本論文的研究內容,主要是提升可逆資訊隱藏技術中之嵌入的資訊量以及嵌 入資訊的影像品質,透過修改在灰階數位影像上的差異擴張法之限制條件與取出 方法,以解決某些彩色數位影像在色彩平面嵌入資訊量不足之情形,最多可增加 原嵌入量的198%。此外為獲得較好的影像品質,我們定義了一個門檻值T及提供 了一個規則。
在可藏的資訊量方面,由於原先的可逆資訊嵌入架構在可逆色彩轉換後,我 們在U色彩平面及V色彩平面上會有嵌入資訊量不足之情況,致使我們不能將特 定大小的影像資訊完整的嵌入其中,於是我們在改良的可逆資訊隱藏架構中,修 改其差異擴張方法的嵌入限制條件及取出方法並配合新的使用範圍條件限制能 夠大幅提昇可藏資訊量,以解決在彩色的數位影像上無法將特定資訊完整嵌入之 狀況。
在嵌入的影像品質方面上我們提供了一個嵌入的規則,在改良的可逆資訊隱 藏嵌入中,我們計算其嵌入影像的像素值標準差與被嵌入資訊影像的PSNR,在嵌 入的色彩平面其像素值標準差較小時能有較佳的影像品質,所以我們建議的規則 是在YUV色彩空間裡選擇相素值的標準差最小之色彩平面來嵌入資訊,並將門檻 值T設為15以下。
在可逆資訊隱藏技術中,大部分的方法普遍都需要紀錄一個額外的資訊,而 差異擴張法也不例外,在本論文改良的差異擴張法也需要紀錄一個額外的資訊,
未來的工作的目標將會改善額外資訊紀錄量的部分或發展不需記錄額外資訊的 可逆資訊隱藏之技術。
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參 考 文 獻
[1] 資訊隱藏參閱至維基百科全書 http://en.wikipedia.org/wiki/Information_hiding [2] 電子化的病人紀錄參閱至台大醫院資訊室
https://www.ntuh.gov.tw/mis/information/EMR_lib/%E9%9B%BB%E5%AD%90
%E7%97%85%E6%AD%B7%E5%B0%88%E6%A1%88.aspx
[3] M. M. Yeung, and F. Mintzer, “An invisible watermarking technique for image verification,” Proceedings of IEEE International Conference on Image Processing, vol. 2, pp. 680-683, 1997.
[4] A. K. Pal, and P. Das, N. Dey, “Odd-Even Embedding Scheme Based Modified Reversible Watermarking Technique using Blueprint,” arXiv preprintarXiv:1303.5972, 2013.
[5] O. Koval, S. Voloshynovskiy, T. Holotyak, and T. Pun, “Information-theoretic analysis of steganalysis in real images,” Proceedings of the 8th workshop on Multimedia and Security, pp. 11-16, 2006.
[6] K. C. Vinoth, V. Natarajan, and M. S. Santhosh, “Difference Expansion based Reversible Data Hiding for Medical Images,” International Conference on Communication and Signal Processing, pp. 379-383, 2014.
[7] S. Poonkuntran, R. S. Rajesh, and P. Eswaran, “Analysis of Difference Expanding Method for Medical Image Watermarking,” International Symposium on Computing, Communication, and Control (ISCCC), vol. 1, pp. 30-34, 2011.
[8] M. Kumar, and H. Agarwal, “Reversible Watermarking Scheme for Medical Images,”
International Conference on Issues and Challenges in Intelligent Computing Techniques (ICICT), pp. 844-847, 2014.
60
[9] M. A. Adnan, “Reversible Watermark using the Difference Expansion of a Generalized Integer Transform,” Proceedings of IEEE Transactions on Image Processing, vol. 13, no. 8, pp. 1147-1156, 2002.
[10] N. Dey, S. Biswas, P. Das, A. Das, and S. S. Chaudhuri, “Feature Analysis for the Reversible Watermarked Electrooculography Signal using Low Distortion Prediction-error Expansion,” International Conference on Communications, Devices and Intelligent Systems (CODIS), pp. 624-627, 2012.
[11] H. C. Huang, C. C. Lin, and F. C. Chang, “Prediction-Based Reversible Data Hiding with Content Characteristics,” International Conference on Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal Processing, pp. 13-16, 2013.
