KR20130085264A - Integrity checking process of image using reversible watermarking process tecjnique - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An integrity authentication method of an image which uses a reversible watermarking technology is provided to authenticate integrity without damage to picture quality by applying a watermarking algorithm to a JPEG image compression format. CONSTITUTION: A quantization DCT coefficient is restored by extracting an authentication code from the restored watermarking quantization DCT coefficient. An original image is restored through the inverse quantization of the restored quantization DCT coefficient, inverse DCT, and color space variation. The authentication code is regenerated from the restored original image. The integrity of the image is confirmed by comparing the extracted authentication code with the regenerated authentication code. [Reference numerals] (AA) Compression process with loss; (BB) Image divided into a 16 x 16 block unit; (CC) Convert into an YCbCr to an RGB color domain; (DD) Divide an 8 x 8 block unit, Descrete cosine convert; (EE) DCT coefficient quantization; (FF) Restored RGB; (GG) Restore YCbCr to RGB; (HH) Inverse DCT; (II) Inverse quantization; (JJ) Quantization DCT coefficient; (KK) Down-sample a 16 x 16 block into an 8 x 8; (LL) Gray scale each channel with the average value; (MM) 8 x 8 feature block; (NN) Select 8 coefficients and insert into the 16 x 16 block; (OO) Quantization; (PP) Feature block DCT coefficient; (QQ) Water mark inserted quantization DCT coefficient; (RR) Water mark inserting process; (SS) Water mark inserted JPEG image; (TT) Entropy coding; (UU) Compression process without loss

Description

가역 워터마킹 기술을 이용한 영상의 무결성 인증 방법{Integrity checking Process of Image using Reversible Watermarking Process Tecjnique} Integrity checking Process of Image using Reversible Watermarking Process Tecjnique}

본 발명은 영상의 무결성 인증 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 JPEG 영상 압축 포맷에 워터마킹 알고리즘을 적용하여 화질의 손상 없이 무결성을 인증함으로써, 이미지 콘텐츠의 신뢰성과 실용성을 동시에 보존할 수 있는 영상의 무결성 여부를 인증하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for authenticating an image integrity, and more particularly, by applying a watermarking algorithm to a JPEG image compression format to authenticate integrity without compromising image quality, an image of an image that can simultaneously preserve reliability and practicality of image content. It relates to a method for authenticating integrity.

하드웨어 및 소프트웨어의 발달로 인해 동영상, 사진, 음악, 출판문서 등의 멀티미디어 콘텐츠 생산과 보급이 확대되었고, 관련 서비스가 등장하면서 매년 그 시장 규모가 커지고 있다. 멀티미디어 콘텐츠는 전자적으로 저장, 유통되는 디지털 데이터의 특성상 콘텐츠의 복제와 변형이 쉽고, 위변조와 불법적인 유통 문제가 발생하기 쉽다. 따라서 콘텐츠 시장의 규모가 커지고, 멀티미디어 데이터를 조작할 수 있는 고성능 하드웨어의 보급이 가속화되면서 멀티미디어 콘텐츠에 적용 가능한 보안 기술의 중요도는 날이 갈수록 높아지고 있다.With the development of hardware and software, the production and distribution of multimedia contents such as moving pictures, photos, music, and publication documents have been expanded, and the market size is growing every year with the introduction of related services. Multimedia contents are easy to copy and modify contents due to the characteristics of digital data that are electronically stored and distributed, and easily cause forgery and illegal distribution problems. Therefore, as the content market grows in size and the penetration of high-performance hardware capable of manipulating multimedia data is accelerating, the importance of security technologies applicable to multimedia contents is increasing day by day.

특히, 의료, 군사, 예술 등 많은 분야에서는 멀티미디어 데이터의 신뢰성과 보안성 등이 중요한 기준으로 요구된다. 감시카메라 영상이나 차량의 블랙박스 영상의 경우 조작으로 인해 인적, 물적 피해를 유발하거나 법적 증거자료로서의 기능을 잃을 수 있다. 의료용 영상의 경우 환자의 건강이나 생명과 직결될 수 있는 분야이므로 이러한 영상 데이터들은 높은 신뢰성이 요구된다.In particular, in many fields such as medical, military, and art, reliability and security of multimedia data are required as important criteria. In the case of surveillance camera images or black box images of vehicles, manipulation may cause human and material damage or lose its function as legal evidence. Since medical imaging is a field that can be directly connected to a patient's health or life, these imaging data need high reliability.

디지털 워터마킹 알고리즘은 크게 강인성 워터마킹(Robust Watermarking) 알고리즘과 연성 워터마킹(Fragile Watermarking) 알고리즘의 두 종류로 분류된다. 강인성 워터마킹 알고리즘의 대부분은 영상 변형이나 왜곡 등으로 인해 영상이 공격을 받더라도 최대한으로 워터마크 데이터를 보호할 수 있는 방향으로 설계되었기 때문에 데이터의 은닉이나 보존을 위한 워터마킹 분야에 적절하다. 영상 인증이나 무결성 보장을 위해 사용되는 워터마킹 알고리즘은 연성 워터마킹 알고리즘이 적합하다. 연성 워터마킹 알고리즘은 공격에 의해 쉽게 워터마크 데이터가 손상되어 영상의 원본 여부 인증에 유용하기 때문이다.Digital watermarking algorithms are classified into two types: robust watermarking algorithms and fragile watermarking algorithms. Most of the robust watermarking algorithms are designed to protect the watermark data as much as possible even if the image is attacked due to image distortion or distortion, so it is suitable for the watermarking field for data hiding or preservation. The soft watermarking algorithm is suitable for the watermarking algorithm used for video authentication or integrity assurance. This is because the soft watermarking algorithm is useful for authenticating the original image because the watermark data is easily damaged by an attack.

가역 워터마킹은 연성 워터마킹 기술의 하나로, 영상에 삽입한 워터마크를 제거하여 원본 영상을 일부 복원 또는 완전 복원이 가능하다. 기존의 영상 인증을 위하여 연구된 가역 워터마킹 기술들은 주로 압축이 적용되지 않은 이미지에 대해 워터마크를 삽입하고 검출하는 방식이었는데, 이러한 방식은 이미지의 압축 과정에서 워터마크가 쉽게 손상되는 단점이 있어 영상을 압축하여 저장하는 영상 포맷에 대해서는 적용하기 어려워 실용성이 떨어지는 문제가 있었다.Reversible watermarking is one of flexible watermarking techniques. It is possible to partially or completely reconstruct the original image by removing the watermark inserted in the image. The reversible watermarking techniques studied for conventional video authentication are mainly a method of inserting and detecting a watermark for an image that has not been compressed. This method has a disadvantage in that watermark is easily damaged during image compression. It is difficult to apply to an image format for compressing and storing the image, which causes a problem of poor practicality.

영상 인증 기술과 관련한 선행기술에 있어서, 참고문헌[1]과 참고문헌[2]에서는 의료용 영상에서 원본 여부를 검증하기 위한 인증 데이터나 환자 정보를 기록하기 위한 방법으로 LSB에 데이터를 삽입하는 방법을 제안하였다. LSB 기반 워터마킹 알고리즘의 단점으로는 보안이 취약하다는 점이다. 픽셀 데이터의 LSB값을 단순히 워터마크 데이터로 치환하는 경우 LSB 데이터를 위조된 다른 영상에 복사하는 것만으로 쉽게 위변조가 가능하기 때문이다.In the prior art related to image authentication technology, References [1] and [2] describe a method of inserting data into the LSB as a method for recording authentication data or patient information for verifying originality in medical images. Suggested. The disadvantage of LSB-based watermarking algorithms is their weak security. This is because if the LSB value of the pixel data is simply replaced with watermark data, forgery can be easily performed by simply copying the LSB data to another forged image.

참고문헌[3]에서는 디지털 영상에서의 인증과 변형 검출 및 저작권 보호를 목적으로 하는 DWT기반 다중 워터마킹 기술을 제안하였다. 영상의 변형 위치 검출을 위해 저주파 영역인 LL밴드의 LSB에 워터마크 정보를 삽입하고, 저작권 보호를 위해 고주파 부분의 웨이블릿 계수를 교환하여 워터마크 정보를 삽입하였다.Ref. [3] proposed DWT-based multiple watermarking technology for the purpose of authentication, distortion detection, and copyright protection in digital images. Watermark information was inserted in the LSB of the LL band, which is a low frequency region, to detect the deformation position of the image, and watermark information was inserted by exchanging wavelet coefficients of the high frequency portion for copyright protection.

