이 된다.That is, since the previously calculated quotient d '1' is smaller than the bit number '4' of the next embedding position B2, the calculation is terminated, and the embedding
다음, 상기 과도 임베딩 값 '1'의 임베딩 값을 생성한다(S4232).Next, an embedded value of the transient embedding value '1' is generated (S4232).
먼저, 베이스 메트릭스(130a)의 임베딩 위치들(B1,B2,B3,B4) 중 상기 과도 임베딩 값 '5'에 대한 임베딩 값이 임베딩될 위치들(B1,B2)은 제외하고 최초 임베딩 위치(B3)의 비트 수 '2'으로 나누어 몫(d") '0'과 나머지(d"') '1'을 계산한다(S4231).First, among the embedding positions B1, B2, B3 and B4 of the base matrix 130a, except for the positions B1 and B2 where the embedding values for the transient embedding value '5' are to be embedded, Quot; 0 " and the remainder (d '') '1' by dividing the number of bits d '
여기서 나머지 '1'은 메트릭스(130a)의 B3의 위치와 대응하는 상기 원본 이미지(100)의 위치에 임베딩될 임베딩 값이다.The remaining '1' is an embedding value to be embedded at the position of the
또한, 상기 과도 임베딩 값 '1'은 임베딩 위치(B3)의 비트 수 '2'보다 작으므로 계산이 종료되고, 상기 과도 임베딩 값 '1'은 값이 '1'인 하나의 임베딩 값으로 변환된다.Since the transient embedding value '1' is smaller than the bit number '2' of the embedding position B3, the calculation is terminated and the transient embedding value '1' is converted into one embedding value having a value '1' .
최종적으로 상기 과도 임베딩값(310) '5'와 '1'은 임베딩 값(400) {2,1,1}로 변환되며, 상기 십진값(300) '105'를 임베딩하기 위해서는 상기 원본 이미지(100)의 8×8블록 내에서 세 개의 픽셀만이 이용될 수 있고, 임베딩 값(400)은 {2,1,1}이고, 임베딩 되는 위치는 상기 베이스 메트릭스(130a)의 B1,B2,B3와 대응하는 상기 원본 이미지(100)의 위치이다.Finally, the
도 5를 참조하면, 상기 임베딩 값(400)을 임베딩 하는 방법은 크게 상기 임베딩 값(400)이 '2' 이상인 경우와 '2' 미만인 경우로 구분되며, '2' 이상인 경우, 임베딩 값에 해당 임베딩 위치에 대응하는 원본 이미지의 픽셀 값을 베이스 메트릭스의 해당 비트 수로 나눈 나머지를 감한 제1 변환 값, 상기 제1 변환 값에 해당 비트 수를 더한 제2 변환 값 또는 상기 제1 변환 값에 해당 비트 수를 감한 제3 변환값을 원본 이미지의 픽셀 값에 더하여 스테고 픽셀로 변환함으로써 임베딩이 수행되며, 아래의 수학식 3의 함수로 계산할 수 있다.Referring to FIG. 5, a method of embedding the embedding
여기서, d'은 임베딩 값, Originalpixel (i,j)는 해당 원본 이미지 픽셀, Basebit(i,j)는 해당 베이스 메트릭스의 비트 수, mod(a,b)는 a를 b로 나눈 나머지를 계산하는 함수, ChangeValue는 해당 원본 이미지 픽셀에 더해져 스테고 픽셀을 생성하기 위한 변환 값이다.Here, d 'is the embedding value, Original pixel (i, j) is the original image pixel, Base bit (i, j) is the bit number of the corresponding base matrix, and mod (a, b) The function to calculate, ChangeValue, is the transformation value to add to the original image pixel to generate the stegos pixel.
즉, 상기 제1 변환 값은 "D"이고, 상기 제2 변환 값은 "D+Basebit (i,j)"이고, 상기 제3 변환 값은 "D-Basebit (i,j)"이다.That is, the first-converted value is "D", and the second conversion value "D + Base bit (i, j)" , and the third conversion value is a "D-Base bit (i, j)" .
또한, 상기 수학식 2에서도 알 수 있듯이, 각각의 조건에 따라 상기 제1 변환 값, 상기 제2 변환 값 및 상기 제3 변환 값 중 어느 하나의 변환 값이 해당 원본 이미지 픽셀에 더해질 변환 값으로 결정된다.Also, as can be seen from Equation (2), the conversion value of any one of the first conversion value, the second conversion value, and the third conversion value is determined as a conversion value to be added to the original image pixel according to each condition do.
