I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   202 1 ,   pp .   2 53 ~ 26 2   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 21 .i 1 . pp 253 - 262             253       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   R e v e r si b l e   i m a g e   a u t h e n t i c a t i o n   sc h e m e   b a sed  o n   p r e d i c t i o n   e r r o r   e x p a n s i o n       Th ai - S o n   N gu ye n ,   P h u o c - H u n V o   S c hoo l   o f   E ng i ne e r i ng   a nd   T e c hno l o gy ,   T r a   V i n U n i v e r s i t y ,   T r a   V i nh ,   V i e t na m       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e M a r   1 9 ,   2 0 20   R e v i s e J ul   2 1 ,   20 20   A c c e pt e A ug  21 ,   20 20       R e v e r s i bl e   i m a g e   a u t he nt i c a t i o s c he m e   i s   a   t e c hni q ue   t ha t   de t e c t s   t a m pe r e d   a r e a s   i i m a g e s   a nd  a l l o w s   t h e m   t o   be   r e c o ns t r uc t e t o   t he i r   o r i g i n a l   v e r s i o w i t ho ut   a ny   di s t o r t i o n.   I t h i s   a r t i c l e ,   a   n e w ,   r e v e r s i b l e ,   i m a g e   a u t h e nt i c a t i o s c he m e   b a s e o p r e d i c t i o e r r o r   e xpa n s i o i s   pr o po s e d   f o r   di g i t a l   i m a g e s .   T he   p r o po s e s c he m e   c l a s s i f i e s   t h e   ho s t   i m a g e   i nt o   s m o o t bl o c ks   a nd  c om pl e b l o c ks .   T h e n ,   a n   a u t he nt i c a t i o c o de   t ha t   i s   c r e a t e r a ndo m l y   w i t a   s e e i s   e m be dde a da pt i v e l y   i nt o   e a c i m a g e   b l o c k.   E xpe r i m e n t a l   r e s u l t s   s ho w e t ha t   o ur   pr o po s e s c he m e   a c hi e v e s   t h e   hi g a c c ur a c y   o f   t a m pe r   de t e c t i o a nd  pr e s e r v e h i g i m a g e   qu a l i t y .   M o r e o v e r ,   t he   p r o po s e s c he m e   a c hi e v e t h e   r e v e r s i bi l i t y ,   w hi c i s   ne e d e f o r   s o m e   s pe c i a l   a p pl i c a t i o ns ,   s uc a s   f i ne   a r t w o r k ,   m i l i t a r y   i m a g e s ,   a nd   m e d i c a l   i m a g e s .     Ke y w or ds :   F r a gi l e   w a t e rm a r k   Im a ge   a u t h e nt i c a t i o n   P E E   R e ve r s i b i l i t y   T a m pe de t e c t i o n   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   T h a i - S o N guy e n   S c h o o l   of   E ngi n e e ri n g   a nd  T e c hn o l o g y   T r a   V i nh  U ni v e r s i t y   126  N guy e n   T hi e n   T h a nh  S t r . ,   W a r d   5,   T ra   V i nh  c i t y ,   V i e t na m   E - m a i l :   t ha i s o n@ t v u. e du . v n       1.   I N TR O D U C TI O N   W i t h   t h e   r a pi A dv a n c e m e nt   o f   n e t w o r a n d i gi t a l   i m a ge   pr o c e s s i n t e c hn o l o gi e s ,   t hi s   l e a ds   t ha t   c o p y r i gh t   i n f r i nge m e nt s   c a n   o c c ur   e a s i l y .   F o r   e xa m pl e ,   di g i t a l   c o n t e n t   c a n   b e   c o pi e d   i l l e ga l l y   a n m o di f i e d   m a l i c i o us l y   w h e n   i t   i s   s t o r e o r   t ra n s m i t t e o ve r   t h e   I n t e rn e t .   T h e r e f o r e ,   t h e   pr o t e c t i o n   o f   di gi t a l   c o n t e n t   ha s   b e c o m e   a n   i s s ue   o f   i n c r e a s i ng  c o n c e rn  i b o t h   a c a de m i a   a nd  i n d us t r y   [1 2] .   R e c e n t l y ,   m a n y   a ut h e nt i c a t i o t e c hn i q ue s   [3 - 13]  ha v e   b e e n   p r o po s e t o   i de n t i fy   t h e   t r us t w o r t h i n e s s   of   di gi t a l   c o n t e nt   a n t o   pr o t e c t   i t s   in t e g r i t y .   In   p r i n c i p l e ,   a ut h e n t i c a t i o n   t e c hni que s   c a n   b e   di v i de i n t o   t w o   c a t e go r i e s .   T h e   f i r s t   c a t e go r y   i s   ha s h i n g - b a s e s c h e m e s   [3 - 5]  i w h i c h   t h e   h a s h e r e s ul t   o f   t he   i m a ge   i s   c a l c ul a t e d.   D i f f e r e n t   i m a ge s   p r o v i de d   di s t i n c t   ha s h   r e s ul t s ;   t h e r e f o r e ,   ha s h i n c a b e   us e fo r   a ut h e n t i c a t i o n .   H ow e v e r ,   t h e   h a s h e r e s ul t   m us t   b e   a ppe n de w i t h   t h e   o r i g i n a l   i m a ge ,   a nd  s e n t   t o   t h e   r e c e i ve r.   T o   de t e c t   r e c e i v e d   i m a ge s   t o   b e   m a l i c i o us l y   m o di f i e d,   t h e   ha s h e r e s ul t   i s   r e - c a l c ul a t e f r o m   t h e   r e c e i ve i m a ge   a n c o m pa r e w i t h   t h e   a p pe n de ha s h e d   r e s ul t .   T h e   s e c o n c a t e go r y   i s   f r a gi l e   w a t e rm a rki n s c h e m e s   [6 - 19]  t h a t   c a n   o b t a i n   i m a ge   a u t h e nt i c a t i o n   by   e m b e ddi n a   w a t e rm a rk  i n t o   t h e   h o s t   i m a ge .   H e r e ,   t h e   w a t e r m a r c a n   b e   a uxi l i a r y   i n f o r m a t i o n   t h a t   c a n   b e   ge n e ra t e by   a   ps e udo   r a n do m   n u m b e r   ge n e r a t o r   (P R N G w i t h   t h e   s e e d.   If   t h e   r e c e i ve i m a ge   i s   s us pe c t e t ha v e   b e e n   t a m pe r e by   m a l i c i o us   a t t a c ke r s ,   t h e   w a t e r m a r c a n   b e   e xt r a c t e t o   v e r i fy   t h e   t a m pe r e a r e a s .   I t h i s   c a t e go r y ,   t h e   a c c u r a c y   of   t h e   t a m pe r e a r e a s   a nd  t h e   v i s ua l   q ua l i t y   of   t h e   s t e go   i m a ge   a r e   t w o   c r i t e r i a   o t h e   f r a gi l e   i m a ge   w a t e rm a r k i n t e c hn i que s .   T h e   pu r po s e   of   t h e   e a r l i e r   s t udi e s   o f   f r a gi l e   i m a ge   w a t e r m a r k i n t e c hn i q ue s   w a s   t o   v e r i fy   t h e   i n t e g ri t y   of   t h e   i m a ge ’s   c o n t e nt   i n   t h e   s pa t i a l   do m a i [7 - 9] .   