본 논문에서는 대용량의 대역폭을 이용한 무선 데이터통신 장치들이 널리 보급됨에 따라 사용자들은 영상과 비디오 같은 풍부한 대중매체를 다양한 환경에서 더욱 많이 사용하게 되었다. 최근 컨텐츠들은 유료화 형태로 서비스되고 있고 컨텐츠 자체가 개인의 정보를 담고 있어 통신의 보안성을 유지할 필요성이 있다. 그러나 많은 계산 양과 연산능력을 요구하는 기존의 보호 방식은 사용자원에 제약을 받는 이동통신 환경의 무선통신이나 내장형 기기들에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 영상 데이터를 부분적으로 암호화하여 자원이 제한된 무선 통신에서 양방향으로 영상 데이터의 안전하고 효율적인 통신을 가능하게 하는 기술을 제안하고자 한다. 암호화 기법은 양자화를 통해 암호화 정보의 소실이 없으면서 영상의 압축비를 유지하기 위래서 양자화와 엔트로피 코딩 사이에서 수행되고 부대역의 선택, 데이터의 비트 선택, 그리고 데이터 비트 무작위 선택 둥의 3가지 데이터 선택 방법을 제안하여 사용한다. 제안된 방법으로 안전한 통신을 위해서 다수의 영상에 적용하였고 추가적으로 제안된 방법이 무선 환경에서 사용되었을 경우에 대한 효율성 여부와 암호화하는 데이터 양과 계산양의 상보적인 관계를 나타내었다. 영상에 대한 실험은 500가지 다양한 영상을 대상으로 수행하였는데 제안된 방법을 통한 암호화 율은 원 영상의 0.0244％에서 0.39％에 해당하고 암호화 된 영상의 PSNR(peak signal to noise ratios)은 7.5㏈에서 9.5㏈ 범위를 보였다. 또한, 시각적인 테스트를 통해서 적은 계산 양으로 높은 암호화 효율을 얻을 수 있음을 확인하였다.
Widespread popularity of wireless data communication devices, coupled with the availability of higher bandwidths, has led to an increased user demand for content-rich media such as images and videos. Since such content often tends to be private, sensitive, or paid for, there exists a requirement for securing such communication. However, solutions that rely only on traditional compute-intensive security mechanisms are unsuitable for resource-constrained wireless and embedded devices. In this paper, we propose a selective partial image encryption scheme for image data hiding , which enables highly efficient secure communication of image data to and from resource constrained wireless devices. The encryption scheme is invoked during the image compression process, with the encryption being performed between the quantizer and the entropy coder stages. Three data selection schemes are proposed： subband selection, data bit selection and random selection. We show that these schemes make secure communication of images feasible for constrained embed-ded devices. In addition we demonstrate how these schemes can be dynamically configured to trade-off the amount of ded devices. In addition we demonstrate how these schemes can be dynamically configured to trade-off the amount of data hiding achieved with the computation requirements imposed on the wireless devices. Experiments conducted on over 500 test images reveal that, by using our techniques, the fraction of data to be encrypted with our scheme varies between 0.0244％ and 0.39％ of the original image size. The peak signal to noise ratios (PSNR) of the encrypted image were observed to vary between about 9.5㏈ to 7.5㏈. In addition, visual test indicate that our schemes are capable of providing a high degree of data hiding with much lower computational costs.