[12] J. Tian, “Reversible Data Embedding Using a Difference Expansion,” IEEE transaction on circuits and systems for video technology, vol. 13, no. 8, pp. 890-896, 2003.
[13] Z. Ni, Y. Q. Shi, N. Ansari, and W. Su, “Reversible Data Hiding,” IEEE transaction on circuits and systems for video technology, vol. 16, pp. 354-362, 2006.
[14] H. C. Huang, Y. H. Chen, and Y. Y. Lu, “Histogram-Based Difference Expansion for Reversible Data Hiding with Content Statistics,” International Conference on Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal Processing (IIH-MSP), pp.
37-40, 2011.
[15] W. C. Wu, W. T. Wong, and Z. W. Lin, “Reversible Difference Expansion Embedding Using Two Edge Directions,” International Conference on Complex, Intelligent, and Software Intensive Systems (CISIS), pp. 197-200, 2013.
[16] A. K. Pal, N. Dey, S. Samanta, A. Das, and S. S. Chaudhuri, “A hybrid reversible watermarking technique for color biomedical images,” IEEE International Conference on Computational Intelligence and Computing Research (ICCIC), pp.
1-6, 2013.
61
[17] H. W. Yang, and K. F. Hwang, “Histogram-Based Difference Expansion for Reversible Data Hiding with Content Statistics,” International Conference on Ubi-Media Computing (U-Ubi-Media), pp. 37-40, 2011.
[18] J. Tian, “Wavelet-based reversible watermarking for authentication,” Proceedings of the SPIE, vol. 4675, pp. 679-690, 2002.
[19]中繼資料參閱至維基百科全書 http://en.wikipedia.org/wiki/Metadata [20] Android 參閱至維基百科全書 http://zh.wikipedia.org/wiki/Android [21] Eclipse 參閱至 https://eclipse.org/
62
附 錄 一
附錄表 1 門檻值 T=5 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=5 Standard Deviation PSNR
Image Y U V Y U V bio009 0.35221 0.01413 0.00577 65.7342 70.4807 70.5111 bio010 4.74702 -0.1133 -0.0002 65.7094 70.398 70.3961 bio011 17.2045 -7.1349 -6.1795 62.0411 66.7427 66.8344 bio012 0.62173 -0.3078 0.4851 65.6258 70.0151 69.7917 bio013 7.63221 0.66077 0.23039 64.1871 68.8027 69.2057 bio014 0 0 0 65.7543 70.5255 70.5255
63
附錄表 2 門檻值 T=10 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=10 Standard Deviation PSNR
Image Y U V Y U V bio013 8.88212 0.73798 0.23471 62.5495 67.5721 68.0728 bio014 0 0 0 65.7543 70.5255 70.5255
64
附錄表 3 門檻值 T=15 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=15 Standard Deviation PSNR
Image Y U V Y U V bio009 0.36029 0.02394 0.00577 65.6962 70.1793 70.5111 bio010 4.94019 -0.1537 -0.0116 65.2159 70.0847 70.3059 bio017 8.30067 0.15779 3.60192 64.0971 67.9663 66.7203 bio018 3.57644 -0.8908 3.48904 63.7817 66.9823 66.7911
65
附錄表 4 門檻值 T=20 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=20 Standard Deviation PSNR
Image Y U V Y U V bio013 11.3212 1.22048 0.30942 58.8402 64.8926 66.1055 bio014 0 0 0 65.7543 70.5255 70.5255
66
附錄表 5 門檻值 T=25 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=25 Standard Deviation PSNR
image Y U V Y U V bio013 11.7514 1.37865 0.29529 57.3339 64.0915 65.9373 bio014 0 0 0 65.7543 70.5255 70.5255 bio015 10.7161 -4.8463 -2.8141 63.4165 68.5761 67.6549 bio016 10.7605 -4.8389 -2.7598 63.294 69.0331 68.0047 bio017 8.86385 0.04202 4.55433 61.8353 67.2264 64.1598 bio018 4.33298 -1.1835 3.50125 61.3457 65.2641 66.6735
67
附錄表 6 門檻值 T=30 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=30 Standard Deviation PSNR
image Y U V Y U V
68
附錄表 7 門檻值 T=35 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=35 Standard Deviation PSNR
image Y U V Y U V bio013 12.8004 1.62615 0.23317 55.2765 62.7834 65.2922 bio014 0 0 0 65.7543 70.5255 70.5255
69