I 2011 ,   C ha n   [7]  i n t r o duc e a   n e w   i m a ge   a u t h e n t i c a t i o n   a l go r i t hm   t ha t   us e t h e   h a m m i n c o de   t o   r e a rra n ge   t h e   b i t s   o pi xe l s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     253   -   262   254   If   a   pi xe l   h a s   b e e n   t a m pe r e d,   t h e   m o s t - s i g ni f i c a nt   b i t s   of  t h e   pi xe l   c a n   b e   de t e r m i n e d.   Z h a n e t   a l .   [8]   pr o po s e a   n o v e l   w a t e r m a r k i n s c h e m e   us i ng  t h e   di s c r e t e   c o s i n e   t r a n s f o r m   a l go ri t hm .   If   a n y   m o di f i c a t i o n s   a r e   fo un i n   t h e   pa r t   o t h e   w a t e r m a r ke i m a ge ,   t h e   c o r r e s po n d i n da t a   f o r   r e c ov e r i ng  t h e   i m a ge   a r e   e xt r a c t e f r o m   t h e   a r e a   w i t h o ut   a n y   m o di f i c a t i o n .   I 2012 ,   Q i n   e t   a l .   [9]  p r o po s e a   n e w   a ut h e n t i c a t i o n   t e c hn i q ue   t ob t a i n   h i g h - qua l i t y   r e s t o r a t i o n.   T h e i r   s c h e m e   us e i m a ge   ha s h i ng  a l go r i t hm   f o r   ge n e ra t i ng  a ut h e n t i c a t i o n c o de .   T h e n ,   t h e   a d a pt i v e   b i t   a l l o c a t i o n   m e c ha n i s m   i s   us e t o   e n c o de   t h e   r e s t o r a t i o n   b i t s .   I n   a ddi t i o n,   r e c e n t   s t udi e s   o n   f r a gi l e   i m a ge   w a t e r m a r ki ng  t e c hni que s   [10 - 13]  ha v e   be e n   l e a de t o   t h e   i m a ge   i t h e   c o m pr e s s i o do m a i n ,   i . e . ,   b l o c t r u n c a t i o c o di ng  (B T C)   a n d   v e c t o r   qua nt i z a t i o n   (V Q ) .     F r o m   t h e   l i t e r a t u r e ,   i t   i s   f o un t ha t   m o s t   o f   i m a ge   a ut h e n t i c a t i o n   s c h e m e s   a r e   b a s e o n   i rr e v e r s i b l e   da t a   hi di ng  a l go r i t h m s   [20 - 22].   H ow e ve r ,   t h e   di s t o rt i o n   o ff e r e by   i rr e v e r s i b l e   da t a   hi di ng  i s   pe rm a n e n t ,   m e a n i ng  t ha t   t h e   e m b e dde i m a ge   c a nn o t   b e   r e c o n s t r uc t e t o   i t s   o r i gi na l   v e r s i o n   a s   r e v e r s i b l e   da t a   h i d i n g   [23,   24] .   T o   m e e t   t h e   r e qui r e m e nt   of   b e i n a b l e   t r e s t o r e   t he   h o s t   i m a ge   c o m pl e t e l y   a f t e r   de t e c t i o n ,   L a n d   H [25]  pr o po s e a   r e v e r s i b l e   i m a ge   a ut h e n t i c a t i o n   (R IA s c h e m e .   T h e i r   s c h e m e   o b t a i n e t h e   r e v e r s i b i l i t y .   H ow e ve r ,   t h e   a c c u r a c y   of   t h e   de t e c t i o n   i s   i n a de qu a t e   hi g w h i l e   t h e   i m a ge   qu a l i t y   i s   u n s a t i s f a c t o r y .   In  [14] ,   Y i n   e t   a t .   a pp l i e H i l b e r t   c u r v e   fo r   R IA   s c h e m e .   T h e i r   s c h e m e   o b t a i n e h i g h e r   de t e c t i o n   ra t e   a nd  v i s ua l   qua l i t y   t ha n   t h o s e   of   L o   a n H u’s   s c h e m e   [25] .   L a t e r   o n,   t o   m a i n t a i n   t h e   i nt e gri t y   of   di gi t a l   i m a ge s ,   H o n e t   a l .   [15 p r o po s e n e w   R IA   s c h e m e   b a s e o n   IP V O .   I n   t hi s   s c h e m e ,   a c c o r di ng  t o   t h e   i n f o r m a t i o o f   t h e   unm o di f i e pi xe l s   a n t h e   l o c a t i o n,   t h e   ha s h   c o de   i s   i s   ge n e ra t e d,   a n t h e n   e m b e dde i n t o   m o di f i a b l e   pi xe l s .   By   do i n s o ,   t h e i r   s c h e m e   o b t a i n s   t h e   g r e a t e r   de t e c t i o r a t e   w h i l e   e n s u ri n t h e   s a t i s f a c t o r y   v i s ua l   qu a l i t y   of  e m b e dde i m a ge s .   A l t h o ug h   t h e   e x i s t i ng  s c h e m e s   e f fe c t i ve l y   d e t e c t   t h e   t a m pe r e a r e a s   a nd  c a r e c o n s t r uc t   t h e   h o s t   i m a ge   c o m pl e t e l y   i f   t h e y   a r e   un - t a m pe r e d.   H ow e v e r,   t h e s e   s c h e m e s   f a i l   t o   pr o t e c t   t h e   m o di f i c a t i o n   i n   t h e   c o m pl e b l oc ks .   T o   f ur t h e r   i m p r o v e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   e xi s t i n s c h e m e s ,   i n   t hi s   a rt i c l e   a   n e w ,   R IA   s c h e m e   i s   pr o po s e fo r   di gi t a l   i m a ge s .   T h e   P R N G   w i t h   t h e   s e e i s   us e fo r   c r e a t i n a u t h e n t i c a t i o n   c o de .   T e nh a n c e   t h e   qua l i t y   of   t h e   e m b e dde i m a ge   a n t o   o b t a i n   m o r e   a c c ura t e   de t e c t i o n,   p r e di c t i o n   e rr o r   e xpa n s i o n   (P E E [26]  i s   us e a d a pt i v e l y   f o r   c o n c e a l i ng  t h e   a ut h e nt i c a t i o n   c o de   w i t h   s m o o t h   di s t ri b ut i o n   c ha r a c t e r i s t i c .   W h e n   t h e r e   i s   r e a s o n   t o   s us pe c t   t ha t   t h e   i m a ge   h a s   b e e n   t a m pe r e by   m a l i c i o us   a t t a c ke r s ,   t h e   t a m pe r e a r e a s   a r e   de t e c t e d.   If   n o n e   o f   t h e   b l o c ks   a r e   m o di f i e d,   t h e   o ri gi na l   c ove r   i m a ge   i s   r e c o n s t ruc t e e xa c t l y .   T h e   r e m a i n   o f   t h e   pa pe r   i s   o r ga ni z e a s   f o l l ow s .   T h e   pr o po s s c h e m e   i s   de s c r i b e i n   S e c t i o n   2.   S e c t i o n   di s c us s e s   t h e   r e s ul t s   a n c o m pa ri s o n s   o f   t h e   p r o p o s e s c h e m e   w i t t h e   p ri o r   a r t s .   Co n c l us i o n s   a r e   pr e s e nt e i S e c t i o 4 .       2.   