예를 들어, 도 5의 예시 표(500)에서 원본 이미지(100a) 픽셀 값이 '87'인 경우 임베딩 값은 '2'이고, 베이스 메트릭스의 픽셀 값은 '3'이다. 이 경우, D는 "2-mod(87,3)"로 계산되어 '2'가 된다.For example, if the pixel value of the
또한, D의 값인 '2'는 두 번째 Elseif의 경우와 같이 '1'보다는 크고 '3'보다는 작은 값이므로 변환 값은 '2'에서 '3'을 뺀 '-1', 즉, 제3 변환 값이 더해져 스테고 픽셀의 값은 '86'이 된다.Since the value '2' of D is larger than '1' and smaller than '3' as in the case of the second Elseif, the conversion value is '-1' obtained by subtracting '3' from '2' The value is added and the value of the stego pixel becomes '86'.
이러한 기법은 임베딩 값들을 원본 이미지에 픽셀에 각각 임베딩한다는 의미로 모듈식(modular) 함수 기법으로 정의하며, 씨엔(Thien) 및 린(Lin)[19]이 제시한 기법을 참조할 수 있다.This technique is defined as a modular function technique in which embedding values are respectively embedded in a pixel in the original image, and the technique proposed by Thien and Lin [19] can be referred to.
또한, 본 발명은 상기 십진수(300)가 먼저 과도 임베딩 값(310)으로 생성되고 생성된 과도 임베딩 값(310)이 상기 임베딩 값(400)으로 생성되므로 두 단계를 거쳐 임베딩한다는 의미로 두 단계 모듈식 임베딩 기법으로 정의한다.In the present invention, since the
또한, 스테고 픽셀 값 '86'을 임베딩 값 '2'로 디코딩하기 위해서는 스테고 픽셀 값 '86'을 간단히 베이스 메트릭스의 픽셀 값 '3'로 나누어 계산할 수 있고, 계산된 나머지 값이 임베딩 값 '2'가 된다.Further, in order to decode the stego pixel value '86' to the embedding value '2', the stego pixel value '86' can be simply calculated by dividing the pixel value '3' of the base matrix, .
즉, 스테고 이미지를 수신한 수신인이 원본 이미지를 보유하고, 발신인으로부터 스테고 이미지와 이미지 품질 계수 및 최적 확장체 값을 전송받는다면 스테고 이미지로부터 임베딩 값을 구하고 임베딩 값들로부터 비밀 정보를 디코딩할 수 있다.That is, if the receiver receiving the stego image retains the original image, receives the stego image, the image quality factor, and the optimal extender value from the sender, the embedding value can be obtained from the stego image and the secret information can be decoded from the embedding values.
더욱 자세하게는 수신인은 전송받은 이미지 품질 계수와 최적 확장체 값으로 원본 이미지를 압축하여 에러 이미지를 생성하고, 에러 이미지로부터 베이스 메트릭스를 계산할 수 있으므로 스테고 이미지의 픽셀 값을 베이스 메트릭스의 비트 수로 나누어 나머지 값으로부터 비밀 정보를 얻어낼 수 있는 것이다.More specifically, the recipient can compress the original image with the received image quality factor and the optimal extension value to generate an error image, and calculate the base metrics from the error image. Therefore, the pixel value of the stereo image is divided by the number of bits of the base matrix, It is possible to obtain confidential information from the user.
또한, 상기 임베딩 값(400)이 '2' 이상인 경우 상기 수학식 3에 따른 기법을 사용하지 않고, 아래의 수학식 4과 같이 해당 임베딩 위치의 원본 이미지 픽셀 값에 상기 임베딩 값을 빼고, 베이스 메트릭스의 해당 비트 수로 나누어, 나눈 몫보다 크거나 같은 정수 중 가장 작은 정수에 상기 베이스 메트릭스의 해당 비트수로 곱하고, 상기 임베딩 값을 더하여 스테고 픽셀로 변환함으로써 임베딩 값을 원본 이미지에 임베딩할 수 있다. If the embedding
예를 들어, 도 5에서 원본 이미지 값(100a)이 '87'인 경우, 스테고 픽셀의 값은 원본 이미지의 픽셀 값 '87'에 임베딩 값 '2'을 빼고, 비트 수 '3'으로 나눈 최소정수값 '28'을 비트 수 '3'로 곱하고, 임베딩 값 '2'를 더한 '86'이 된다.For example, in FIG. 5, when the
이 경우에도 수신인은 스테고 픽셀 '86'에서 비트 수 '3'을 나눈 나머지 '2'를 임베딩 값으로 디코딩하고, 임베딩 값들을 비밀정보로 변환할 수 있다.In this case, the receiver can also decode the remainder '2' obtained by dividing the number of bits '3' in the stego pixel '86' into embedded values and convert the embedded values into secret information.
