書報討論 Fall 2004 蘇柏齊 助理教授. 書報討論概要 地點 : 視聽教室 (E6-207)...
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書報討論Fall 2004
蘇柏齊 助理教授
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書報討論概要 地點 : 視聽教室 (E6-207) 碩一與博一必修 時間 : 每週三下午三時至五時 邀請對象 ( 產官學界 )
– 產業界 : 了解實業界運用資訊科技情況– 官方 : 資訊產業政策– 學界 : 其他學校研究機構之專家研究情形
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書報討論參與 請大家踴躍參加 專家學者聘請不易 增廣學習領域 與實業界應用發展情形接軌
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演講排程 09/29
中山科學研究院 系統晶片中心張誠博士
10/06IBM Senior Consultant 王鎮志資深顧問
10/13宏廣創新動畫公司顧問
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演講排程 10/20
中山大學資工系張玉盈教授 10/27
中原大學資管系廖慶榮教授 11/03
微軟技術中心副總經理 Christopher H. Short
工研院 , 資策會 , 國科會專家… 交大 , 成大教授 , 北科大…
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My Research Experience and Plan
蘇柏齊 Po-Chyi Su
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大綱 自我簡介 資料隱藏的研究 未來研究方向
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學歷 學士 (1995)
– 國立台灣大學電機工程學系 碩士、博士 (1998, 2003)
– 美國南加州大學電機工程學系University of Southern CaliforniaDept. of Electrical Engineering – Systems
– 指導教授 : 郭宗杰博士 (Dr. C.-C. Jay Kuo)
– Dissertation: “Information Hiding in Digital Images: Watermarking and Steganography”
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經歷 Engineer – ITRI
– Developed DTV software/hardware Research assistant – Univ. of Southern California
– Information hiding & media content protection Engineer – InterVideo Inc.
– Image-processing/text filters of a video editing software Engineer – Media Fair Inc.
– Developed digital watermarking techniques for multimedia content protection
– Assisted in performance evaluation of digital watermarking schemes for DVD
Member of U.S. National Delegates to MPEG-7 International Standard
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資料隱藏的研究
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Info. Hiding in Digital Images: Watermarking & Steganography Digital Watermarking
– The hidden information is related with the host content
Steganography– The hidden information is unrelated with the host content
Steganography
Watermarking
HiddenInformation
Host Image CompositeImage
- Ownership- User info.- Date/Time- Index
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Watermarking and Encryption
Digital Watermarking– A digital watermark is a signal that is embedded in
a digital media – Embedded information and data are inseparable
Encryption– Protect content information during the
transmission of the data– After receipt and subsequent decryption, the data
is no longer protected
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Applications of Info. Hiding
Proof of Ownership Copy Protection Fingerprinting Authentication Broadcast Monitoring Covert Communication
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Design Issues of Information Hiding
Robustness
Capacity
SecurityComplexity
False Detection
Rate
Unobtrusive
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My Dissertation (Part I) Information Hiding in JPEG2000 The earliest work on information-hiding in
JPEG2000 compressed images– Robust digital watermark:
• “An Integrated Approach to Image Watermarking and JPEG-2000 Compression” in Journal of VLSI Signal Processing, 2001
– Steganography for covert communication• “Steganography in JPEG2000 Compressed Images”
accepted by IEEE Trans. on Consumer Electronics Special Issue on JPEG2000: Implementations & Applications
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My Dissertation [PART II] Towards Affine-Invariant Digital Image Watermarking Synchronization problem in watermark
detection because of geometrical attacks??
Cropping Rotation/Cropping
Scaling Change ofaspect ratio
Shearing/Cropping
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JPEG2000 Watermarking Compression and watermarking share some
characteristics Spread-spectrum watermarking
– Selecting coefficients (quantization indices) by examining bit-planes.
– Correlation detector Features
– Efficiency– Progressive watermarking detection– Region of interest watermarking– False positive detection rate estimation
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Invisibility Test
Original Image Marked Image (38.20 dB) Spatial Difference
Original Image Spatial DifferenceMarked Image (38.31 dB)
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Invisibility Test (cont.)
Original Image Marked Image (39.16 dB) Spatial Difference
Original Image Marked Image (39.26 dB) Spatial Difference
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Invisibility Test (cont.)
Original Image Marked Image (40.65 dB) Spatial Difference
Original Image Marked Image (41.13 dB) Spatial Difference
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JPEG2000 Watermarking Robustness against Attacks (1)
Cropping Sharpening Edge EnhancingNo Attack
GIF conversionBlurring Halftoning Noise Adding
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JPEG2000 Watermarking Robustness against Attacks (2)
OthersDilation Eroding Mosaic
DCT-based compression
Wavelet-based compression
Hot Wax Coating
HistogramEqualization
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ROI Watermarking
Original Imagewith two ROI’s(circular shape)
Decompressed watermarked image with lowbit rate
Spatial Difference
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Bitmap Embedding & RetrievalPSNR: 37.02dB
PSNR: 36.94dB
No Attack100%
No Attack100%
JPEG 75%98.07%
JPEG 60%96.99%
JPEG50%93.90%
JPEG 75%98.69%
JPEG 60%97.84%
JPEG 50%95.37%
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JPEG2000 Steganography
Covert communication– Transmitting sensitive information– Military usage
Requirements– Transparency– Reliability– Capacity– Security
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Steganographic Scheme under the JPEG2000 Framework Reliable & secret transmission Controllable rate-distortion trade-off Progressive transmission
JPEG2K bit-streamof the host image
JPEG2K bit-streamof the hidden image
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Grid Signal Embedding/Detection with Autocorrelation
Rotatedwatermarked
image
Scaledwatermarked
image
Unattackedwatermarked
image
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Proposed Affine-Invariant Digital Image Watermarking Schemes Spatial-frequency composite watermarking
– “An Image Watermarking Scheme to Resist Generalized Geometrical Transformations” in SPIE Photonics East, Boston, MA, 2000
Affine-invariant Block-based watermarking– “Synchronized Detection of the Block-based
Watermark with Invisible Grid Embedding” in SPIE Photonics West, San Jose, CA, 2001
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未來研究方向
Multimedia Security Multimedia Database Multimedia Coding
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Multimedia Security
Digital Watermarking– High capacity/Robustness/Security
Digital Rights Management (DRM)– Technology– Legal issues– Business model
Surveillance System– Security– Content authentication– Event notification
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Multimedia Database
Video Analysis/Indexing/Skimming/Mining– Apply audiovisual data– More specific types of videos
• Old movie, TV News, Sport…
• Constraints
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Multimedia Coding
JPEG2000– Application oriented
• ROI coding
• Volumetric images
H.264/MPEG4 Part10– Simplified implementation– Trade-off between performance & complexity