P R O P O S ED   S C H E M E   T h e   m a i n   p u r po s e   of   o ur   pr o po s e s c h e m e   i s   t o   d e t e c t   w h e t h e r   a n   i m a ge   h a s   b e e n   t a m pe r e o r   n o t .   If   t h e r e   a r e   n o   m o di f i e d   o r   t a m pe r e a r e a s   i n   t h e   i m a ge ,   t h e   s t e go   i m a ge   i s   pr o c e s s e fo r   r e c o n s t r uc t i n t h e   o r i gi na l   v e r s i o n   o f   t h e   h o s t   i m a ge .   If   s o m e   a r e a s   i n   t h e   i m a ge   h a v e   b e e n   m o di f i e d,   t h e y   w i l l   b e   de t e c t e d.   F i gu r e   1(a )   s h o w s   t h e   f r a m e w o r o f   t h e   p r o po s e a ut h e nt i c a t i o n   s c h e m e   c o n s i s t i n g   o f   b l o c c l a s s i f i c a t i o n ,   ge n e ra t i o o f   t h e   a ut h e nt i c a t i o c o de ,   a n d   e m b e ddi n o f   t h e   a ut h e n t i c a t i o c o de .             (a )   (b )     F i gu r e   1 .   ( a )   F ra m e w o r o f   t h e   p r o po s e a ut h e nt i c a t i o s c h e m e ;   (b E xa m p l e   o f   a i m a ge   b l o c a n d   i t s   s a t e l l i t e   r e f e r e n c e   pi xe l s       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       R e v e r s i b l e   i m ag e   aut h e n t i c at i on  s c he m e   bas e d   on   pr e d i c t i o n   e r r or   e x p ans i on   ( T hai - Son   Ngu y e n )   255   2. 1 .       Bl o c k   c l as s i f i c at i o n   A s s um e   t ha t   a   h o s t   i m a ge   I   o W   ×  H   pi xe l s .   F i r s t l y ,   pa r t i t i o n   t h e   h o s t   i m a ge   i n t o   n o n - o v e r l a pp i n g   b l oc ks   of   s i z e   ×   3.   L e t   t h e   c e n t e r   pi xe l   C   o f   t h e   c urr e n t   b l o c t ha t   i s   b e i n p r o c e s s e be   t h e   r e f e r e n c e   pi xe l ,   a n l e t   L   a n R   b e   t h e   pi xe l s   t ha t   a r e   l o c a t e t o   t h e   l e f t   a nd   ri g h t   o f   C ,   r e s pe c t i v e l y .   F o r   n o n - b o r de r   b l o c ks ,   t h e   r e f e r e n c e   pi xe l   C   h a s   f o ur   s a t e l l i t e   r e f e r e n c e   pi xe l s ,   i . e . ,   S L S R S U ,   a n S D ,   w h i c h   a r e   l o c a t e t o   t h e   l e f t ,   t t h e   r i g ht ,   a b ov e ,   a n b e l o C ,   r e s pe c t i v e l y ,   a s   s h o w n   i F i gu r e   1 (b ).        = m a x ( | | , | | , | | , | | )   (1)     H i gh e c o m pl e xi t y   v a l ue s   a r e   a s s o c i a t e w i t h   b l o c ks   t ha t   a re   i n   a r e a s   w i t h   m o r e   c o m pl e t e xt u r e s .   N o t e   t h a t   a c c o r di n t o   (1) ,   o nl y   t h e   c o m pl e xi t y   of   t h e   n o n - b o r de r   b l o c ks   c a n   b e   c a l c ul a t e d,   t h us ,   b o r de r   b l oc ks   w i l l   n o t   b e   pr o c e s s e i n   t h e   p r o po s e s c h e m e .   A f t e r   t h e   c o m pl e xi t y   v a l ue s   a r e   o b t a i n e d,   t h e y   a r e   c o m pa r e w i t h   a   c l a s s i f i c a t i o n   t hr e s h o l TH   t o   de t e r m i n e   w h e t h e r   t h e   i m a g e   b l oc i s   i n   a   s m o o t h   a r e a   o r   i n   a   c o m pl e a r e a   a s   fo l l ow s .   N o t e   t h a t ,   f o r   di ff e r e n t   t y pe   of   bl o c k,   t h e   di f fe r e nt   w a y   i s   us e fo r   e m b e ddi n g T h e r e f o r e ,   t h e   t hr e s h o l TH   i s   a l s o   us e t o   f u r t h e r   i m p r o v e   t h e   s e c uri t y   of   t h e   p r o po s e s c h e m e .     a)   S m o o t h   a r e a :   A =   { Bi   I Com pl e x i t y   ( B i <   TH }.   b)   Co m pl e a r e a :   A Co m   =   { Bi   I C om pl e x i t y   ( B i   TH }.     2. 2 .       G e n e r a ti o n   o th e   au th e n ti c at i o n   c o d e   W i t h   t h e   h o s t   i m a ge   s i z e s   o f   W   ×  H   pi xe l s ,   a n b l o c s i z e s   of   ×   pi xe l s ,   a   t o t a l   o f   k   ×  l   i m a ge   b l oc ks   w i l l   b e   ob t a i n e d ,   w h e r e   k   W / a nd  l   H / 3 .   L e t   t w b i t s   be   e m b e dd e i n t o   e a c h   i m a ge   b l oc k.   T hus ,   t o   ge n e r a t e   t h e   a u t h e n t i c a t i o n   c o de   s e qu e n c e   AC   w i t h   s i z e   of   k   ×  l   ×   b i t s ,   t h e   P R N G   w i t h   a   s e e K   i s   ut i l i z e t o   c r e a t e   k   ×  l   ra n do m   v a l ue s .   T h e n ,   t h e   ra n do m   v a l ue   rv i   i s   t r a n s f o r m e t o   t w o   b i t s ,   w 1 w 2 ,   o a ut h e n t i c a t i o c o de   by   us i n g   (2) ,   a n d   t h e y   a r e   c o n c a t e na t e d   i nt o   t h e   a ut h e n t i c a t i o c o de   s e que n c e   AC .       1 2 = (    2 2 )   (2)     w h e r e   bi n i s   t h e   b i n a r y   c o n v e r s i o n   f un c t i o n,   w 1 w 2   i s   t w a ut h e n t i c a t i o n   b i t s   t h a t   w i l l   b e   h i dde n   i nt o   e a c h   i m a ge   b l o c i,   a n w 1 w 2   i s   i n   { 0 0,   01,   10,   11} .   A s   w e   know   t h a t   t h e   r e v e r s i b l e   da t a   e m b e ddi n g   s c h e m e s   pr o v i de m uc h   l e s s   e m b e ddi n c a p a c i t y   t ha n   t h e   i rr e v e r s i b l e   da t a   e m b e ddi n s c h e m e s ,   t hus ,   o n l y   t w a ut h e n t i c a t i o b i t s   a r e   e m b e dde i n t o   e a c h   i m a ge   b l o c k.       2. 3 .       Em b e d d i n g   th e   au th e n ti c at i o n   c o d e   A f t e r   b l o c c l a s s i f i c a t i o n   a n ge n e ra t i o n   o f   t h e   a ut h e nt i c a t i o n ,   t w o   b i t s   w 1 w of  a ut h e nt i c a t i o n   c o de   s e que n c e   A a r e   e m b e dde d   i n t o   e a c h   i m a ge   b l oc k.   