이 방법은 변환 방정식 이용 기법으로 정의하며, 모듈식 함수 기법과 비교하여 연산량이 적은 장점이 있다.This method is defined as a method of using a transformation equation, and has a merit in that the computation amount is smaller than that of the modular function method.
그러나, 상기 임베딩 값이 '2' 미만인 경우, 최하위 비트 매칭 기법(LSB matching)을 이용하여 원본 이미지의 해당 픽셀값을 스테고 픽셀로 변환한다.However, when the embedded value is less than 2, the pixel value of the original image is converted into a steganographic pixel by using the least significant bit matching method (LSB matching).
또한, 상기 최하위 비트 매칭 기법은 값이 '2'미만인 한 쌍의 임베딩 값이 존재할 때 수행되며, 먼저, 임베딩 값이 '2'미만인 임베딩 위치의 한 쌍의 원본 이미지 픽셀 값을 읽어들인다. The least significant bit matching scheme is performed when a pair of embedded values having a value less than '2' exists. First, a pair of original image pixel values at an embedded position having an embedded value of less than '2' is read.
예를 들면, 도 5에서 임베딩 값이 '0'인 원본 이미지(100a)의 픽셀 값 '157'(이하 제1 픽셀 값이라 함)과 '165'(이하 제2 픽셀 값이라 함)를 읽어들인다.For example, in FIG. 5, a pixel value '157' (hereinafter referred to as a first pixel value) and '165' (hereinafter referred to as a second pixel value) of an
다음, 두 개의 임베딩 값 중 제1 임베딩 값 '1'(원본 이미지의 픽셀 값 '157'에 임베딩 될 값)이 상기 제1 픽셀 값의 최하위 비트 값(십진수 '157'을 2진수로 변환하였을 때 최하위 비트값은 '1'이다)과 동일할 경우, 만약, 상기 제1 픽셀 값을 '2'로 나누고, 나눈 값의 바닥 함수 값에 상기 제2 픽셀 값을 더한 값의 최하위 비트 값이 제2 임베딩 값(원본 이미지의 픽셀 값 '165'에 임베딩 될 값)과 동일하지 않다면, 상기 제2 픽셀은 상기 제2 픽셀의 픽셀 값에 '1'을 더하거나 뺀 값인 스테고 픽셀로 변환되고, 그 외의 경우에는 상기 제2 픽셀은 상기 제2 픽셀과 동일한 값을 갖는 스테고 픽셀로 변환되며, 상기 제1 픽셀은 상기 제1 픽셀과 동일한 값을 갖는 스테고 픽셀로 변환된다.Next, when the first embedded value '1' (the value to be embedded in the pixel value '157' of the original image) of the two embedded values is the least significant bit value of the first pixel value (when the decimal '157' If the least significant bit value of the division of the first pixel value by 2 and the sum of the floor function value of the divided value and the second pixel value is equal to the second bit value of the second , The second pixel is converted into a steganographic pixel, which is a value obtained by adding or subtracting '1' to the pixel value of the second pixel, if the embedding value is not the same as the embedding value (the value to be embedded in the pixel value '165' The second pixel is converted into a steganographic pixel having the same value as the second pixel, and the first pixel is converted into a steganographic pixel having the same value as the first pixel.