참고문헌[4]에서는 영상의 위변조 탐지 및 복구를 위한 계층적 데이터 은닉 기법을 제안하였다. 하지만 이들 방법들은 워터마크를 삽입한 후 원본을 복구할 수 없는 비가역적 워터마킹 알고리즘이기 때문에 영상의 품질이 중요한 분야에서는 그 활용도가 떨어진다.[4] proposed a hierarchical data concealment technique for detecting and restoring image forgery. However, since these methods are irreversible watermarking algorithms that cannot recover the original after inserting the watermark, they are not used in the field where image quality is important.

참고문헌[5]에서는 영상의 히스토그램 보정을 이용하여 DCT 변환 영역 중 고주파 영역의 계수 조정을 통해 워터마크를 삽입하는 방식을 제안하였는데, 삽입 과정에서 명도 히스토그램에 대한 조정 과정을 거쳐 영상 전체에 대한 손실이 일어나고, 삽입한 워터마크를 삭제하고 원본을 복원하기 어려워 워터마킹 알고리즘의 가역성이 떨어지는 단점이 있다.Ref. [5] proposed a method of inserting a watermark by adjusting the coefficient of the high frequency region of the DCT conversion region by using the histogram correction of the image, and the loss of the entire image through the adjustment of the brightness histogram during the insertion process. This happens, it is difficult to delete the inserted watermark and restore the original has a disadvantage that the reversibility of the watermarking algorithm.

멀티미디어 콘텐츠는 필연적으로 데이터의 양이 크기 때문에 JPEG 압축 등 처리 과정을 포함하게 되고, 이와 같은 처리 과정은 워터마크의 측면에서 공격으로 간주되고, 이들 공격에 강인성을 확보한 영상 인증 기술들에 대한 연구가 참고문헌[6] 내지[8] 등에서 계속 진행되고 있다.Because multimedia content inevitably has a large amount of data, it includes processing such as JPEG compression. Such processing is regarded as an attack in terms of watermark, and studies on image authentication techniques that have secured robustness against these attacks Is continued in References [6] to [8] and the like.

영상의 품질이 중요한 이슈가 되는 이미지 콘텐츠를 위한 워터마킹 기술로는 주로 가역 워터마킹 기술이 이용된다. 가역 워터마킹 기술은 콘텐츠에 대한 원본 여부 인증이나 은닉 정보 추출 과정을 거친 후 콘텐츠의 원본 화질을 일부 또는 전부 복원할 수 있다. 가역 워터마킹에 대한 연구들은 지각적 투명성 및 완전한 가역성을 보장하기 위해 각기 다른 영상의 특징을 이용하여 메시지를 삽입한다.Reversible watermarking is mainly used as a watermarking technique for image content, in which image quality is an important issue. Reversible watermarking technology can restore the original image quality of the content partly or completely after going through the process of authenticating the content or extracting the hidden information. Studies on reversible watermarking insert messages using different image features to ensure perceptual transparency and complete reversibility.

이와 관련하여, 참고문헌[9]에서는 무손실 압축 기법을 사용하여 비트평면을 압축한 후 빈 공간에 메시지를 삽입하였으며, 참고문헌[10]에서는 주파수 영역에서의 변환 계수에 데이터를 삽입하였다.In this regard, Ref. [9] inserts a message in the empty space after compressing the bit plane using the lossless compression technique, and Ref. [10] inserts data into the transform coefficients in the frequency domain.

참고문헌[11]에서는 JPEG 압축 과정 중 무손실 처리과정 상의 데이터에 워터마크를 삽입하는 가역 워터마킹 알고리즘을 제안하였는데, 삽입 과정에서 발생하는 화질 저하를 줄이기 위해 양자화 테이블에의 삽입 영역을 제한하여 워터마크를 삽입하는 방식을 사용하였다. 그러나 그레이(gray) 영상의 단일 채널에 대해 워터마크를 삽입하는 방법으로, 컬러 영상에 그대로 적용하기에 무리가 있다.Ref. [11] proposed a reversible watermarking algorithm that inserts a watermark into the data during lossless processing during JPEG compression, and restricts the insertion area into the quantization table in order to reduce the quality degradation caused by the insertion process. The method of inserting was used. However, a method of embedding a watermark on a single channel of a gray image is difficult to apply to a color image as it is.

참고문헌[12]에서는 영상의 점진적 차이값 히스토그램을 이용하여 데이터를 삽입하는 가역 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 하지만 차이값 히스토그램을 이용하는 방법은 삽입시 발생하는 오버플로우 문제에 대한 대안으로 부가적인 데이터의 은닉 또는 별도 전송을 필요로 한다.Ref. [12] proposed a reversible watermarking algorithm that inserts data using a progressive histogram of an image. However, the method using the difference value histogram requires additional data concealment or separate transmission as an alternative to the overflow problem that occurs during insertion.

한편, 일반적인 JPEG 압축 알고리즘은 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 손실 압축 과정과 비손실 압축 과정의 2단계로 이루어진다. 손실 압축 과정은 색공간 변환, 이산 코사인 변환, 양자화 과정 등으로 구성되며 데이터 손실이 발생한다. 비손실 압축 과정은 run-length encoding과 huffman coding이 포함된 엔트로피 부호화 단계로 구성되며 데이터 손실이 없다.On the other hand, the general JPEG compression algorithm, as shown in Figure 1, is largely composed of two stages of a lossy compression process and a lossless compression process. The lossy compression process consists of color space transform, discrete cosine transform, quantization, etc., and data loss occurs. The lossless compression process consists of an entropy encoding step including run-length encoding and huffman coding, and there is no data loss.

구체적으로 살펴보면, 손실 압축 단계에서는 우선 각 픽셀의 RGB 데이터를 YCbCr 데이터로 변환한다. YCbCr 색공간은 NTSC나 PAL 방식의 컬러텔레비전 전송에 사용되는 색공간과 유사하다. Y 성분은 픽셀의 휘도 정보를 가지고 있으며, Cb와 Cr 성분은 색상 정보를 가지고 있다. 사람의 눈이 색상 성분보다 휘도 성분에 더 민감하기 때문에 색상 정보를 더 많이 압축하기 위해서 YCbCr 색공간으로 변환한다. 색공간 변환 시 실수 연산이 일어나기 때문에 정보가 완전히 보전되지 않는다. 따라서 이후의 양자화 과정을 거치지 않더라도 원본과 완전히 일치하지는 않는다. JPEG 압축 알고리즘에서는 크로마 서브샘플링 과정을 통해 Cb와 Cr 성분의 수를 줄여 압축률을 높이는 과정이 있는데, 이 과정에서 워터마크 삽입시의 저장용량과 워터마크 삽입 영상의 화질 보존이 어려운 점이 있다.Specifically, in the lossy compression step, RGB data of each pixel is first converted into YCbCr data. The YCbCr color space is similar to the color space used for NTSC or PAL color television transmission. The Y component has pixel luminance information, and the Cb and Cr components have color information. Because the human eye is more sensitive to luminance components than color components, it converts to the YCbCr color space to compress more color information. Real number operation occurs during color space conversion, so the information is not completely preserved. Therefore, even if it does not go through the subsequent quantization process, it does not completely match the original. In the JPEG compression algorithm, there is a process of increasing the compression rate by reducing the number of Cb and Cr components through the chroma subsampling process. In this process, it is difficult to preserve the storage capacity and the image quality of the watermark embedded image.

색공간 변환 후, 전체 영상을 8x8 사이즈의 블록 단위로 나누고, 각각의 블록에 대해 이차원 이산 코사인 변환(DCT : Descrete Cosine Transform)을 이용해 주파수 공간으로 변환한다. 사람의 눈은 고주파의 명도 변화에서는 그 구별능력이 떨어진다. 이 사실에 근거하여 주파수 영역의 각 성분에 대해 도 2에 도시된 바와 같은 특정한 양자화 테이블로 나누고 정수 몫만을 취함으로써 고주파 성분 정보의 많은 부분을 버릴 수 있다. 전체 JPEG 압축 단계 중 이 단계에서 가장 많은 데이터 손실이 발생한다. 이 단계를 거치면 대부분의 고주파 성분들은 0 또는 0에 근접한 양수 혹은 음수가 된다.After color space transformation, the entire image is divided into 8x8 block units, and each block is transformed into frequency space using a two-dimensional discrete cosine transform (DCT). The human eye is indistinguishable at high frequency brightness changes. Based on this fact, a large part of the high frequency component information can be discarded by dividing each component in the frequency domain into a specific quantization table as shown in FIG. 2 and taking only integer quotients. The most data loss occurs at this stage of the entire JPEG compression stage. After this step, most of the high frequency components are either zero or close to zero or positive.