T h e   a l g o r i t hm   o t h e   a ut h e n t i c a t i o n   c o de   e m be ddi n i s   l i s t e b e l o w :   a)   S t e 1:   F o r   e a c i m a ge   b l o c B i ,   r e a d   t w o   b i t s   w 1 w 2   f r o m   a u t h e n t i c a t i o n   c o de   s e que n c e   AC   b)   S t e p   2:   Co m put e   t h e   p r e di c t i o n   e rr o r s   d L   a n d R   o f   t h e   l e ft   a n ri g ht   a dj a c e nt   pi xe l s   L   a n R   o f   t h e   c e n t e pi xe l   C   v i a   d L =   a n d   d R = ,   r e s pe c t i v e l y .   c)   S t e 3:   If   B i     A S ,   e m b e t w o   b i t s   w 1 w 2   i n t o   t h e   p r e d i c t i o n   e rr o r s   d L   a n d R   by   us i n (3) ;   h e r e ,   b i t   w 1   i s   e m b e dde i n t o   d L   a nd  b i t   w 2   i s   e m b e dde i n t o   d R     = { × 2 +           > +   + 1      <   (3)     w h e r e   i s   t h e   p r e di c t i o n   e rr o r   ( d L   o r   d R ),   a n d   i s   t h e   e m b e dde pr e di c t i o n   e rr o r   ( d L   o r   d R ) ,   w   i s   t h e   a ut h e n t i c a t i o b i t ,   i . e . ,   w 1   o r   w 2 ,   a n T *   i s   t h e   e m b e ddi n g   t hr e s h o l t h a t   i s   i n   t h e   ra n ge   0   t o   4 .     d)   S t e 4:   If   B i     A Co m ,   c o m put e   t h e   r e f e r e n c e   pr e di c t i o n   e rro r     us i n (4).     i s   us e t o   n o r m a l i z e   t h e   c urr e n t   p r e di c t i o n   e rr o r s   d L   a n d R   a s   s m a l l   a s   po s s i b l e ,   b a s e o n   t h e   s a t e l l i t e   r e f e r e n c e   pi xe l s ,   w h i c gua r a nt e e s   t ha t   t h e   p r o po s e d   s c h e m e   c a n   e m b e t h e   a ut h e nt i c a t i o n   b i t s   i n t o   t h e   c o m pl e a r e a   w i t h o ut   di s t o rt i n g   t h e   i m a ge   s i g n i f i c a nt l y .     =   ( | | , | | )   (4)     w h e r e   = × 2 + 3   a n d   = × 2 + 3   a r e   c a l c ul a t e d   f r o m   t h e   c e nt e p i xe l   C   a n d   i t s   t w o   s a t e l l i t e   pi xe l s ,   S L   a n S R .   T h e n,   t h e   c u rr e n t   p r e di c t i o n   e rr o r s   d L   a nd  d R   a r e   n o rm a l i z e d   by :         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     253   -   262   256   d L =   d L λ   (5)     a n =   λ   (6)     w h e r e   d L a n d R *   a r e   t w o   n o rm a l i z e p r e di c t i o n   e rr o r s .   T h e n,   t w o   b i t s   w 1 w 2   a r e   e m b e dde i n t o   d L a n d R *   b y   (3)  t o   ge n e r a t e   t h e   e m b e dde p r e di c t i o n   e rr o r s   d L   a n d   d R r e s pe c t i v e l y   e)   S t e 5:   M o di fy   t h e   p i xe l   v a l ue s   o f   L   a nd  R   t o   = +   a n d   = + ,   r e s pe c t i ve l y .   f)   S t e 6:   R e pe a t   S t e ps   1   t hr o ug u n t i l   t h e   i m a ge   i s   p r o c e s s e c o m pl e t e l y .   In  t h e   p r o po s e s c h e m e ,   n o t e   t ha t   p r e di c t i o n   e rr o e xpa n s i o (P E E )   i s   us e t o   e m b e t h e   a ut h e nt i c a t i o n   b i t s .   T o   a v o i ov e r f l ow / un de r f l o w ,   o n l y   t h e   pi xe l s   L   a n d   R   o e a c h   b l o c t h a t   s a t i s fy   t h e   f o l l ow i n g   c o n di t i o n s   c a b e   us e t o   c a rr y   a a u t h e n t i c a t i o n   b i t   a s   s h o w i n   F i g u r e   2 .       { 0 + 2 + 1 255      < 255      >        <     (7)     w h e r e   C   i s   t h e   c e nt e pi xe l   o f   t h e   c u rr e nt   b l o c k,   T*   i s   t h e   e m b e ddi n g   t hr e s h o l d,   a n d   d   i s   t h e   c o rr e s po n d i n g   pr e di c t i o n   e rr o r   o f   L   o r   R .   O t h e r w i s e ,   t h e   pi xe l s   a r e   s ki ppe i n   t h e   a ut h e nt i c a t i o c o de   e m b e ddi n p r o c e s s ,   a n t h e i r   b l o c l oc a t i o n s   a r e   r e c o r de i n   a   l o c a t i o n   m a p ,   LM .   T h e n,   t h e   l o c a t i o n   m a i s   p r o c e s s e t o   ob t a i n   r e v e r s i b i l i t y .   M o r e   di s c us s i o n   o f   t h e   l o c a t i o n   m a p   i s   p r e s e nt e i S ub s e c t i o n   2. 5.     2. 4 .       T am p e r e d   d e t e c t i o n   an d   r e s to r ati o n   o th e   h o s i m age   A s s um e   t h a t   t h e   o w n e r   o f   t h e   i m a ge   s us pe c t s   t h a t   a   pub l i s he i m a ge   h a s   b e e n   c o pi e a n d   m o di f i e f r o m   h e r / hi s   i m a ge .   I n   t hi s   s c e n a ri o ,   s uc h   i m a ge   i s   a u t h e n t i c a t e t o   v e r i fy   w h e t h e r   t o   be   m o di f i e o r   n o t .   If   t h e   i m a ge   ha s   n o t   b e e n   t a m pe r e d ,   t h e   o ri gi na l   h o s t   i m a ge   c a b e   r e c o n s t ruc t e c o m pl e t e l y   a f t e r   t h e   a ut h e n t i c a t i o n   s e que n c e   i s   e xt ra c t e d.   T o   e xt ra c t   a n v e r i f y   t h e   a u t h e nt i c a t i o n   c o de ,   s o m e   s y s t e m   pa r a m e t e r s ,   i . e . ,   T* TH ,   a n d   K ,   a r e   r e qui r e d .   F i gu r e   2   s h o w s   a   m a i s t e ps   o f   t h e   t a m pe de t e c t i o p ha s e .             F i gu r e   2 .   M a i p r o c e s s e s   of   t a m pe de t e c t i o n       T w o   a ut h e n t i c a t i o c o de   s e que n c e s   a r e   ge n e ra t e f o r   t a m pe r e de t e c t i o n .   T h e   f i r s t   s e que n c e   AC   i s   ge n e ra t e by   u s i n t h e   P R N G   w i t h   t h e   s e e d   K ,   a s   w a s   don e   i n   S ub s e c t i o n   2. 1 .   T h e   s e c o n a ut h e n t i c a t i o n   s e que n c e   AC   i s   e xt r a c t e d   f r o m   t h e   e m b e dde d - i m a ge .   A f t e r   t w o   a ut h e n t i c a t i o n   c o de   s e qu e n c e s   h a v e   b e e n   ob t a i n e d,   e a c t w o   b i t s   of   A a n AC   a r e   c o m pa r e t o   de t e rm i n e   w h e t h e r   t h e   c o rr e s po n di ng  i m a ge   b l o c ha s   b e e n   t a m pe r e d   o r   n o t .   