그러나, 제1 임베딩 값 '1'이 상기 제1 픽셀 값의 최하위 비트 값과 서로 상이할 경우, 이 경우에는 만약, 상기 제1 픽셀 값에 '1'을 뺀 값을 '2'로 나누고, 나눈 값의 바닥함수 값에 상기 제2 픽셀 값을 더한 값의 최하위 비트 값이 상기 제2 임베딩 값과 동일하다면, 상기 제1 픽셀은 상기 제1 픽셀의 픽셀 값에 '1'을 뺀 값의 스테고 픽셀로 변환되고, 그 외의 경우 상기 제1 픽셀은 상기 제2 픽셀과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환되며, 상기 제2 픽셀은 상기 제2 픽셀과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환된다.However, when the first embedding value '1' is different from the least significant bit value of the first pixel value, in this case, if the value obtained by subtracting '1' from the first pixel value is divided by '2' Value of the first pixel is equal to the second embedding value, the first pixel is a superposed pixel value obtained by subtracting '1' from the pixel value of the first pixel, The first pixel is converted into a stego pixel having the same value as the second pixel, and the second pixel is converted into a stego pixel having the same value as the second pixel.
도 5의 예시로 예를 들면, 상기 제1 임베딩 값 '1'은 상기 제1 픽셀 값 '157'의 최하위 비트 값과 서로 동일하고, 상기 제1 픽셀 값 '157'을 '2'로 나눈 바닥 함수값 '78'에 상기 제2 픽셀 값 '165'를 더한 값의 최하위 비트 값은 '1'이므로 상기 제2 임베딩 값과 동일하다.For example, in the example of FIG. 5, the first embedded value '1' is equal to the least significant bit value of the first pixel value '157', and the first pixel value '157' The lowest bit value of the function value '78' plus the second pixel value '165' is '1', which is the same as the second embedding value.
따라서, 상기 제1 픽셀 값 '157'은 상기 제1 픽셀 값 '157'의 값을 그대로 갖는 제1 스테고 이미지로 변환되고, 상기 제2 픽셀 값 역시 상기 제2 픽셀 값 '165'와 동일한 값을 갖는 제2 스테고 이미지로 변환된다.Accordingly, the first pixel value '157' is converted into a first stegan image having the first pixel value '157' as it is, and the second pixel value is converted to the same value as the second pixel value '165' Is converted into a second steganographic image.
또한, 수신인이 상기 제1 스테고 픽셀과 상기 제2 스테고 픽셀을 디코딩할 때는 상기 제1 스테고 픽셀의 값 '157'의 최하위 비트인 '1'을 상기 제1 임베딩 값으로 디코딩할 수 있고, 상기 제2 스테고 픽셀의 값 '165'는 상기 제1 스테고 이미지 값 '157'을 '2'로 나눈 바닥 함수 값 '78'에 상기 제2 스테고 픽셀의 값 '165'를 더한 '243'의 최하위 비트인 '1'을 상기 제2 임베딩 값으로 디코딩할 수 있다.
Further, when the receiver decodes the first and second super high pixels, it is possible to decode the least significant bit '1' of the value '157' of the first super high pixel to the first embedded value, The value '165' of the 2-stego pixel is the least significant bit of '243' obtained by adding the value 165 'of the second stego pixel to the bottom function value' 78 'obtained by dividing the first stego image value' 157 'by' 2 ' 1 'to the second embedded value.
아래의 표 1은 본 발명의 스테고 이미지 생성방법에 의해 생성된 스테고 이미지와 종래의 에지 적응적(EA:Edge adaptive) 이미지 스테가노그래피 기법[5]과 HUGO기법[6]으로 생성된 스테고 이미지의 비밀정보 검출 가능성에 대한 실험결과를 보여주는 표이다.Table 1 below shows the relationship between the stego image generated by the inventive method of generating a stego image and the conventional stego image generated by the conventional edge adaptive (EA) image steganography technique [5] and the HUGO technique [6] This is a table showing the experimental results on the possibility of detecting secret information.
이 검출 가능성에 대한 실험은 2차 감산 픽셀 인접성 모델(SPAM:subtractive pixel adjacency model)[7]을 통해 이루어졌고, 2차 감산 픽셀 인접성 모델은 비밀정보 검출 가능성이 낮을수록 보다 큰 평균 검사 에러를 출력한다.Experiments on this detectability were made using a second subtractive pixel adjacency model (SPAM) [7], and the second subtraction pixel adjacency model showed a larger average inspection error as the probability of confidential information detection was lower do.
