Efficient Method for Content Reconstruction with Self-Embedding

English
Publishing date: 
March, 2013
Show in user profiles:: 
dziech's picture
prof. dr hab. inż.
Andrzej
Dziech
Prof.
profesor zwyczajny
room: 
D5/112
phone: 
+48 12 6172616
email: 
dziech@kt.agh.edu.pl
konsultacje: 
Po wczesniejszym uzgodnieniu
consultations: 
by appointment
Informacje dodatkowe: 

Prof. dr hab. inż. Andrzej Dziech - tytuł mgr inż. w zakresie elektroniki i telekomunikacji oraz stopień dr inż. w zakresie telekomunikacji uzyskał w Instytucie Elektroniki w St. Petersburgu odpowiednio w roku 1970 i 1973. Stopień dr hab. w dziedzinie telekomunikacji otrzymał w 1978 r. w Politechnice Poznańskiej. Od 1986 r. jest profesorem tytularnym. Jego działalność naukowa obejmuje takie dziedziny jak: telekomunikacja cyfrowa, kodowanie, teoria informacji i sygnałów, przetwarzanie sygnałów i obrazów, kompresja danych, sygnały i recesy losowe. Pracował w wielu zagranicznych uniwersytetach ostatnio w latach 2001-2003 zatrudniony był jako visiting profesor na Uniwersytecie w Wuppertalu w Niemczech. Jest autorem lub współautorem ponad 180 publikacji i 5 książek. Wypromował 18 doktorów nauk technicznych. Otrzymał 4 nagrody Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Jest koordynatorem projektu 7. Programu Ramowego INDECT.

Additional information: 

Professor Andrzej Dziech, Ph.D. Hab. - received his M.Sc. and Ph.D in telecommunications from the Electro-technical Institute in Leningrad, Faculty of Automation and Computer Science, in 1970 and 1973. He received postdoctoral degree in engineering, Science Tech, from the Poznan University of Technology, Faculty of Electrical Engineering in 1978. He is full professor from 1986. His fields of interest are related to digital communication, image and data processing, data compression, information and coding theory, random signals, computer communications networks and signal processing. He has worked in number of foreign universities, most recently in 2001-2003 he worked as a visiting professor at the University of Wuppertal in Germany. He co-authored 180 publications including 5 books. He promoted 18 Ph.D. students and approx. 100 M.Sc. He was awarded 4 times by Ministry of Education of Poland for his research achievements. He serves as a co-ordinator of FP7 project INDECT.

korus's picture
dr inż.
Paweł
Korus
Ph.D.
adiunkt
room: 
D5/09
phone: 
+48 12 6173805
email: 
korus@kt.agh.edu.pl
www: 
kt.agh.edu.pl/~korus/
Informacje dodatkowe: 

Paweł Korus jest adiunktem w Katedrze Telekomunikacji Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Tytuł magistra inżyniera elektroniki i telekomunikacji otrzymał w 2008 roku (z wyróżnieniem), a w 2013 roku obronił z wyróżnieniem rozprawę doktorską z dyscypliny telekomunikacja. Jego zainteresowania badawcze to bezpieczeństwo danych multimedialnych, ukrywanie informacji, techniki cyfrowego znakowania wodnego, oraz kodowanie danych i sygnałów cyfrowych.
W swojej rozprawie doktorskiej dr Korus porusza problem uwierzytelniania obrazów cyfrowych z wykorzystaniem techniki samo-rekonstrukcji. Obecnie rozwija on system do identyfikacji nieautoryzowanych zmian w obrazach cyfrowych MITIS (ang. malicious image tampering identification system). Rozwiązanie to było już dwukrotnie nagradzane na międzynarodowych targach: złotym medalem na Światowej Wystawie Wynalazków, Badań i Innowacji Innova w Brukseli, oraz srebrną gwiazdą policji na międzynarodowych Targach Technik Policyjnych oraz Wojskowych EUROPOLTECH w Warszawie.

Additional information: 

Paweł Korus is an assistant professor with the Department of Telecommunications, AGH University of Science and Technology. He received M.Sc. Eng. degree in 2008 (with honors) and the Ph.D. degree in 2013 (with honors). His research interests include: multimedia security, information hiding, digital watermarking, multimedia communications, and coding techniques.
His graduate research addressed the problem of digital image authentication with the use of active protection techniques. His dissertation focused on the design and analysis of efficient self-recovery mechanisms, allowing for the reconstruction of maliciously tampered content. 
He is currently developing an award winning system MITIS (malicious image tampering identification system), awarded with a gold medal on the Brussels Innova innovation fare in 2013, and with a silver medal by law enforcement experts during international expo Europoltech in 2013.

Author/s: 
P. Korus, A. Dziech
Publication type: 
article
Publisher: 
IEEE Transactions on Image Processing
vol.: 
22
number: 
3
pages(from-to): 
1134 - 1147
Summary: 
This paper presents a new model of the content reconstruction problem in self-embedding systems, based on an erasure communication channel. We explain why such a model is a good fit for this problem, and how it can be practically implemented with the use of digital fountain codes. The proposed method is based on an alternative approach to spreading the reference information over the whole image, which has recently been shown to be of critical importance in the application at hand. Our study presents a theoretical analysis of the inherent restoration trade-offs. We analytically derive formulas for the reconstruction success bounds, and validate them experimentally with Monte Carlo simulations and a reference image authentication system. We perform an exhaustive reconstruction quality assessment, where the presented reference scheme is compared to 5 state-of-the-art alternatives in a common evaluation scenario. Our study leads to important insights on how self-embedding schemes should be constructed to achieve optimal performance. The reference authentication system designed according to the presented principles allows for high-quality reconstruction, regardless of the amount of the tampered content. The average reconstruction quality, measured on 10,000 natural images is 37 dB, and is achievable even when 50% of the image area becomes tampered.
publikuj: 
na wszystkich stronach