그리고, 비손실 압축 단계에서는 JPEG 압축의 기본 단위인 8x8 크기의 DCT 블록의 격자 성분들에 대해 zig-zag 정렬을 통해 저주파 성분에서 고주파 성분 순으로 정렬한 뒤 반복되는 0에 대해 run-length encoding을 적용하고, 그 결과에 대해 huffman coding을 수행한다. huffman coding 대신에 arithmetic coding도 가능하다.
In the lossless compression step, the zig-zag alignment is performed on the lattice components of the 8x8 DCT block, which is the basic unit of JPEG compression, in order from low frequency components to high frequency components, and run-length encoding is performed for the repeated zeros. Apply, and perform huffman coding on the result. Instead of huffman coding, arithmetic coding is also possible.

- 선행기술 참고문헌 -Prior Art References

[1] X. Q. Zhou, H. K. Huang, S. L. Lou, "Authenticity and integrity of digital mammography images," IEEE Trans. Medical Imaging, Vol. 20, No. 8, pp. 784-791, 2001.[1] X. Q. Zhou, H. K. Huang, S. L. Lou, "Authenticity and integrity of digital mammography images," IEEE Trans. Medical Imaging, Vol. 20, No. 8, pp. 784-791, 2001.

[2] A. U. Rajendra, D. Anand, B. P. Subbanna, U. C. Niranjan, "Compact storage of medical images with patient information," IEEE Trans. Information Technology in Biomedicine, Vol. 5, No. 4, pp. 320-323, 2001.[2] A. U. Rajendra, D. Anand, B. P. Subbanna, U. C. Niranjan, "Compact storage of medical images with patient information," IEEE Trans. Information Technology in Biomedicine, Vol. 5, No. 4, pp. 320-323, 2001.

[3] 강태환, 장호현, 김동서, 주낙근, "이미지 인등과 변형 검출을 위한 DWT기반 다중워터마킹", 한국콘텐츠학회 추계종합학술대회 논문집, Vol. 3, No. 2, pp. 480-484, 2005.[3] Kang Tae-hwan, Jang Ho-hyun, Kim Dong-seo, Nak-geun Joo, "DWT-based Multiple Water Marking for Detection of Image Indentation and Deformation", Proceedings of the Korean Society of Contents Conference, Vol. 3, No. 2, pp. 480-484, 2005.

[4] P. L. Lin, C. K. Hsieh, P. W. Huang, "A hierarchical digital watermarking method for image tamper detection and recovery," Pattern Recognition, Vol. 38, No. 12, pp. 2519-2529, 2005.[4] P. L. Lin, C. K. Hsieh, P. W. Huang, "A hierarchical digital watermarking method for image tamper detection and recovery," Pattern Recognition, Vol. 38, No. 12, pp. 2519-2529, 2005.

[5] 김효철, "히스토그램 보정을 이용한 고신뢰성 영상 인증 기법," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 13, No. 7, pp. 1088-1094, 2010.[5] Hyo-Chul Kim, "High Reliability Image Authentication Using Histogram Correction," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 13, No. 7, pp. 1088-1094, 2010.

[6] A. Shiozaki, M. Iwata, A. Ogihara, "Reversible Watermarking Method for JPEG Image," IEICE Trans. on Information and Systems, Vol. E91-D, No. 7, pp. 2068-2071, 2008.[6] A. Shiozaki, M. Iwata, A. Ogihara, "Reversible Watermarking Method for JPEG Image," IEICE Trans. on Information and Systems, Vol. E91-D, No. 7, pp. 2068-2071, 2008.

[7] X. Shi, F. Liu, D. Gong, and J. Jing, “An Authentication Watermark Algorithm for JPEG images," Proc. of the International Conference on Availability, Reliability and Security, pp. 584-588, 2009.[7] X. Shi, F. Liu, D. Gong, and J. Jing, “An Authentication Watermark Algorithm for JPEG images,” Proc. Of the International Conference on Availability, Reliability and Security, pp. 584-588, 2009 .

[8] X. Wang, J. Wang, and H. Peng, "A Semi-fragile Image Watermarking Resisting to JPEG Compression," Proc. of the International Conference on Management of e-Commerce and e-Government, pp. 498-502, 2009.[8] X. Wang, J. Wang, and H. Peng, "A Semi-fragile Image Watermarking Resisting to JPEG Compression," Proc. of the International Conference on Management of e-Commerce and e-Government, pp. 498-502, 2009.

[9] M. U. Celik, G. Sharma, A. M. Tekalp and E. Saber, "Lossless generalized-LSB data embedding," IEEE Trans. on Image Processing, Vol. 14, No. 2, pp. 253-266, 2005.[9] M. U. Celik, G. Sharma, A. M. Tekalp and E. Saber, "Lossless generalized-LSB data embedding," IEEE Trans. on Image Processing, Vol. 14, No. 2, pp. 253-266, 2005.

[10] S. Lee, C. D. Yoo and T. Kalker, "Reversible image watermarking based on integer-to-integer wavelet transform," IEEE Trans. on Information Forensics and Security, Vol. 2, No. 3, pp. 321-330, 2007.[10] S. Lee, C. D. Yoo and T. Kalker, "Reversible image watermarking based on integer-to-integer wavelet transform," IEEE Trans. on Information Forensics and Security, Vol. 2, No. 3, pp. 321-330, 2007.

[11] 최학남, 김종원, 최종욱, 김학일, "JPEG 압축 영역에서의 리버서블 워터마킹", 정보처리학회논문지, Vol. 17, pp. 121-130, 2007.[11] Haknam Choi, Jongwon Kim, Jongwook Choi, Hakil Kim, "Reversible Watermarking in JPEG Compression Domain," Journal of Information Processing Society, Vol. 17, pp. 121-130, 2007.

[12] 여동규, 이해연, "차이값 히스토그램 기반 가역 워터마킹을 이용한 블록 단위 영상 인증 알고리즘", 정보처리학회논문지, 2011 (in press).
[12] Dong-Kyu Yeo, Hae-Yeon Lee, "Block-based Image Authentication Algorithm using Reversible Watermarking based on Difference Values", Journal of Information Processing Society, 2011 (in press).

본 발명에서는 JPEG 압축과정 중 양자화가 끝난 데이터에 특정한 워터마크를 삽입하는 방법을 제공하며, 수정 및 위조 공격의 최종 단계에서 발생하는 이미지 재저장시의 손상을 공격의 주요한 근거로 가정하고 이미지의 변형을 탐지함으로써, 영상의 무결성을 인증하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention provides a method of inserting a specific watermark in the quantized data during JPEG compression process, assuming that the damage during image restoration occurring in the final stage of the modification and forgery attack is the main ground of the attack, and the deformation of the image is assumed. By detecting, it is an object to provide a method for authenticating the integrity of an image.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가역 워터마킹 기술을 이용한 영상의 무결성 인증 방법은, (a) 원본 영상에 대한 색공간 변환, 이산 코사인 변환(이하, 'DCT'라 함) 및 양자화 과정을 거쳐 양자화 DCT 계수를 추출하는 단계; (b) 추출된 상기 양자화 DCT 계수를 이용하여 인증코드를 생성하고, 생성된 인증코드를 손실 압축 과정에서 추출된 상기 양자화 DCT 계수에 삽입하여 워터마킹하는 단계; (c) 워터마킹 양자화 DCT 계수를 엔트로피 코딩하여 압축 영상을 생성하는 단계; (d) 상기 압축 영상을 엔트로피 디코딩하여 상기 워터마킹 양자화 DCT 계수를 복원하는 단계; (e) 복원된 상기 워터마킹 양자화 DCT 계수로부터 인증코드를 추출하여 상기 양자화 DCT 계수를 복원하는 단계; (f) 복원된 상기 양자화 DCT 계수를 역양자화, 역 DCT 및 색공간 변화를 거쳐 원본 영상을 복원하는 단계; (g) 복원된 상기 원본 영상에서 인증코드를 재생성하는 단계; 및 (h) 상기 (e) 단계에서 추출된 인증코드와 상기 (g) 단계에서 재생성된 인증코드를 비교하여 영상의 무결성을 확인하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Integrity authentication method of the image using the reversible watermarking technology of the present invention for achieving the above object, (a) color space conversion, discrete cosine transform (hereinafter referred to as 'DCT') and quantization process for the original image Extracting quantized DCT coefficients through; (b) generating an authentication code using the extracted quantized DCT coefficients, and inserting the generated authentication code into the quantized DCT coefficients extracted in a lossy compression process to watermark; (c) entropy coding the watermarked quantized DCT coefficients to generate a compressed image; (d) entropy decoding the compressed image to reconstruct the watermarked quantized DCT coefficients; (e) restoring the quantized DCT coefficients by extracting an authentication code from the restored watermarked quantized DCT coefficients; (f) reconstructing the original image through inverse quantization, inverse DCT, and color space change of the reconstructed quantized DCT coefficients; (g) regenerating an authentication code from the restored original image; And (h) comparing the authentication code extracted in step (e) with the authentication code reproduced in step (g) to confirm the integrity of the image.