또한, 원본이미지로써 BOSS 버전 1.01의 이미지 데이터베이스를 이용하였으며, 인텔 코어(Intel Core) i5-2500, 3.3-3.6GHz, 8GB RAM의 컴퓨터 장치와 함께 MATLAB R2012a 통해 실험을 수행하였다.We also used the image database of BOSS version 1.01 as the original image and experimented with MATLAB R2012a with computer equipment of Intel Core i5-2500, 3.3-3.6GHz and 8GB RAM.
(Paylode)(bpp)Embedding ratio
(PayPlode) (bpp)
(Capacity)(bit)Embedding Capacity
(Capacity) (bit)
표 1에서도 알 수 있듯이 본 발명의 일 실시에 따른 스테고 이미지의 평균 검사 에러가 EA기법[5]보다 높아 검출가능성이 더 낮은 것을 알 수 있으며 HUGO기법[6] 만큼의 검출 불가능성을 갖는 것을 알 수 있다. 그러나, EA기법[5], HUGO기법[6]이 최대 1[bpp]까지 임베딩 할 수 있는 반면, 본 발명의 스테고 이미지 생성방법은 최대 4[bpp]까지 비밀정보를 임베딩할 수 있는 장점이 있다.As can be seen in Table 1, it can be seen that the average inspection error of the stego image according to the embodiment of the present invention is higher than that of the EA technique [5], and the detection probability is lower than that of the HUGO technique [6] . However, the EA technique [5] and the HUGO technique [6] can embed up to 1 [bpp], while the stegao image generation method of the present invention has an advantage of embedding secret information up to 4 [bpp] .
또한, HUGO기법[6]의 경우 0.4[bpp]로 비밀정보를 임베딩하기 위해서 약 147.05초가 걸렸으나 본 발명의 스테고 이미지 생성 방법은 단 3.5초가 걸려 실행속도 측면에서 매우 우수한 것을 알 수 있었다.
In addition, it took about 147.05 seconds to embed secret information with 0.4 [bpp] in the case of HUGO scheme [6], but it was found that the stegio image generation method of the present invention takes only 3.5 seconds and is excellent in terms of execution speed.
아래의 표 2는 본 발명과 종래의 기법들을 이용하여 BOSS 버전 1.01의 원본 이미지 중, 개코 원숭이(Baboon), 레나(Lena), 호수(Lake), 남자(man), 후추(Peppers) 이미지에 비밀정보를 임베딩한 후, 스테고 이미지의 신호대 잡음비(PSNR(dB))를 평가한 표이다.Table 2 below shows the secrets of baboons, Lena, Lake, man, Peppers images among the original images of BOSS version 1.01 using the present invention and conventional techniques. Noise ratio (PSNR (dB)) of the stereo image after embedding the information.
(bpp)Embedding ratio
(bpp)
표 2에서도 알 수 있듯이 본 발명에 의한 스테고 이미지 생성 방법은 최대 4[bpp]까지 비밀정보를 임베딩할 수 있으면서도 모든 원본 이미지에 대해 종래의 기법들보다 우수한 신호대 잡음비를 갖고 있는 것을 확인할 수 있다.
As can be seen in Table 2, the method of generating a steganographic image according to the present invention can embed confidential information up to 4 [bpp], and has a better signal-to-noise ratio than conventional techniques for all original images.
도 6는 씨엔 및 린의 기법[19]에 의해 생성된 스테고 이미지의 카이 스퀘어 공격[2]에 의한 비밀정보 검출가능성을 보여주는 그래프로써, 임베딩 비율 1[bpp] 및 4[bpp]로 변환된 스테고 이미지에 대해 각각 카이 스퀘어 공격[2]으로 비밀정보 검출을 실험한 결과이다. 표 2에서 씨엔 및 린의 기법[19]은 본 발명의 스테고 이미지 생성 방법보다 약간 더 큰 신호대 잡음비를 가져 노이즈는 작은 것으로 평가되었으나, 도 6에서도 알 수 있듯이 간단한 카이 스퀘어 공격[2]에 의해서도 쉽게 검출이 되었으므로 검출가능성이 높았다.
6 is a graph showing the possibility of detecting confidential information by the Chi square attack [2] of the stego image generated by the technique of Cheng and Lin [19] This is the result of experimenting with confidential information detection by ChiSquare attack [2] for each image. As shown in Table 2, the method of Cheng and Lin [19] has a slightly larger signal-to-noise ratio than the method of generating the stegao image of the present invention and the noise is evaluated to be small. However, as shown in FIG. 6, Since it was detected, the detection possibility was high.