T h e   t a m pe r   de t e c t i o a l go ri t hm   i s   s h o w n   i de t a i l   a s   f o l l ow s :     a)   S t e 1:   G e n e r a t e   AC   b y   us i n g   P R N G   w i t t h e   s e e K .   b)   S t e 2:   F o r   e a c h   b l o c B i ,   c o m put e   e m b e dde pr e di c t i o n   e rr o r s   =   a n d   =   of   t h e   l e f t   a n ri g ht   a dj a c e nt   p i xe l s   L   a n d   R   o f   t h e   c e nt e p i xe l   C ,   r e s pe c t i v e l y .   c)   S t e 3:   If   B   A S ,   t h e   o ri gi na l   p r e di c t i o e rr o r s   d L   a nd  d R   c a b e   r e c o n s t r uc t e a s :     = { 2   2 2 + 1 +   < 2 1   > 2 + 1   (8)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       R e v e r s i b l e   i m ag e   aut h e n t i c at i on  s c he m e   bas e d   on   pr e d i c t i o n   e r r or   e x p ans i on   ( T hai - Son   Ngu y e n )   257   = { 2   2 2 + 1 +   < 2 1   > 2 + 1   (9)     w h e r e   .   i s   t h e   f l o o r   f un c t i o n .   If   a n d   be l o n t o   [ 2 , 2 + 1 ] ,   t h e   a u t h e nt i c a t i o b i t s   w 1   a nd  w 2   c a b e   e xt r a c t e a s   1 =   2   a nd  2 =   2 ,   r e s pe c t i v e l y .     d)   S t e 4:   If   B   A C o m ,   t h e   n o r m a l i z e d   p r e di c t i o n   e rr o r s ,     a nd  ,   c a n   b e   c a l c ul a t e b y :       = { 2   2 2 + 1 +     < 2 1   > 2 + 1   (10)     = { 2   2 2 + 1 +     < 2 1     > 2 + 1   (11)     T h e   a u t h e nt i c a t i o b i t s   w1   a nd   w2   a l s o   c a b e   e x t ra c t e d   a s   1 =   2   a nd   2 =   2 r e s pe c t i v e l y .   T h e n,   t h e   e x t ra c t e a ut he nt i c a t i o n   c o de   b i t s   w 1 w 2   a re   c o n c a t e na t e t o   t he   a u t he nt i c a t i o n   c o de   s e que nc e   AC .   Co m p ut e   t he   r e f e r e n c e   p r e d i c t i o n   e r r o   us i ng  ( 4) ,   a s   w a s   do n e   i a u t he nt i c a t i o n   c o de   e m b e d di ng   p ha s e ,   a nd ,   t h e n,   t he   o ri g i na l   p r e d i c t i o e rro rs   c a b e   r e c o v e r e d   a s   =   + λ   a nd   =   + λ .   e)   S t e 5:   R e a t w o   a ut h e n t i c a t i o n   b i t s   w 1 w 2   f r o m   t h e   AC .   If   1 2 = 1   2 ,   t h e   i m a ge   b l o c i s   m a r ke a s   a   c l e a b l o c k ;   o t h e r w i s e ,   t h e   i m a ge   b l o c i s   m a r ke a s   a   t a m pe r e d   b l o c k.   f)   S t e 6:   R e s t o r e   t h e   o r i gi na l   v a l ue s   o f   pi xe l s   L   a n d   R   v i a   =   +   a n d   =   + ,   r e s pe c t i v e l y .   g)   S t e 7:   R e p e a t   S t e ps   t hr o ug h   u n t i l   a l l   i m a ge   b l oc ks   h a v e   b e e n   p r o c e s s e c o m pl e t e l y ;   t h e n   c o m b i n e   a l l   t h e   c l e a r   b l o c ks   a n d   t h e   t a m pe r e b l o c ks   t o   ge n e r a t e   t h e   ra w   de t e c t e i m a ge .   If   n o   t a m p e r e b l o c ks   a r e   f o un d,   t h e   h o s t   i m a ge   i s   r e s t o r e d   w i t h o ut   a n y   di s t o rt i o n .   It   i s   c l e a r   t ha t   t h e   a b ov e   r a w   de t e c t e i m a ge   s h o ul b e   f ur t h e r   p r o c e s s e be c a us e ,   i n   t h e   p r o po s e d   s c h e m e ,   s o m e   i m a ge   b l o c ks   c a n   n o t   b e   us e t o   c o n t a i n   a ut h e n t i c a t i o n   c o de   b i t s   b e c a u s e   of   t h e   l i m i t e e m b e ddi n c a p a c i t y .   T h e r e f o r e ,   o n e   r e f i n e m e nt   p r o c e s s   s ho ul b e   us e f o r   t h e   r a w   de t e c t e i m a ge .   E a c h   w h i t e   b l o c k   B   i s   e v a l ua t e t o   be   c h a n ge t o   a   b l a c b l oc o r   n o t .   T o   do   s o ,   t h e   fo ur   t e s t   c a s e s   i n   F i gu r e   3   w e r e   c h e c ke s e que n t i a l l y .   F o r   e xa m pl e ,   i t h e   c a s e   a s   s how n   i n   F i gu r e   3(d) ,   i f   t h e   l e f t   a n ri g ht   a dj a c e n t   b l oc ks   of   B   a r e   b l a c k,   t h e n   b l o c B   i s   c o l o r e b l a c k.   E a c h   w h i t e   b l o c i n   t h e   ra w   de t e c t e i m a ge   s h o ul b e   pr o c e s s e t o   c o n s t r uc t   t h e   n e w   r e f i n e de t e c t e i m a ge .                 (a )   (b )   (c )   (d)     F i gu r e   3 .   F o ur  t e s t   c a s e s   f o r   r e f i n e m e n t   p r o c e s s .   (a C a s e   1 ,   ( b Ca s e   2,   (c C a s e   3 ,   (d C a s e   4       2. 5 .       D i s c u s s i o n   o th e   l o c ati o n   m ap   F i gu r e   s h o w s   t h a t   t h e   h o s t   i m a ge   i s   di v i de i nt o   t w o   r e gi o n s ,   i . e . ,   A 1   a n A 2 .   T h e   f i r s t   r e g i o n   A 1   c o n t a i n s   t w o   f i r s t   r o w s   a n t w o   f i r s t   c o l um n s   o f   t h e   i m a ge .   T h i s   r e gi o n   i s   us e t o   r e c o r t h e   i n f o r m a t i o n   o l o c a t i o n   m a LM .   T h e   r e gi o n   A c o n s i s t s   of   t h e   r e s t   o t h e   pi xe l s   o f   t h e   i m a ge   w h i c h   i s   e m b e dde d   t h e   a ut h e n t i c a t i o n   c o de   b i t s   a n t h e   L S B   b i t s   of   t h e   r e gi o n   A 1 .   T h e r e f o r e ,   t h e   L S B s   of   pi xe l s   i n   a r e a   A 1   m us t   b e   e xt ra c t e a n m e rge i n t o   t h e   a u t h e nt i c a t i o n   c o de   s e que n c e   AC   i n   a dv a n c e .   L e t   { a 1 a 2 , …,   a n }   b e   t h e   s e t   of  L S Bs   of   t h e   r e gi o n   A 1   t ha t   a r e   m e r ge i nt o   t h e   a u t h e n t i c a t i o n   c o de   s e que n c e   AC   =   { w 1 w 2 ,   …,   w | A C| }   a s   AC *   w 1 || a 1 || w 2 || a 2 | | …| | w | A C| .   T h e n ,   i n s t e a o f   us i ng  a u t h e n t i c a t i o n   c o de   s e que n c e   AC   duri n t h e   e m b e ddi n g   pha s e ,   AC *   i s   us e d.     