여기서, 상기 (b) 단계의 인증코드 생성은, 상기 (a) 단계를 통하여 양자화된 DCT 계수를 얻고, 얻은 상기 양자화 DCT 계수에서 zig-zag 순으로 n개의 최상위 값을 선택하여 생성하는 것을 특징으로 하고, 상기 (b) 단계의 인증코드 삽입은, 상기 양자화 DCT 계수 중 양수 값들을 쉬프팅시키고, 0과 쉬프팅된 양수 값 사이에 인증코드를 삽입하는 것을 특징으로 하며, 상기 (g) 단계의 인증코드 재생성은, 상기 (f) 단계에서 복원된 상기 원본 영상을 DCT 변환 및 양자화하여 양자화 DCT 계수를 추출하여 생성하는 것을 특징으로 한다.Here, the generation of the authentication code of step (b) is characterized in that to obtain the quantized DCT coefficients through the step (a), and to generate and generate the n highest values in the order of zig-zag from the obtained quantized DCT coefficients And, inserting the authentication code of step (b), shifting the positive values of the quantized DCT coefficients, characterized in that to insert the authentication code between 0 and the shifted positive value, the authentication code of step (g) The reproducibility is characterized by extracting and generating quantized DCT coefficients by DCT transforming and quantizing the original image reconstructed in step (f).

또한, 본 발명에 있어서, 일련의 상기 과정은, 상위블록(N x N 블록)의 원본 영상에 대하여 하위블록(N/2 x N/2 블록)의 단위 영상으로 변환한 후 압축 및 복원하는 과정이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In addition, in the present invention, a series of the above process, the process of converting the original image of the upper block (N x N block) to the unit image of the lower block (N / 2 x N / 2 block), and then compressing and restoring This is characterized in that it is made.

본 발명의 워터마킹 알고리즘은 JPEG 이미지 압축 표준을 기반으로 JPEG 압축 과정에서 삽입하여 활용할 수 있어 높은 활용도가 기대된다.The watermarking algorithm of the present invention can be inserted and utilized in the JPEG compression process based on the JPEG image compression standard, so high utilization is expected.

또한, 수정 후 재저장 공격에 민감하여 이미지의 원본성 및 무결성을 확실하게 판단해 낼 수 있다.It is also sensitive to post-modification attacks, which makes it possible to reliably determine the originality and integrity of an image.

또한, 샘플링된 이미지 블록의 DCT 계수를 인증코드로 사용하여 인증코드 삽입 위치에 따라 이미지 손상시에 부분적인 복원이 가능하다. 삽입된 워터마크를 제거하여 워터마크가 삽입되지 않고 압축된 JPEG 이미지 수준의 화질을 복원할 수 있다.
In addition, by using the DCT coefficient of the sampled image block as an authentication code, partial restoration is possible when the image is damaged according to the authentication code insertion position. By removing the inserted watermark, the image quality of the compressed JPEG image can be restored without inserting the watermark.

도 1은 JPEG 파일의 일반적인 압축 과정을 나타낸 도면,
도 2는 JPEG 압축 과정에 사용되는 표준 양자화 테이블을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 JPEG 파일의 압축 과정을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인증코드 생성 및 삽입 과정은 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 히스토그램 쉬프팅을 통한 워터마크 삽입 과정을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 인증 및 워터마크 제거를 통한 이미지 복원 과정을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 히스토그램 복원 과정을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 JPEG 압축 영상을 예시한 도면, 및
도 9는 도 8의 JPEG 압축 영상에 대한 워터마크 삽입 영상과 미삽입 영상의 차이를 보인 도면이다.
1 is a view showing a general compression process of a JPEG file,
2 is a diagram illustrating a standard quantization table used in a JPEG compression process;
3 is a view showing a compression process of a JPEG file according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing the authentication code generation and insertion process according to an embodiment of the present invention,
5 is a diagram illustrating a watermark embedding process through histogram shifting according to an embodiment of the present invention;
6 is a view showing an image restoration process through image authentication and watermark removal according to an embodiment of the present invention;
7 is a diagram illustrating a histogram restoration process according to an embodiment of the present invention;
8 is a diagram illustrating a JPEG compressed image according to an embodiment of the present invention; and
FIG. 9 is a diagram illustrating a difference between a watermark embedded image and a non-inserted image of the JPEG compressed image of FIG. 8.

JPEG 압축 알고리즘은 전 세계적으로 가장 많이 쓰이는 영상 압축 알고리즘 중의 하나이다. 본 발명에서는 JPEG 표준을 따르는 영상 압축 알고리즘에 적용할 수 있는 워터마킹 기법을 제안한다. 본 발명의 워터마킹 기법은 연성 워터마킹 알고리즘으로, 영상에 대한 수정에 민감하여 워터마크가 쉽게 손상된다. 따라서 영상에 대한 수정 등의 공격이 발생되는 경우에 영상의 변형 여부를 탐지할 수 있다. JPEG 압축표준에서 압축률은 DCT 계수의 양자화 시에 사용하는 양자화 테이블의 배수에 의해 결정되고, 이로 인하여 영상을 일부 수정 후 재저장 또는 압축비율 변경 후 재저장하게 되면 양자화된 DCT 계수 데이터에 삽입한 워터마크 데이터가 손상된다. 본 발명에서는 수정 및 위조 공격의 최종 단계에서 발생하는 이미지 재저장시의 손상을 공격의 주요한 근거로 가정하고 이미지의 변형을 탐지하게 된다.JPEG compression algorithm is one of the most popular image compression algorithms in the world. The present invention proposes a watermarking technique applicable to an image compression algorithm conforming to the JPEG standard. The watermarking technique of the present invention is a soft watermarking algorithm, which is susceptible to correction of an image, thereby easily damaging the watermark. Therefore, it is possible to detect whether the image is deformed when an attack such as a modification to the image occurs. In the JPEG compression standard, the compression rate is determined by the multiple of the quantization table used for quantization of DCT coefficients. Therefore, the water inserted into the quantized DCT coefficient data is restored when the image is partially modified or restored after the compression ratio is changed. The mark data is damaged. In the present invention, it is assumed that the damage during image restoration occurring at the final stage of the modification and forgery attack is the main basis of the attack, and the deformation of the image is detected.

본 발명의 알고리즘에 의해 생성된 JPEG 파일은 JPEG 압축 포맷과 호환되고, 워터마크 삽입시에 이미지의 화질 저하나 변형이 크지 않다. 따라서 본 발명의 알고리즘을 통해 생성되는 JPEG 이미지는 일반적인 이미지 뷰어로 영상을 확인하거나 출력할 수 있다.JPEG files generated by the algorithm of the present invention are compatible with the JPEG compression format, and there is no significant degradation or deterioration of the image quality when the watermark is inserted. Therefore, a JPEG image generated through the algorithm of the present invention can check or output an image with a general image viewer.

또한, 본 발명의 JPEG 압축 알고리즘은 손실 압축 과정 후에 비손실 압축 과정을 거친다. 다시 말해 인코딩 과정에서 데이터 손실이 일어나는 손실 압축 과정을 거친 후의 데이터는 비손실 압축과정을 거쳐 디코딩 과정의 엔트로피 디코딩 과정까지 보존된다. 따라서 JPEG 압축과정 중 양자화가 끝난 데이터에 특정한 워터마크를 삽입하면 영상 압축과 동시에 삽입된 워터마크를 보존하는 것이 가능하다는 점에 착안하여 워터마크 삽입방식을 설계하였다.
In addition, the JPEG compression algorithm of the present invention undergoes a lossless compression process after a lossy compression process. In other words, the data after the lossy compression process that causes data loss in the encoding process is preserved through the lossless compression process and the entropy decoding process of the decoding process. Therefore, the watermark embedding method is designed by inserting a specific watermark into the quantized data in the JPEG compression process and preserving the inserted watermark simultaneously with image compression.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여, 인증 코드를 생성하고 워터마크를 삽입하면서 JPEG 영상 파일을 압축하는 과정과, JPEG 영상 파일을 복원하면서 워터마크를 추출하고 복원 영상을 인증하는 과정을 구분하여 살펴보기로 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. Hereinafter, referring to the accompanying drawings, a process of compressing a JPEG image file while generating an authentication code and inserting a watermark, and a process of extracting a watermark and authenticating a restored image while restoring the JPEG image file will be described. do.