도 7은 본 발명에 의해 생성된 스테고 이미지의 카이 스퀘어(chi-square) 공격[2]을 통한 비밀정보 검출가능성을 보여주는 것으로 카이 스퀘어 공격[2]에 의해서는 전혀 검출이 불가능한 것을 확인하였다.FIG. 7 shows the possibility of detecting secret information through a chi-square attack [2] of the stego image generated by the present invention, and confirmed that no detection is possible by the Kaisquare attack [2].
즉, 본 발명에 의한 스테고 이미지가 씨엔 및 린의 기법[19]에 의해 생성된 스테고 이미지보다 검출 가능성이 매우 낮았다.
That is, the stego image according to the present invention is much less detectable than the stego image produced by the technique of Cheng and Lin [19].
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various changes and modifications will be possible.
100:원본 이미지 110:압축 이미지
120:에러 이미지 130:베이스 메트릭스
200:비밀정보 300:십진수
310:과도 임베딩 값 400:임베딩 값100: Original image 110: Compressed image
120: error image 130: base matrix
200: Confidential information 300: decimal number
310: transient embedding value 400: embedding value
Claims (13)
특정한 이미지 품질 계수(IQF:image quality factor)에 따라 상기 원본이미지를 압축하여 압축이미지를 생성하는 단계;
상기 원본이미지와 상기 압축이미지의 픽셀 값 차이인 에러이미지를 계산하는 단계;
상기 에러 이미지의 각 픽셀에 대해 비트 조합의 경우의 수가 픽셀 값을 넘지 않는 최대의 비트 수를 계산하고, 계산된 비트 수를 원소로 하는 행렬인 베이스 메트릭스(Base Matrix)를 생성하는 단계;
상기 베이스 메트릭스의 각 원소의 비트 수의 크기에 따라 상기 비밀정보를 임베딩할 위치를 결정하고 결정된 임베딩 위치들에 대응하는 상기 원본이미지의 위치에 상기 비밀정보를 임베딩하여 상기 스테고 이미지를 생성하는 단계;를 포함하고,
상기 비밀정보를 임베딩하는 과정은,
상기 비밀정보를 특정한 길이의 비트 블록으로 분할하는 단계;
상기 비트 블록의 십진 값을 임베딩할 임베딩 값들로 변환하는 단계; 및
상기 임베딩 값들을 상기 임베딩 위치들에 순차적으로 하나씩 임베딩하는 단계;를 포함하며,
상기 임베딩 값들로 변환하는 단계는,
상기 십진 값을 랜덤넘버로 나누어 몫과 나머지를 과도 임베딩 값으로 변환하는 단계; 및
상기 과도 임베딩 값을 각각 상기 임베딩 값들로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
A method of generating a stereographic image in which a computer embeds secret information in an original image to generate a Stego-Images,
Compressing the original image according to a specific image quality factor (IQF) to generate a compressed image;
Calculating an error image that is a difference between pixel values of the original image and the compressed image;
Calculating a maximum number of bits for each pixel of the error image, the number of bit combinations not exceeding a pixel value, and generating a base matrix, which is a matrix having the calculated number of bits as an element;
Determining a position to embed the secret information according to a size of a bit number of each element of the base matrix, and embedding the secret information in a position of the original image corresponding to the determined embedding positions to generate the superposed image; Lt; / RTI >
The step of embedding the secret information comprises:
Dividing the secret information into bit blocks of a specific length;
Converting the decimal value of the bit block into embedding values to embed; And
Embedding the embedding values one by one into the embedding positions one by one,
The step of converting to the embedded values comprises:
Dividing the decimal value by a random number and converting a quotient and a remainder into a transient embedding value; And
And transforming the transient embedding values into the embedding values, respectively.
상기 베이스 메트릭스는 아래의 수학식 1에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
[수학식 1]
여기서, Basei ,j는 상기 베이스 메트릭스의 i행, j열의 비트 수, ErrorImgi ,j는 상기 에러이미지의 i행, j열의 픽셀 값, OEF(optimal extension field)는 최적 확장체 값이다.
The method according to claim 1,
Wherein the base matrix is calculated by the following equation (1).