In  t h e   p r o po s e s c h e m e ,   a v o i di n t h e   o v e r f l ow / un de r f l ow   pr o b l e m   i s   c ri t i c a l   t o   t h e   p ra c t i c a l   us e   of  t h e   p r o po s e s c h e m e ;   t h e r e f o r e ,   t h e   l o c a t i o m a i s   us e d.   T a b l e   s h o w s   t h e   s i z e   o f   t h e   l o c a t i o m a t h a t   w a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     253   -   262   258   us e dur i ng  e m b e ddi n a u t h e n t i c a t i o n   c o de   w i t h   TH   =   1 00  a n v a ri o us   v a l ue s   of   T i n t o   s i gra y s c a l e   i m a ge s   s i z e 512× 51 [27] ,   m i l i t a r y   i m a ge s   [28],   a n m e d i c a l   i m a ge s   [29] .   I n   m o s t   c a s e s ,   n o   l o c a t i o n   m a i s   r e qui r e d .   It   c a b e   s e e n   t h a t   t h e   l a r ge s t   s i z e   o f   t h e   l o c a t i o n   m a i s   r e qui r e t ha t   i s   144  b i t s   f o r   t h e   P e ppe r s   i m a ge .   H ow e v e r ,   m o r e   t h a n   38, 000  b i t s   a r e   e m b e dde i nt o   t hi s   i m a ge   a s   s h o w n   i n   T a b l e   2,   m e a n i n t h a t   t h e   e m b e ddi n c a pa c i t y   i s   l a rge   e n o ugh   t o   a c c o m m o da t e   t h e   l o c a t i o n   m a p .   I n   a dd i t i o n ,   t h e   l o c a t i o n   m a i s   s t i l l   c o m pr e s s e by   us i n J B IG - ki t   i n   [30].   T h e n,   t h e   c o m pr e s s e l o c a t i o n   m a LM ,   t w o   t h r e s h o l ds ,   TH   a n T* a n t h e   s e e K   a r e   a l s o   e n c r y pt e d   w i t h   t h e   s e c r e t   ke y   PK   a nd  e m b e dde d   i n t o   t h e   i m a ge   fo r   r e v e r s i b i l i t y .   F o r   s e c ur i t y   r e a s o n,   t h e   s e c r e t   ke y   PK   i s   s h a r e d   b e t w e e n   t h e   s e n d e r   a n d   t h e   r e c e i v e r   i a dv a n c e .             F i gu r e   4 .   I m a ge   pa rt i t i o n   a n d   l o c a t i o m a p   e m b e ddi ng   T a b l e   1 .   S i z e   o f   t h e   l o c a t i o n   m a p   (b i t s fo r   v a r i o us   v a l ue s   o f   T *     T *         Im a g e   0   1   2   3   4   S i z e   o t h e   l o c a t i o n   m a p   ( b i t s )   T a n k   0   0   54   108   144   Ca a n d   A P C s   0   0   0   0   18   A P C   0   0   0   0   54   M RI1   0   0   0   72   117   CT 1   0   0   0   18   63   M R A 1   0   0   0   0   27         3.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h e   pr o po s e s c h e m e   w a s   t e s t e o n   pub l i c l y a v a i l a b l e ,   s t a nda r i m a ge s ,   i n c l ud i n L e n a ,   B o a t ,   A i r p l a n e ,   G i rl ,   G o l dh i l l ,   a nd  P e ppe r s   [27].   O u r   c om put a t i o n s   w e r e   i m pl e m e n t e o n   a   P w i t h   a Int e l ®  X e o n ®  P r o c e s s o r   E 3 - 12 30  v (8M   Ca c h e ,   3. 3 G H z ),   G B   of   R A M .   In   t h e   e xpe r i m e nt s ,   W i n do w s   7   U l t i m a t e   64 - b i t   a nd  b y   P y t h o n   2 . a r e   pe r f o r m e d.     T a b l e   s h ow s   t h e   e m be ddi n c a p a c i t y   (E C)  w i t h   v a r i o us   v a l ue s   of   TH   a n T *.   It   i s   c l e a r   t h a t   t h e   E of   t h e   pr o po s e s c h e m e   i n c r e a s e w h e n   t h e   t hr e s h o l ds   TH   a n T*   i n c r e a s e d.   A v e r a ge   E o f   6, 866;   18, 801 ;   27, 812 ;   34 , 244 ;   a n 38 , 83 b i t s   w e r e   ob t a i n e f o r   TH   =   100  w h e n   T *   w a s   s e t   t o   0,   1,   2,   3,   a n 4,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   E w a s   s l i g ht l y   i n c r e a s e w h e n   t h e   t hr e s ho l TH   w a s   i n c r e a s e f r o m   100  t o   150 .   F i gu r e   5   s h o w s   t h e   v i s ua l   qu a l i t y   of   t h e   s t e go   i m a ge s   w i t h   v a r i o us   v a l ue s   o f   T *,   w h e n   TH   =   100 .   T h e   a v e r a ge   v i s ua l   qua l i t y   of   t h e   e m be dde i m a ge   de c r e a s e w h e n   t h e   v a l ue   of  t h e   t hr e s h o l T i n c r e a s e d.   T h e   P S N R   of  51. 72  dB   a n 49. 90  dB   w a s   ob t a i n e w i t h   T *   =   0   a n T *   =   1 ,   r e s pe c t i v e l y .   F i gur e s   6 (a )   a n 6 (d)  s h o w   e m b e dde d   i m a ge s   L e n a   o b t a i n e by   t h e   p r o po s e s c h e m e   w i t TH   =   100  a n d   v a r i o us   v a l ue s   o f   T* .   I n   t h e s e   f o ur   e m b e dde i m a ge s ,   t h e   v a l ue   o f   T*   w a s   s e t   f r o m   t o   3 ,   r e s pe c t i v e l y .   In   t h e   t a m pe r   t e s t ,   t h e   t a m pe r e o b j e c t   i F i gu r e   7(a w a s   i n s e r t e o n   t h e   w a l l   o f   e a c h   s t e go   i m a ge ,   a n i t s   b i n a r y   ve r s i o n   i s   p r e s e n t e i F i gu r e   7(b ).   F i gu r e   s h ow s   t h a t   s o m e   w h i t e   s po t s   w e r e   fo un w i t h i n   t h e   t a m pe r e o bj e c t ,   m e a n i n t ha t   s o m e   pi xe l s   i n   t h e   t a m pe r e d   o bj e c t   h a d   t h e   s a m e   v a l ue   a s   t h e   o r i g i n a l   pi xe l s   i t h e   s t e go   i m a ge s .         T a b l e   2 .   E m b e ddi n g   c a pa c i t y   w i t v a r i o us   v a l ue s   of   T H   a n T *   TH   T *   =   0   T *   =   1   T *   =   2   T *   =   3   T *   =   4   50   6 , 6 6 5   1 8 , 3 9 1   2 7 , 4 3 9   3 3 , 7 5 6   3 8 , 4 0 1   100   6 , 8 6 6   1 8 , 8 0 1   2 7 , 8 1 2   3 4 , 2 5 5   3 8 , 8 3 7   150   6 , 8 6 9   1 8 , 8 0 8   2 7 , 8 3 4   3 4 , 2 7 4   3 8 , 8 7 0         F i gu r e   5 .   I m a ge   qu a l i t y   w i t d i f fe r e n c e   v a l ue s   o f   T *   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       R e v e r s i b l e   i m ag e   aut h e n t i c at i on  s c he m e   bas e d   on   pr e d i c t i o n   e r r or   e x p ans i on   ( T hai - Son   Ngu y e n )   259           (a P S N R   =   51 . 