[인증코드 생성 및 삽입][Generate and insert verification code]

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 JPEG 파일의 압축 과정을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 인증코드 생성 및 삽입 과정은 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 히스토그램 쉬프팅을 통한 워터마크 삽입 과정을 나타내내 도면이다.3 is a view showing a compression process of a JPEG file according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view showing a process of generating and inserting the authentication code according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an embodiment of the present invention The figure shows a process of embedding a watermark through histogram shifting.

JPEG 압축 방식의 기본 블록 사이즈는 8x8픽셀이고, 본 발명의 실시예에 따른 영상 인증 방식은 16x16픽셀 크기의 블록단위로 이루어진다. 인증률을 높이고 오탐지 확률을 최소화 하기 위해서 충분한 길이의 인증코드를 사용해야 하는데, 64비트 길이의 인증코드를 사용할 경우 생성될 수 있는 인증코드의 종류는 264가지이므로 우연에 의해 오탐지될 확률은 1/264, 즉 5.42101E-20로 현실적으로 거의 발생하지 않는다고 볼 수 있다. 그러나 64비트 길이의 인증코드를 8x8 블록에 삽입할 경우 화질의 열화가 심하다는 것을 실험을 통하여 확인하였다. 따라서 본 발명에서는 16x16 블록단위로 인증코드를 생성한 후, 4개의 8x8 서브블록에 16비트씩 분할하여 삽입하는 방식을 사용한다.The basic block size of the JPEG compression method is 8x8 pixels, and the image authentication method according to the embodiment of the present invention is formed in blocks of 16x16 pixels. In order to increase the authentication rate and minimize the probability of false positive detection, a sufficient length of authentication code should be used. When using a 64-bit length authentication code, 2 64 types of authentication codes can be generated. Therefore, the probability of false detection by chance is 1 / 2 64 , or 5.42101E-20, rarely occurs in reality. However, the experiment confirmed that the degradation of image quality is severe when inserting a 64-bit authentication code into an 8x8 block. Therefore, in the present invention, after generating an authentication code in units of 16x16 blocks, 16 bit bits are divided and inserted into four 8x8 subblocks.

인증코드를 생성하고 및 워터마크를 삽입하는 전체 과정은 도 3에 나타나 있다. 도시된 바와 같이, DCT와 양자화를 거친 DCT 블록 데이터는 이전 단계에서 손실이 모두 일어난 상태이므로, 양자화된 DCT 블록(이하, QDCT 블록) 데이터의 히스토그램을 기반으로 인증코드를 삽입한다. 인증코드는 손실 압축 과정에서 16x16 픽셀 단위의 영상 블록에 대해 DCT 변환을 통하여 생성한다. DCT변환을 이용해 생성된 인증코드는 영상 일부의 손실이 일어날 경우 손실 영상에 대한 부분적인 복원에 활용할 수도 있다. 인증코드 생성 방식은 참고문헌[12]의 인증코드 생성방식을 적용한다.The entire process of generating the authentication code and inserting the watermark is shown in FIG. As shown, since both DCT and quantized DCT block data are lost in the previous step, an authentication code is inserted based on the histogram of the quantized DCT block (hereinafter, referred to as a QDCT block) data. The authentication code is generated through DCT conversion on the 16x16 pixel unit in lossy compression. The authentication code generated by using the DCT transformation may be used to partially restore the lost image when a portion of the image is lost. Authentication code generation method is applied to the authentication code generation method of Ref. [12].

먼저, 인증코드 생성과정을 구체적으로 살펴보면, 인증코드는 16x16 블록을 8x8 그레이 이미지 블록으로 다운샘플링한 후 이산 코사인 변환을 통해 DCT 계수 블록을 생성한 다음, 이를 양자화 하여 양자화된 DCT 계수를 얻어내고, 이에 대해 zig-zag 순으로 최상위 8개 값을 64비트 인증코드로 사용한다. 인증코드 생성을 위한 DCT 계수 블록 양자화에 사용되는 양자화 테이블은 JPEG 압축단계에서 Y 채널의 DCT 계수 양자화에 이용되는 luminance quantization table을 사용한다. 만일 이미지의 일부가 공격을 통해 손상되었을 경우, 인증코드가 다른 블록에 보존된 상태라면 손상된 부분을 일부 복원하는데 인증코드를 이용할 수 있다.First, the process of generating an authentication code in detail, the authentication code downsamples a 16x16 block into an 8x8 gray image block, generates a DCT coefficient block through a discrete cosine transform, and then quantizes it to obtain a quantized DCT coefficient. For this, the top eight values in zig-zag order are used as 64-bit authentication codes. The quantization table used for the DCT coefficient block quantization for generating the authentication code uses the luminance quantization table used for the DCT coefficient quantization of the Y channel in the JPEG compression step. If part of the image is compromised by an attack, the authentication code can be used to recover some of the damage if the authentication code is preserved in another block.

그리고 인증코드를 삽입하는 과정을 구체적으로 살펴보면, 인증코드는 16x16 블록에 대해 생성되었고, JPEG 영상 압축은 8x8 블록 단위로 진행된다. 따라서 8x8 픽셀 크기의 블록 4개를 병합하여 하나의 인증 단위로 사용한다. 64비트의 인증코드 데이터를 4개의 16비트 데이터로 분할하여 16x16 블록을 구성하는 4개의 8x8 블록에 각각 삽입한다. 인증코드 데이터 삽입 방식은 양자화된 QDCT 블록 데이터에 히스토그램 쉬프팅 방식으로 삽입된다. 인증코드 분할과 히스토그램 쉬프팅에 의한 인증코드 삽입 방식은 도 4 및 도 5에 나타나 있다.In detail, the process of inserting the authentication code, the authentication code is generated for 16x16 blocks, JPEG image compression is performed in units of 8x8 blocks. Therefore, four blocks of 8x8 pixels are merged and used as one authentication unit. The 64-bit authentication code data is divided into four 16-bit data and inserted into four 8x8 blocks, each of which constitutes a 16x16 block. The authentication code data insertion method is inserted into the quantized QDCT block data by histogram shifting. An authentication code insertion method using authentication code division and histogram shifting is shown in FIGS. 4 and 5.

구체적으로 살펴보면, QDCT 블록 데이터에는 인증코드를 삽입하기에 충분한 수의 0이 존재한다. QDCT 블록 데이터를 구성하는 계수값 중 양수 값들을 쉬프팅 한 후, 원래 0과 1이 있던 자리에 워터마크 비트 패턴을 삽입한다. 양자화 테이블을 구성하는 상수가 양자화 과정에서 화질 저하에 미치는 영향을 고려하여 Y, Cb, Cr 채널의 QDCT 블록 데이터에 각각 8, 4, 4개의 비트 패턴을 삽입한다. 삽입시에 쉬프팅으로 인한 화질 저하를 최소화하기 위해 인증코드 데이터 삽입이 종료되는 위치까지의 양수 값들만 쉬프팅한다. 인증코드의 삽입은 다음의 규칙을 따른다.Specifically, there is a sufficient number of zeros in the QDCT block data to insert an authentication code. After shifting the positive values of the coefficient values constituting the QDCT block data, the watermark bit pattern is inserted in place of the 0s and 1s. 8, 4, and 4 bit patterns are inserted into the QDCT block data of the Y, Cb, and Cr channels, respectively, in consideration of the effect of the constants constituting the quantization table on the deterioration of image quality during the quantization process. In order to minimize image quality deterioration due to shifting during insertion, only positive values up to the position where the authentication code data is inserted are shifted. Insertion of authentication code follows the following rules.

1) QDCT 계수를 zig-zag 순서로 진행하며 삽입을 수행한다.1) Insert QDCT coefficients in zig-zag order.

2) DC 성분은 삽입과 쉬프팅에서 제외한다.2) DC components are excluded from insertion and shifting.

3) 양수값은 우측으로 쉬프팅, 0 값을 수정하여 워터마크 비트패턴을 삽입하고, 음수값은 그대로 둔다.3) Shift the positive value to the right, modify the zero value to insert the watermark bit pattern, and leave the negative value as it is.

4) 삽입이 종료된 이후의 양수 값들은 쉬프팅하지 않는다.4) Positive values after insertion is not shifted.