[Equation 1]
Here, Base i , j is the number of bits in the i-th row and j-th column of the base matrix, ErrorImg i , j is the pixel value in the i-th row and j-th column of the error image, and OEF (optimal extension field).
상기 랜덤넘버는 아래의 수학식 2에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
[수학식2]
여기서, RND는 상기 랜덤넘버, EmbRate는 스테고 이미지의 임베딩 비율, PRNG는 수도 랜덤 넘버 제너레이터(Pseudo-Random Number Generator)의 수도 랜덤 넘버이다.
3. The method of claim 2,
Wherein the random number is calculated by the following equation (2).
&Quot; (2) "
Here, RND is the random number, EmbRate is the embedding ratio of the stego image, and PRNG is the random number of the number of the pseudo-random number generator.
상기 임베딩 위치는 상기 베이스 메트릭스에서 비트 수가 '2'이상인 값을 갖는 원소의 위치인 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
The method of claim 3,
Wherein the embedding position is a position of an element having a bit number of '2' or more in the base matrix.
상기 과도 임베딩 값을 각각 상기 임베딩 값들로 변환하는 단계는,
상기 과도 임베딩 값을 상기 임베딩 위치들 중 최초 임베딩 위치의 비트 수로 나누어 계산된 나머지를 상기 최초 임베딩 위치의 임베딩 값으로 생성하고,
이전에 계산된 몫을 다음 임베딩 위치의 비트 수로 나누어 계산된 나머지를 상기 다음 임베딩 위치의 임베딩 값으로 생성하고,
순차적으로 이전에 계산된 몫을 다음 임베딩 위치의 비트 수로 나누어 나머지를 계산하여 임베딩 값을 생성하되, 피제수인 이전에 계산된 몫보다 제수인 비트 수가 커질 때까지만 나눗셈을 수행하여 임베딩 값을 생성하는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
5. The method of claim 4,
Converting the transient embedding values into the embedded values, respectively,
Generating a remainder calculated by dividing the transient embedding value by the number of bits of the first embedding position among the embedding positions into an embedding value of the first embedding position,
Dividing the previously calculated quotient by the number of bits of the next embedding position to generate an embedded value of the next embedding position,
The embedding value is generated by dividing the previously calculated quotient by the number of bits of the next embedding position to generate the embedding value, but the embedding value is generated by performing the division only until the number of divisors greater than the previously calculated quotient which is the dividend A method of generating a stereo image.
상기 임베딩하는 단계는,
해당 임베딩 위치의 임베딩 값이 '2'이상일 경우,
상기 임베딩 값에, 해당 임베딩 위치에 대응하는 원본 이미지의 픽셀값을 상기 베이스 메트릭스의 해당 비트 수로 나눈 몫을 감한 제1 변환 값, 상기 제1 변환 값에 해당 비트 수를 더한 제2 변환 값 또는 상기 제1 변환 값에 해당 비트 수를 감한 제3 변환값을 원본 이미지의 해당 픽셀값에 더하여 스테고 픽셀로 변환함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the embedding comprises:
When the embedding value of the embedding position is equal to or greater than 2,
A first conversion value obtained by subtracting a quotient obtained by dividing a pixel value of an original image corresponding to the embedding position by the number of bits of the base matrix by the embedding value, a second conversion value obtained by adding the number of bits to the first conversion value, And converting the third converted value obtained by subtracting the number of bits corresponding to the first converted value to the corresponding pixel value of the original image and converting the third converted value into a steepo pixel.
상기 임베딩하는 단계는,
해당 임베딩 위치의 임베딩 값이 '2'이상일 경우,
해당 임베딩 위치의 원본이미지 픽셀 값에 상기 임베딩 값을 빼고, 상기 베이스 메트릭스의 해당 비트 수로 나누어, 나눈 몫보다 크거나 같은 정수 중 가장 작은 정수에 상기 베이스 메트릭스의 해당 비트수로 곱하고, 상기 임베딩 값을 더하여 스테고 픽셀로 변환함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the embedding comprises:
When the embedding value of the embedding position is equal to or greater than 2,
Subtracting the embedding value from the original image pixel value at the embedding position, dividing the embedding value by the number of corresponding bits of the base matrix, multiplying the smallest integer among integers greater than or equal to the divided quotient by the corresponding number of bits of the base matrix, And further converting the image into a steganographic image.