41   dB ,   T =   0   (b P S N R   =   48. 94  dB ,   T =   1   (c P S N R   =   46 . 27   dB ,   T =   2   (d)  P S N R   =   44. 64  dB ,   T =   3     F i gu r e   6 .   E m b e dde i m a ge s   ( a - d)   o f   t h e   i m a ge   L e n a   w i t v a r i o us   v a l ue s   o f   T *                 ( a T a m pe r e o b j e c t   1   (b B i n a r y   t a m pe r e ob j e c t   (c T a m pe r e o b j e c t   2   (d)  T a m pe r e d   o b j e c t   3     F i gu r e   7 .   T a m pe r e o b j e c t   us e i t h e   de t e c t i o t e s t               (a P i xe l   d i f f e r e n c e   i m a ge   w i t h   T *   =   0     (b B l oc di f fe r e n c e   i m a ge   w i t h   T *   =   0     (c P i xe l   d i f f e r e n ce  i m a ge   w i t h   T *   =   1     (d)  B l o c di f fe r e n c e   i m a ge   w i t h   T *   =   1             (e P i xe l   d i f f e r e n c e   i m a ge   w i t h   T *   =   2   (f B l oc di f fe r e n c e   i m a ge   w i t h   T *   =   2   (g)  P i xe l   d i f fe r e n c e   i m a ge   w i t h   T *   =   3   (h )   B l o c di f fe r e n c e   i m a ge   w i t h   T *   =   3     F i gu r e   8 .   D i f f e r e n c e   i m a ge s   f o r   t a m pe r   t e s t       F i gu r e   s h o w s   t h e   de t e c t e r e s ul t s   o f   t h e   pr o po s e s c h e m e s   w i t h   v a r i o us   v a l ue s   of   T *.   T h e   l e f t   c o l um n s   l i s t   t h e   r a w   de t e c t e i m a ge s ,   a n t h e   ri g h t   c o l um n s   l i s t   t h e   r e f i n e de t e c t e i m a ge s .   N o   w h i t e   s po t s   w e r e   fo un i n   t h e   r e f i n e de t e c t e i m a ge s .   I n   c o m pa ri s o n   w i t h   t h e   b i na r y   ve r s i o n   o f   t h e   t a m pe r e o bj e c t   i n   F i gu r e   7(b ),   t h e   t a m pe r e r e gi o n   o f   e a c h   r e f i n e de t e c t e i m a ge   i s   c l e a rl y   de t e r m i n e d,   w h e n   t h e   n o rm a l i z e c o r r e l a t i o n   c oe f f i c i e n t   ( NC w a s   a l w a y s   l a rge r   t ha n   0. 9 18  fo r   di f fe r e n t   v a l ue s   of   T*   a s   s h ow n   i n   F i gu r e   w h i l e   t h e   a v e ra ge   v a l ue   o f   NC   i s   0 . 93 a s   s h o w n   i n   T a b l e   3 NC   c a b e   c a l c ul a t e by   (12).        = [  ( , )  ] [  ( , )  ] = 1 = 1 ( [  ( , )   ] 2 = 1 = 1 ) ( [  ( , )  ] 2 = 1 = 1 )   (12)     w h e r e   TI   i s   t h e   t a m pe r e b i na r y   i m a ge ,   DI   i s   t h e   de t e c t e i m a ge ,   a n H   a n d   W   a r e   t h e   h e i g h t   a n d   t h e   w i dt o t h e   t a m pe b i n a r y   i m a ge ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   n o t a t i o n s      a n d      a r e   t h e   a v e r a ge   v a l ue s   o f   a l l   pi xe l s   i n   TI   a n DI ,   r e s pe c t i v e l y .   In   a ddi t i o n ,   t o   f ur t h e r   e s t i m a t e   t h e   a c c ura c y   of   de t e c t i o n ,   w e   us e F _1  s c o r e   t ha t   i s   c a l c ul a t e d   us i n g   (1 3).     _ 1 = 2 ×   ×    +    (13)     w h e r e   P r e c i s i o n   i s   t h e   p r o po r t i o n   o f   t r ue   po s i t i v e s   a m o n t h e   s um   o f   t r ue   po s i t i v e s   a n f a l s e   po s i t i v e s   a n d   R e c al l   i s   t h e   p r o po rt i o o f   t r ue   po s i t i v e s   a m o n g   t h e   s u m   of   t r ue   po s i t i v e s   a nd  f a l s e   n e ga t i v e s ,   w h i c h   a r e   de f i n e i (14)   a n (15) ,   r e s pe c t i v e l y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     253   -   262   260    =       +        (14)     =       +       (15)     As  c a n   b e   s e e n   i n   F i gu r e   9,   t h e   v a l ue   of  F _1  s c o r e   o b t a i n e by   t h e   pr o po s e s c h e m e   i s   gr e a t e r   t ha 0. 915  f o r   d i f fe r e nt   v a l ue s   o f   T* ,   m e a ni n t h a t   t h e   p r o p o s e s c h e m e   pr o v i de hi g h l y   a c c ur a t e   t a m pe r   de t e c t i o n .                 (a )R a w   de t e c t e i m a ge   w i t T *   =   0 ,   N C   =   0 . 606 ,   a n F _ =   0 . 54 7     (b R e f i n e de t e c t e i m a ge   w i t h   T *   =   0,   N C   =   0. 919 ,   a n d   F _1   =   0. 917     (c R a w   de t e c t e i m a ge   w i t T *   =   1 , N =   0. 6 37,   a n F _ =   0 . 58 6     (d)  R e f i n e de t e c t e i m a ge   w i t h   T *   =   1,   N C   =   0. 922 ,   a n d   F _1   =   0. 920             (e R a w   de t e c t e i m a ge   w i t T *   =   2 ,   N C   =   0 . 673 ,   F _1  =   0 . 633   (f R e f i n e de t e c t e i m a ge   w i t h   T *   =   2,   N C   =   0. 924 ,   a n d   F _1   =   0. 923   (g)  R a w   de t e c t e i m a ge   w i t T *   =   3 ,   N C   =   0 . 695 ,   a n F _ =   0 . 66 3   (h )   R e f i n e de t e c t e i m a ge   w i t h   T *   =   3,   N C   =   0. 943 ,   a n d   F _1   =   0. 942     F i gu r e   9 .   D e t e c t e i m a ge s   o f   t h e   p r o po s e s c h e me       F i gu r e   10  s h o w s   t h e   t e s t   i m a ge   L e n a   i n   t h e   di s t ri b ut i o n   o f   t h e   e m b e dda b l e   ( w h i t e   c o l o r a n u n - e m b e dda b l e   ( b l a c c o l o r l o c a t i o n s   i t h e   p r o po s e s c h e m e   w i t h   TH   =   100.   O b v i o us l y ,   w h e n   T i n c r e a s e s ,   t h e   n u m b e r   o f   un - e m b e dda b l e   b l o c ks   de c r e a s e s ,   m e a n i ng  t h a t   m o r e   a ut h e n t i c a t i o c o de   b i t s   a r e   e m b e dde d.                 (a T *   =   0   (b T =   1   (c T *   =   2   (d)  T =   3     F i gu r e   10 .   