QDCT 계수 데이터는 양자화 테이블 특성상 zig-zag 순서의 앞쪽에 올수록 화질에 미치는 영향이 적다. 따라서 인증코드 데이터는 삽입시에 zig-zag 순서에 따라 전방에서 후방 순으로 삽입된다. DC 성분은 화질 저하에 미치는 영향이 크고, 또 0이 발생할 확률이 적기 때문에 DC 성분은 제외하고 쉬프팅이나 삽입이 이루어진다. 인증코드 데이터는 0과 1의 비트패턴 형태로 QDCT 계수 데이터의 0 자리에 삽입되고, 삽입이 끝날 때 까지 발견되는 양수만 우측으로 쉬프트 하게 되고, 삽입되지 않는 위치의 계수값들은 그대로 둔다. 그러므로 원래의 QDCT 값에서 ‘워터마크 삽입이 왼료되는 지점까지의 양수 성분’과 ‘워터마크 삽입 위치 중 1이 삽입되는 위치의 값’만 변경되므로 인증코드 삽입과정이 화질 저하에 미치는 영향은 미미하다.QDCT coefficient data has less effect on image quality as it comes to the front of zig-zag order because of quantization table characteristics. Therefore, the authentication code data is inserted from the front to the rear in the zig-zag order at the time of insertion. Since the DC component has a large influence on image quality deterioration and there is little possibility that zero occurs, shifting or insertion is performed except for the DC component. The authentication code data is inserted in the 0 position of the QDCT coefficient data in the form of bit patterns of 0 and 1, and shifts only the positive number found until the end of insertion, and the coefficient values of the non-inserted position are left as they are. Therefore, only the 'positive component from the original QDCT value to the point where the watermark insertion is left' and 'the value of the position where 1 of the watermark insertion point is inserted' are changed, so the impact of the authentication code insertion process on the image quality is minimal. .

이러한 인증코드 삽입과정은 수식 1을 따라 진행된다. ZQDCT는 zig-zag 순서로 배열된 QDCT이다.This authentication code insertion process is performed according to Equation 1. ZQDCT is QDCT arranged in zig-zag order.

[수식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

JPEG 이미지 압축 과정에서 QDCT 블록 데이터는 일반적인 압축비에서 최대 255를 넘지 않는 계수값이 발생한다. 또한 QDCT 블록 데이터는 엔트로피 인코딩 과정을 거친 후 파일로 저장하게 될 때 저장 비트수 기준 8비트를 초과하는 데이터를 허용하기 때문에 일반적인 이미지 워터마크 삽입 알고리즘에서 발생하는 오버플로우 문제는 발생하지 않는다. 따라서 오버플로우 맵과 같은 부가적인 정보의 저장 또는 전달이 필요하지 않다.
In the JPEG image compression process, QDCT block data generates coefficient values that do not exceed a maximum of 255 at the general compression ratio. In addition, since QDCT block data allows data exceeding 8 bits based on the number of storage bits when it is saved to a file after entropy encoding, overflow problem that occurs in general image watermark embedding algorithm does not occur. Therefore, no storage or delivery of additional information, such as an overflow map, is necessary.

[워터마크 추출, 영상 복원 및 인증][Watermark Extraction, Image Restoration and Authentication]

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 인증 및 워터마크 제거를 통한 이미지 복원 과정을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 히스토그램 복원 과정을 나타내내 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating an image restoration process through image authentication and watermark removal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram illustrating a histogram restoration process according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 알고리즘의 목적은 JPEG 포맷에서의 이미지 원본성을 보장하기 위한 알고리즘으로, JPEG 포맷의 이미지를 재저장하게 되면 수정 프로그램에 따라 압축 과정에서 사용하는 양자화 테이블이나 프로그램에 따른 압축률의 차이 등으로 기존의 DCT 계수 데이터가 변경되어 인증이 불가능해진다. 이러한 이미지 재저장 과정은 어떠한 공격 시나리오에서든 반드시 거쳐야 하므로 이미지의 원본성이 훼손된 중요한 증거라고 간주할 수 있다. 본 발명의 알고리즘에서 삽입된 워터마크는 재저장시에 이미지 전체 부분에 걸쳐 손상되게 되므로 콘텐츠의 변조 및 위조 여부를 민감하게 판단할 수 있다.The purpose of the algorithm of the present invention is to guarantee the originality of the image in the JPEG format, and when the image of the JPEG format is resaved, the existing image is changed due to the difference in the compression ratio according to the quantization table or the program used in the compression process according to the modified program. The DCT coefficient data of is changed so that authentication is not possible. This image resave process must go through any attack scenario, so the originality of the image can be considered important evidence. Since the watermark inserted in the algorithm of the present invention is damaged over the entire part of the image at the time of re-storing, it is possible to sensitively determine whether the content is tampered with or forged.

이미지의 인증 과정은 JPEG 디코딩 과정을 그대로 이용하되, 인증코드를 추출하는 부분과 비교용 인증코드를 재생성하는 부분, 그리고 QDCT 블록 데이터에서 인증코드를 제거하여 영상의 화질을 일반적인 JPEG 인코딩 이미지의 수준으로 복원하는 부분이 추가된다.The image verification process uses the JPEG decoding process as it is, but extracts the verification code, regenerates the verification code for comparison, and removes the verification code from the QDCT block data to bring the image quality to the level of a general JPEG encoded image. The part to restore is added.

JPEG 디코딩 과정은 인코딩 과정의 역순으로 진행되고, 비손실 압축의 복원 과정인 엔트로피 디코딩 과정을 거치면 워터마크가 삽입된 8x8 픽셀 크기의 QDCT 블록 데이터를 취득할 수 있다. 인증코드 데이터는 Y 채널에서 8비트, Cb와 Cr 채널에서 각각 4비트씩 총 16비트 데이터를 추출한다. 16x16 픽셀 크기의 인증블록을 구성하는 4개의 8x8 픽셀 블록에서 추출된 16비트 데이터를 조합하여 64비트 인증코드를 복원한다. 이미지 인증 및 이미지 품질 복원 과정은 도 6에 나타나 있다. 인증코드의 검출은 수식 2에 제시된 것과 같이 양자화 계수값에 추출된다.The JPEG decoding process is performed in the reverse order of the encoding process, and the entropy decoding process, which is a restoration of lossless compression, can acquire 8x8 pixel QDCT block data having a watermark. The authentication code data extracts a total of 16 bits of data from 8 bits on the Y channel and 4 bits on the Cb and Cr channels. The 64-bit authentication code is restored by combining the 16-bit data extracted from four 8x8 pixel blocks forming the 16x16 pixel authentication block. The image authentication and image quality restoration process is shown in FIG. The detection of the authentication code is extracted to the quantization coefficient value as shown in Equation 2.

[수식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

이미지의 원본성 입증을 위해 인코딩 과정에서의 인증코드 생성방식과 같은 방식의 인증코드 생성과정을 거쳐 비교용 인증코드를 재생성한다. RGB 영상으로 복원된 16x16 블록의 이미지에 대해 DCT 변환, 양자화 등의 과정을 거쳐 재생성된 비교용 인증코드와 추출된 인증코드를 비교하여 이미지 인증을 수행한다.To verify the originality of the image, the verification code for the comparison is regenerated through the verification code generation process in the same way as the authentication code generation method in the encoding process. The image authentication is performed by comparing the reconstructed authentication code with the extracted authentication code through DCT conversion, quantization, etc. on the 16x16 block image reconstructed into an RGB image.

인증코드가 삽입된 QDCT 계수 데이터는 양수 값들을 히스토그램 상에서 역쉬프팅 하는 것으로 원래의 데이터를 복원할 수 있다. 따라서 삽입된 워터마크를 추출하는 과정과 동시에 워터마크가 삽입되지 않은 이미지를 복원할 수 있다. 워터마크 삽입 과정에서 생성되는 인증코드는 삽입되지 않고 인코딩된 이미지를 기준으로 생성되므로, 복원된 이미지를 이용해 삽입과 동일한 과정으로 인증코드를 생성할 수 있고, 이를 추출된 인증코드와 비교하는 것으로 이미지 인증을 수행할 수 있다. 정상적으로 워터마크가 삽입되어 인코딩된 이미지는 추출된 인증코드와 재생성된 인증코드가 완전히 같아야 한다. 하지만 수정이나 압축 비율 변경 등의 공격을 통해 이미지가 변경되면 추출된 인증코드와 재생성된 인증코드가 달라지고, 따라서 이미지의 공격 여부를 판단할 수 있게 된다.The QDCT coefficient data with the authentication code inserted can restore the original data by reverse shifting positive values on the histogram. Therefore, at the same time as the process of extracting the inserted watermark, an image without the watermark inserted can be restored. Since the verification code generated during the watermark insertion process is generated based on the encoded image rather than being inserted, the verification code can be generated by the same process as the insertion using the restored image, and compared with the extracted verification code. Authentication can be performed. Normally, the encoded image with the watermark inserted must be exactly the same as the extracted authentication code. However, if the image is changed through an attack such as a modification or a compression ratio change, the extracted authentication code and the reproduced authentication code are different, and thus, the attack of the image can be determined.