상기 임베딩하는 단계는,
해당 임베딩 위치의 임베딩 값이 '2'미만일 경우,
최하위 비트 매칭 기법(LSB matching)을 이용하여 원본이미지의 해당 픽셀값을 스테고 픽셀로 변환함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the embedding comprises:
If the embedding value of the embedding position is less than 2,
And converting the corresponding pixel value of the original image into a steganographic pixel using a least significant bit matching method (LSB matching).
상기 최하위 비트 매칭 기법은
임베딩 값이 '2'미만인 한 쌍의 임베딩 값(제1 임베딩 값 및 제2 임베딩 값으로 이루어짐)과 해당 임베딩 값이 임베딩될 한 쌍의 원본 이미지 픽셀 값(제1 픽셀 값, 제2 픽셀 값으로 이루어짐)을 읽어들이는 단계;
상기 제1 임베딩 값이 상기 제1 픽셀 값의 최하위 비트 값과 동일할 경우,
만약, 상기 제1 픽셀 값을 '2'로 나누고, 나눈 값을 넘지 않는 최소 정수 값에 상기 제2 픽셀 값을 더한 값의 최하위 비트 값이 상기 제2 임베딩 값과 동일하지 않다면, 상기 제2 픽셀은 상기 제2 픽셀의 픽셀 값에 '1'을 더하거나 뺀 값의 스테고 픽셀로 변환되고, 그 외의 경우에는 상기 제2 픽셀은 상기 제2 픽셀의 동일한 값과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환되며, 상기 제1 픽셀은 상기 제1 픽셀과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환되며,
상기 제1 임베딩 값이 상기 제1 픽셀 값의 최하위 비트 값과 동일하지 않을 경우,
만약, 상기 제1 픽셀 값에 '1'을 뺀 값을 '2'로 나누고, 나눈 값을 넘지 않는 최소 정수 값에 상기 제2 픽셀 값을 더한 값의 최하위 비트 값이 상기 제2 임베딩 값과 동일하다면, 상기 제1 픽셀은 상기 제1 픽셀의 픽셀 값에 '1'을 뺀 값의 스테고 픽셀로 변환되고, 그 외의 경우 상기 제1 픽셀은 상기 제2 픽셀과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환되며, 상기 제2 픽셀은 상기 제2 픽셀과 동일한 값의 스테고 픽셀로 변환되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
9. The method of claim 8,
The least significant bit matching scheme
A pair of embedding values (consisting of a first embedding value and a second embedding value) whose embedding value is less than 2 and a pair of original image pixel values (a first pixel value, a second pixel value, Reading out the data;
If the first embedded value is equal to the least significant bit value of the first pixel value,
If the lowest bit value of the value obtained by dividing the first pixel value by '2' and adding the second pixel value to the minimum integer value not exceeding the divided value is not equal to the second embedded value, Is converted into a steganographic pixel by adding or subtracting '1' to the pixel value of the second pixel, otherwise, the second pixel is converted into a steganographic pixel having the same value as the same value of the second pixel, The first pixel is converted into the same value of the first pixel as the first pixel,
If the first embedded value is not equal to the least significant bit value of the first pixel value,
If a value obtained by dividing the first pixel value by '1' is divided by '2' and the least significant bit value obtained by adding the second pixel value to the minimum integer value not exceeding the divided value is equal to the second embedded value The first pixel is converted into a stoichiometric pixel by subtracting '1' from the pixel value of the first pixel, otherwise, the first pixel is converted into a stoichiometric pixel having the same value as the second pixel, And converting the second pixel into a same value of the second pixel as the second pixel.
상기 스테고 이미지를 생성하는 단계 이후에,
상기 스테고 이미지, 상기 이미지 품질 계수 및 상기 최적 확장체 값을 통신망을 통해 외부의 수신처로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테고 이미지 생성방법.
10. The method according to any one of claims 2 to 9,
After the step of generating the stego image,
Further comprising the step of transmitting the image quality factor and the optimal extender value to an external destination via a communication network.
10. A computer-readable storage medium storing a program for generating a steganographic image according to any one of claims 2 to 9.
A computer device capable of storing a program for generating a stego image according to any one of claims 2 to 9 and transmitting the stego image program via a communication network.
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- 2014-01-14 KR KR1020140004333A patent/KR101515041B1/en active IP Right Grant
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