附錄表 8 門檻值 T=40 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=40 Standard Deviation PSNR
image Y U V Y U V
70
附錄表 9 門檻值 T=45 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=45 Standard Deviation PSNR
image Y U V Y U V
71
附錄表 10 門檻值 T=50 時各色彩平面的標準差及 PSNR T=50 Standard Deviation PSNR
image Y U V Y U V
72
附 錄 二
附錄表 11 bio001 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
73
附錄表 12 bio002 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
74
附錄表 13 bio003 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
75
附錄表 14 bio004 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
76
附錄表 15 bio005 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
77
附錄表 16 bio006 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
78
附錄表 17 bio007 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
79
附錄表 18 bio008 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
80
附錄表 19 bio009 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
81
附錄表 20 bio010 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
82
附錄表 21 bio011 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
83
附錄表 22 bio012 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
84
附錄表 23 bio013 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
85
附錄表 24 bio014 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
86
附錄表 25 bio015 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
87
附錄表 26 bio016 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
88
附錄表 27 bio017 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
89
附錄表 28 bio018 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
90
附錄表 29 bio019 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
91
附錄表 30 bio020 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
92
附錄表 31 bio021 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
93
附錄表 32 bio022 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
94
附錄表 33 bio023 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
95
附錄表 34 bio024 影像在 U 色彩平面與 V 色彩平面增進的嵌入量
U V
Original Proposed Original Proposed T Capacity T Capacity T Capacity T Capacity
96
自 傳
我的名字叫陳鈺棠,出生於民國77年,家住桃園市楊梅區,家中成員有四人,
包含父親、母親、姐姐及我。父母親對子女的教育十分重視,雖然家裡的經濟並 不富裕,但卻能讓我們一家溫飽,在生活、課業方面不會給我們壓力,讓我們姊 弟能自由的發展。父母親從小就教導我們做人處事要謙恭有禮、兢兢業業。從父 親嚴謹的態度及母親的開朗、和藹及善於持家的形象深深的影響我,進而塑造良 好的品德及正確的人生觀。
在桃園市完成國小至高中的學業,高中就讀內壢高中,在高中的時期擔任一 年的班長讓我學會了如何領導統御以及團隊合作的重要性。高中畢業後參加大學 指定考科進入中原大學電機系就讀,修讀完成電子電路學程、自動控制學程與網 路通訊學程。大學時期修讀課程的方式是以廣泛涉獵為原則,希望對整個電機工 程領域,甚至其他相關的領域都能有統合性的了解,培養自己能力的可塑性與學 習新事物時的積極態度,曾修讀的課程包括程式語言(C/C++,MATLAB,HSPICE)、
自動控制、通訊網路與電子電路等學程領域。取得學士學位後,隨即去服兵役,
在服役期間擔任有線電通訊兵,在一年的役期中,接觸到各種的人事物,讓我學 習到如何待人處事的道理及拓展各領域的眼界。
研究所就讀臺灣師範大學工業教育研究所電機電子組,指導老師為蘇崇彥教 授,在研究所主要學習影像處理及電腦視覺相關的知識,並強化以往電資領域的 專業,而研究主題為可逆的資訊影藏技術。經過研究所的訓練後,期許自己能成 為一個具有專業知識、勇於負責的碩士生。
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學 術 成 就
發表文章:
1.
Yu-Tang Chen, Chung-Yen Su, and Yen-Lin Chen, “An Adaptive Color Image Watermarking Using Wavelet-Tree Structure,” IEEE International Symposium on Computer, Consumer and Control (IS3C), pp. 498-501, 2014.
2. Chung-Yen Su, Fu-An Huang, Che-Yang Shih, Yu-Tang Chen,
“Kinect-basedmidair handwritten number recognition system for dialing numbers and setting a timer,” IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC),
pp. 2127-2130, 2014.3. Chung-Yen Su, Jeng-Ji Huang, Che-Yang Shih, Yu-Tang Chen, “Reversible and
embedded watermarking of medical images for telemedicine,” International
Conference on Industrial Networks and Intelligent Systems (INISCom), pp. 145-150, 2015.參與計畫:
1.
結合雲端運算之智慧型行動載具系統暨應用於高齡社會智慧樂活之研究,-子計畫二:應用於智慧型行動載具之隱私保護與高效率壓縮研究,民國102年 8月至民國103年7月。