본 발명에서의 알고리즘은 가역 워터마킹 기반으로 개발되어 워터마크가 삽입된 JPEG 이미지에서 인증코드를 제거하여 워터마크가 삽입되지 않고 압축된 JPEG 이미지 수준의 화질로 복원할 수 있다. QDCT 블록 데이터에서 최상위 DC 성분을 제외한 나머지 성분들을 zig-zag 순으로 진행하면서 차례대로 조사하여, 삽입된 비트열 데이터가 채널당 삽입 개수만큼 추출될 때까지 출현하는 양수를 도 7에 도시된 바와 같이 역 쉬프팅하여 워터마크 삽입 전의 QDCT 블록 데이터로 복원한다. 엔트로피 디코딩과 인증 단계 이후의 역 양자화 과정과 역 이산 코사인 변환 등의 과정에서 복원된 QDCT 블록 데이터를 사용하여 워터마크가 삽입되지 않고 인코딩된 JPEG 이미지 수준의 화질을 복원한다. 영상 복원은 수식 3을 따라 진행된다.The algorithm in the present invention is developed on the basis of reversible watermarking to remove the authentication code from the JPEG image embedded with the watermark and restore the quality of the compressed JPEG image without the watermark inserted. Investigating the remaining components except for the highest DC component in the QDCT block data in the order of zig-zag in order, inverting the positive numbers that appear until the inserted bit string data is extracted as many inserts per channel as shown in FIG. 7. Shift to restore the QDCT block data before watermark insertion. The QDCT block data reconstructed in the inverse quantization process and inverse discrete cosine transform after the entropy decoding and authentication step is used to restore the quality of the encoded JPEG image without the watermark inserted. Image reconstruction is performed according to Equation 3.

[수식 3][Equation 3]

Figure pat00003

Figure pat00003

이하에서는, 본 발명의 알고리즘의 성능을 살펴본다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 JPEG 압축 영상을 예시한 도면이고, 도 9는 도 8의 JPEG 압축 영상에 대한 워터마크 삽입 영상과 미삽입 영상의 차이를 나타낸 도면이다.In the following, we look at the performance of the algorithm of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating a JPEG compressed image according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram illustrating a difference between a watermark embedded image and an uninserted image of the JPEG compressed image of FIG. 8.

본 발명에서 제안한 알고리즘의 성능 실험을 위해 USC-SIPI(University of Southern California-Signal & Image Processing Institute) 이미지 데이터베이스의 8비트 컬러 512x512 사이즈 영상 8개를 사용하였으며 JPEG 포맷으로 압축된 이미지를 도 8에 나타내었고, 워터마크 삽입영상과 미삽입 영상의 차영상을 도 9에 나타내었다. 압축 영상과 워터마크 삽입 영상의 품질은 수식 4와 수식 5를 통해 계산된 PSNR(dB)로 측정하였다.In order to test the performance of the proposed algorithm, eight 8-bit color 512x512 size images from the University of Southern California-Signal & Image Processing Institute (USC-SIPI) image database were used, and an image compressed in JPEG format is shown in FIG. 8. The difference image between the watermark embedded image and the non-inserted image is shown in FIG. 9. The quality of the compressed and watermark embedded images was measured by PSNR (dB) calculated by Equations 4 and 5.

[수식 4][Equation 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

[수식 5][Equation 5]

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, 변수 M과 N은 각각 이미지의 너비와 높이를 나타내고, p(i,j)는 원본 영상, p’(i,j)는 열화된 영상을 나타낸다. 워터마크가 삽입된 영상과 삽입되지 않은 영상은 실제로 아주 미세한 차이를 보이며, 육안으로 확인하기 어려운 정도의 화질 저하가 나타난다. 도 9에 제시된 차영상은 노이즈 발생 위치 확인을 위해 노이즈 픽셀 밝기를 조정하였다. 또한 가역 워터마킹 알고리즘을 사용하여 일반적으로 JPEG 알고리즘을 사용하여 압축된 이미지 수준의 품질을 복원할 수 있다. 이미지의 JPEG 압축과 워터마크 삽입시의 화질 차이를 표 1에 나타내었다.Here, the variables M and N represent the width and height of the image, respectively, p (i, j) represents the original image, and p '(i, j) represents the degraded image. Watermarked and non-embedded images actually show a very small difference, and image quality deterioration is hard to see with the naked eye. In the difference image shown in FIG. 9, the brightness of the noise pixel was adjusted to confirm the location of the noise. In addition, reversible watermarking algorithms can be used to restore the compressed image quality, typically using the JPEG algorithm. Table 1 shows the differences in image quality between JPEG compression and watermark embedding of images.

워터마크 삽입 압축 영상과 미삽입 압축 영상의 PSNR 비교(단위:dB)PSNR comparison between watermark embedded and non-inserted compressed images (unit: dB) 이미지image 삽입 영상Embedded video 미삽입 영상Uninserted image 차이Difference AirplaneAirplane 34.3334.33 37.6837.68 3.353.35 BaboonBaboon 30.3130.31 31.6431.64 1.331.33 HouseHouse 32.9532.95 35.6635.66 2.712.71 LenaLena 33.7533.75 36.3436.34 2.592.59 PepperPepper 33.0233.02 35.1635.16 2.142.14 SailboatSailboat 31.8231.82 33.5533.55 1.731.73 SplashSplash 35.1835.18 38.4238.42 3.243.24 TiffanyTiffany 33.6833.68 36.1336.13 2.452.45 평균Average 33.1333.13 35.5735.57 2.442.44

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 미삽입 이미지의 JPEG 압축시의 영상 품질은 원본대비 80~85%의 품질을 유지한다. 삽입 이미지에 대해 8비트 3채널 컬러이미지에서 8x8픽셀당 16비트 데이터를 삽입하였고, 더 많은 용량의 데이터를 삽입할 수 있으나 삽입 이미지의 화질이 저하되게 된다. 워터마크 삽입시에 일어나는 압축영상의 화질 저하는 PSNR을 기준으로 평균적으로 2.44dB로 크게 저하되지 않는다.As can be seen from Table 1, the image quality in JPEG compression of an uninserted image is maintained at 80-85% of the original quality. 16-bit data per 8x8 pixel is inserted in the 8-bit 3-channel color image for the inserted image, and more data can be inserted, but the quality of the inserted image is degraded. The deterioration of the quality of the compressed video occurring at the time of embedding the watermark is not significantly reduced to 2.44 dB on average based on the PSNR.

본 발명의 알고리즘은 JPEG 이미지 압축 방식에서 사용하기 위한 워터마크 삽입 방식으로, 워터마크 데이터를 삽입한 후의 영상 압축률 또한 성능평가의 척도가 될 수 있다. 압축률은 원본 이미지의 비트맵 포맷 파일과 변환된 JPEG 포맷 파일의 헤더 정보를 포함한 용량을 비교하였다.The algorithm of the present invention is a watermark embedding method for use in a JPEG image compression method, and the image compression ratio after inserting watermark data may also be a measure of performance evaluation. The compression ratio was compared with the capacity including the header information of the bitmap format file of the original image and the converted JPEG format file.

워터마크 삽입 압축 영상과 미삽입 압축 영상의 원본대비 압축률 비교Comparison of Compression Ratio of Original and Uninserted Compressed Watermarks 이미지image 삽입 영상Embedded video 미삽입 영상Uninserted image 차이Difference AirplaneAirplane 92.27%92.27% 93.77%93.77% 1.50%1.50% BaboonBaboon 84.79%84.79% 86.69%86.69% 1.90%1.90% HouseHouse 90.26%90.26% 91.84%91.84% 1.58%1.58% LenaLena 92.11%92.11% 93.77%93.77% 1.66%1.66% PepperPepper 91.18%91.18% 92.90%92.90% 1.72%1.72% SailboatSailboat 89.37%89.37% 91.07%91.07% 1.70%1.70% SplashSplash 93.19%93.19% 94.59%94.59% 1.40%1.40% TiffanyTiffany 92.00%92.00% 93.55%93.55% 1.55%1.55% 평균Average 90.65%90.65% 92.27%92.27% 1.63%1.63%

표 2에서와 같이, 미삽입 이미지의 JPEG 압축률은 원본대비 92.27%의 압축률을 보인다. 또한 본 발명의 실시예에 따라 워터마크를 삽입한 이미지의 경우 평균적으로 90.65%의 압축률을 보여, 압축 성능이 크게 저하되지 않음을 확인할 수 있다. 워터마크 삽입 과정에서 양자화된 DCT 계수 데이터에 포함되는 0의 개수가 적어지므로 비손실 압축 과정 중 run-length encoding 코딩의 특징에 의해 압축 성능 또한 삽입 데이터의 용량이 커질수록 저하될 수 있다.As shown in Table 2, the JPEG compression rate of the raw image is 92.27% of the original compression ratio. In addition, according to an embodiment of the present invention, the watermark-inserted image shows an average compression ratio of 90.65%, indicating that the compression performance is not significantly reduced. Since the number of zeros included in the quantized DCT coefficient data is reduced during the watermark embedding process, the compression performance may also decrease as the capacity of the embedded data increases due to the feature of run-length encoding coding during the lossless compression process.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 워터마킹 알고리즘은 JPEG 이미지 압축 표준을 기반으로 JPEG 압축 과정에서 삽입하여 활용할 수 있어 높은 활용도가 기대된다. 또한 수정 후 재저장 공격에 민감하여 이미지의 원본성 및 무결성을 확실하게 판단해 낼 수 있다. 또한 샘플링된 이미지 블록의 DCT 계수를 인증코드로 사용하여 인증코드 삽입 위치에 따라 이미지 손상시에 부분적인 복원이 가능하다. 삽입된 워터마크를 제거하여 워터마크가 삽입되지 않고 압축된 JPEG 이미지 수준의 화질을 복원할 수 있다.
As described above, the watermarking algorithm according to the embodiment of the present invention can be inserted and utilized in the JPEG compression process based on the JPEG image compression standard, and thus high utilization is expected. It is also susceptible to post-modification replay attacks, which makes it possible to reliably determine the originality and integrity of an image. Also, by using the DCT coefficient of the sampled image block as an authentication code, partial restoration is possible in case of image damage according to the insertion position of the authentication code. By removing the inserted watermark, the image quality of the compressed JPEG image can be restored without inserting the watermark.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

Claims (5)

(a) 원본 영상에 대한 색공간 변환, 이산 코사인 변환(이하, 'DCT'라 함) 및 양자화 과정을 거쳐 양자화 DCT 계수를 추출하는 단계;
(b) 추출된 상기 양자화 DCT 계수를 이용하여 인증코드를 생성하고, 생성된 인증코드를 손실 압축 과정에서 추출된 상기 양자화 DCT 계수에 삽입하여 워터마킹하는 단계;
(c) 워터마킹 양자화 DCT 계수를 엔트로피 코딩하여 압축 영상을 생성하는 단계;
(d) 상기 압축 영상을 엔트로피 디코딩하여 상기 워터마킹 양자화 DCT 계수를 복원하는 단계;
(e) 복원된 상기 워터마킹 양자화 DCT 계수로부터 인증코드를 추출하여 상기 양자화 DCT 계수를 복원하는 단계;
(f) 복원된 상기 양자화 DCT 계수를 역양자화, 역 DCT 및 색공간 변화를 거쳐 원본 영상을 복원하는 단계;
(g) 복원된 상기 원본 영상에서 인증코드를 재생성하는 단계; 및
(h) 상기 (e) 단계에서 추출된 인증코드와 상기 (g) 단계에서 재생성된 인증코드를 비교하여 영상의 무결성을 확인하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가역 워터마킹 기술을 이용한 영상의 무결성 인증 방법.
(a) extracting quantized DCT coefficients through color space transform, discrete cosine transform (hereinafter, referred to as 'DCT'), and quantization for the original image;
(b) generating an authentication code using the extracted quantized DCT coefficients, and inserting the generated authentication code into the quantized DCT coefficients extracted in a lossy compression process to watermark;
(c) entropy coding the watermarked quantized DCT coefficients to generate a compressed image;
(d) entropy decoding the compressed image to reconstruct the watermarked quantized DCT coefficients;
(e) restoring the quantized DCT coefficients by extracting an authentication code from the restored watermarked quantized DCT coefficients;
(f) reconstructing the original image through inverse quantization, inverse DCT, and color space change of the reconstructed quantized DCT coefficients;
(g) regenerating an authentication code from the restored original image; And
(h) comparing the authentication code extracted in step (e) with the authentication code regenerated in step (g) to confirm the integrity of the image; and the integrity of the image using a reversible watermarking technique. Authentication method.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 인증코드 생성은,
상기 (a) 단계를 통하여 양자화된 DCT 계수를 얻고, 얻은 양자화 DCT 계수에서 zig-zag 순으로 n개의 최상위 값을 선택하여 생성하는 것을 특징으로 하는 가역 워터마킹 기술을 이용한 영상의 무결성 인증 방법.
According to claim 1, wherein the authentication code generation of the step (b),
Obtaining the quantized DCT coefficients through the step (a), and selecting the n highest values in zig-zag order from the obtained quantized DCT coefficients to generate the image integrity authentication method using a reversible watermarking technique.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계의 인증코드 삽입은,
상기 양자화 DCT 계수 중 양수 값들을 쉬프팅시키고, 0과 쉬프팅된 양수 값 사이에 인증코드를 삽입하는 것을 특징으로 하는 가역 워터마킹 기술을 이용한 영상의 무결성 인증 방법.
According to claim 1, wherein the authentication code insertion of step (b),
Shifting positive values of the quantized DCT coefficients and inserting an authentication code between 0 and the shifted positive value.
제1항에 있어서, 상기 (g) 단계의 인증코드 재생성은,
상기 (f) 단계에서 복원된 상기 원본 영상을 DCT 변환 및 양자화하여 양자화 DCT 계수를 추출하여 생성하는 것을 특징으로 하는 가역 워터마킹 기술을 이용한 영상의 무결성 인증 방법.
The method of claim 1, wherein the authentication code regeneration of the step (g),
DCT transform and quantize the original image reconstructed in step (f) to extract and generate quantized DCT coefficients.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 일련의 상기 과정은,
상위블록의 원본 영상에 대하여 하위블록 단위 영상으로 변환한 후 압축 및 복원하는 과정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 가역 워터마킹 기술을 이용한 영상의 무결성 인증 방법.
The process of claim 1, wherein the series of steps is
An image integrity authentication method using a reversible watermarking technique, characterized in that the process of converting the original image of the upper block to the lower block unit image and then compressing and restoring the original image.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101528300B1 (en) * 2013-10-10 2015-06-11 조선대학교산학협력단 Method for inserting and extracting watermark to JEPG compression image using AC Coefficient
CN108009974A (en) * 2017-10-20 2018-05-08 西安电子科技大学 A kind of robust reversible watermark method of anti-JPEG compression, digital television broadcasting system
US20210334931A1 (en) * 2018-05-23 2021-10-28 Industry-Academia Cooperation Group Of Sejong University Method and device for watermark-based image integrity verification

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10257394B2 (en) 2016-02-12 2019-04-09 Contrast, Inc. Combined HDR/LDR video streaming
WO2018031441A1 (en) 2016-08-09 2018-02-15 Contrast, Inc. Real-time hdr video for vehicle control

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100337954B1 (en) 1999-12-16 2002-05-23 최종욱 Text watermark embedding method and apparatus
EP1380173A1 (en) 2001-04-12 2004-01-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Watermark embedding
KR20100091765A (en) * 2009-02-11 2010-08-19 서울대학교산학협력단 Method for embedding and detecting watermark
KR100990210B1 (en) 2009-04-30 2010-10-29 이진흥 Authentication and copyright protection method for h.264 video

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101528300B1 (en) * 2013-10-10 2015-06-11 조선대학교산학협력단 Method for inserting and extracting watermark to JEPG compression image using AC Coefficient
CN108009974A (en) * 2017-10-20 2018-05-08 西安电子科技大学 A kind of robust reversible watermark method of anti-JPEG compression, digital television broadcasting system
CN108009974B (en) * 2017-10-20 2021-10-08 西安电子科技大学 Robust reversible watermarking method resisting JPEG compression and digital television broadcasting system
US20210334931A1 (en) * 2018-05-23 2021-10-28 Industry-Academia Cooperation Group Of Sejong University Method and device for watermark-based image integrity verification
US11915336B2 (en) * 2018-05-23 2024-02-27 Industry-Academia Cooperation Group Of Sejong University Method and device for watermark-based image integrity verification

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