D i s t r i b ut i o n s   o f   e m b e dda b l e   a n d   u n - e m b e dda b l e   b l oc ks   i t h e   i m a ge   L e na       T o   j us t i fy   t h e   pe r f o r m a n c e   o t h e   p r o po s e s c h e m e ,   f i ve   e x i s t i n s c h e m e s   [12,   14 ,   15 ,   22,   2 5]  a r e   c o m pa r e w i t h   t h e   p r o po s e s c h e m e   i n   T a b l e   3 .   I n   t h e   t a m pe r   t e s t ,   t h e   t a m pe r e o b j e c t   i n   F i gu r e   8(a w a s   i n s e r t e o n   t h e   w a l l   o f   t w e l v e   e m be dde i m a ge s ,   i . e . ,   s i c o m m o n   t e s t   i m a ge s   [27],   t hr e e   m i l i t a r y   i m a ge s   [28],   a n d   t hr e e   m e di c a l   i m a ge s   [2 9].   T a b l e   s h o w s   t h a t   t he   b e t t e r   P S N R   v a l ue   i s   o b t a i n e by   o ur   s c h e m e   a m o ng  s i x   s c h e m e s .   I t hi s   p a pe r,   t h e   a v e r a ge   N C   a n d   F _1   s c o r e   a r e   us e t o   e s t i m a t e   t h e   de t e c t i o a c c ura c y .   M o r e ov e r ,   t o   f ur t h e r   e v a l u a t e   t h e   pe r f o r m a n c e   of   t h e   f o ur   s c h e m e s   i n   de t e c t i o n   a c c ura c y ,   t w o   t a m pe r e ob j e c t s   i n   F i gu r e   7(c a nd  (d a r e   i n s e rt e i t h e   w a l l   o f   e a c h   i m a ge .   A s   c a b e   s e e n   i T a b l e   3 ,   t h e   h i g h e de t e c t i o n   a c c u r a c y   i s   ob t a i n e by   t h e   p r o po s e s c h e m e ,   w h e t h e   a v e r a ge   N C   a nd  F _1   s c o r e   b o t h   a r e   g r e a t e r   t h a n   0 . 910  w h e n   do ub l e   t a m pe r e o bj e c t s   a r e   us e d,   w h i l e   t he   t h o s e   of   o t h e r   f i v e   s c h e m e s   [12,   14,   15 ,   22 ,   25]   a r e   s m a l l e r   t h a n   0. 90 5.   I n   s u m m a r y ,   t h e   p r o po s e s c h e m e   n o t   o n l y   h a s   s e v e r a l   a dv a nt a ge s   o ve r   o t h e r   f i ve   e xi s t i n g   s c h e m e s   b ut   a l s o   o ff e r s   h i g de t e c t i o a c c u r a c y   a n d   c o m pa ra b l e   e m b e dde i m a ge   qua l i t y .     F i gu r e   11  p r o v i de s   t h e   E a n i m a ge   qua l i t y   of   t h e   gra y s c a l e   ve r s i o n s   o f   t h e   24  t e s t   i m a ge s   i n   t h e   K o da k   s e t   (ht t p : / / w w . r 0k . us / g r a p hi c s / ko da k/ ) ,   w i t h   TH   =   50   a n d i f fe r e nt   v a l ue s   o f   T* .   A s   c a n   s e e n   i t hi s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       R e v e r s i b l e   i m ag e   aut h e n t i c at i on  s c he m e   bas e d   on   pr e d i c t i o n   e r r or   e x p ans i on   ( T hai - Son   Ngu y e n )   261   f i g u r e ,   t h e   l a rge v a l ue   o f   T*   i s   us e d ,   t he   hi g h e E i s   a c h i e v e a nd   t he   m o r e   d i s t o rt i o i s   e n c o u nt e r e d .   H ow e v e r ,   t he   a v e ra ge   P S N R   i s   l a rge r   t ha 3 9   dB   w h e m o re   t ha 5 4 , 00 0   b i t s   ha s   b e e e m b e d de d   w i t T*   =   4 .         T a b l e   3 .   Co m p a r i s o o f   t h e   p r o po s e s c h e m e   a n d   t h e   e xi s t i ng  s c h e m e s   [ 1 2 ,   1 4 ,   1 5 ,   2 2 ,   25]   S c h e m e s   Bl o c k   s i z e   (p i x e l s )   A v e ra g e   P S N R s   (d B)   D e t e c t i o n   a c c u ra c y   E m b e d d i n g   t e c h n i q u e   Re v e r s i b i l i t y   S i n g l e   t a m p e r e d   o b j e c t   D o u b l e   t a m p e r e d   o b j e c t   A v e ra g e   NC   F _ 1   s c o re   A v e ra g e   NC   F _ 1   s c o r e   H u   e t   a l .   [1 2 ]   4   ×   4   3 9 . 2 7   0 . 9 1 5   0 . 8 9 6   0 . 8 3 2   0 . 8 1 1   A M BT m o d i f i c a t i o n   No   N g u y e n   e t   a l .   [2 2 ]   3   ×   3   4 1 . 9 2   0 . 9 2 0   0 . 8 9 4   0 . 8 2 7   0 . 8 0 9   Re fe r e n c e   t a b l e   No   L o   a n d   H u   [2 5 ]   4   ×   4   5 1 . 7 3   0 . 9 1 8   0 . 9 0 2   0 . 8 7 5   0 . 8 6 2   HS   Y e s   Y i n   e t   a l .   [1 4 ]   4   ×   4   5 1 . 8 2   0 . 9 2 1   0 . 9 1 2   0 . 8 89   0 . 8 8 7   IP V O   Y e s   H o n g   e t   a l .   [1 5 ]   4   ×   4   5 0 . 4 0   0 . 9 2 6   0 . 9 2 1   0 . 9 0 3   0 . 8 8 9   IP V O   Y e s   P ro p o s e d   3   ×   3   5 2 . 3 9   0 . 9 3 4   0 . 9 2 8   0 . 9 1 4   0 . 9 1 0   P E E   Y e s         E m b e ddi n g   c a pa c i t y   o f   24  K o da i m a ge s       Im a ge   qua l i t y   of   24  K o da i m a ge s     F i gu r e   11 .   P e r f o r m a n c e s   o f   o ur   s c h e m e   f o r   24  K o da k   i m a ge s   w i t h   T H   =   5 a n d   di f f e r e n t   v a l ue s   o f   T *       4.   C O N C LU S I O N   In   t hi s   a r t i c l e ,   a   no v e l ,   R I A   s c he m e   i s   p ro p o s e d   b y   u s i ng   P E E   t e c hn i q u e   a d a p t i v e l y   f o e m b e d d i ng   t he   a u t he nt i c a t i o c o de .   O t he   re c e i v e s i d e ,   t he   a u t he nt i c a t i o c o d e   i s   e x t ra c t e d   t o   de t e c t   t a m p e re d   a re a s .   I f   no ne   o f   t he   b l o c ks   ha v e   b e e m o d i f i e d ,   t he   ho s t   i m a g e   i s   re c o ns t ru c t e d   t o   i t s   o ri g i na l   v e rs i o n.   E x p e ri m e nt a l   re s u l t s   s ho w e t h a t   t he   g o o d   i m a g e   q u a l i t y   o b t a i ne d   b y   p ro po s e d   s c he m e   w he t he   a v e ra g e   P S N R   o f   5 2 . 3 9   d B   a nd   4 8 . 9 0   d B   w he TH   =   1 0 0   a nd   T *   =   0   a nd   T *   =   1 ,   re s p e c t i v e l y .   M o re o v e r ,   t he   p r o po s e d   s c he m e   p ro v i d e a   c l e a t a m p e re d   a re a   a nd   a c hi e v e re v e rs i b i l i t y .   I a d d i t i o n,   t he   p ro p o s e s c he m e   a c hi e v e d   b e t t e re s u l t s   t ha o t he f i v e   e x i s t i ng   s c he m e s ,   i n   t e rm s   o f   t he   v i s u a l   q u a l i t y   a nd   t he   d e t e c t i o a c c u ra c y .   T he re f o re ,   i t   s ho u l d   b e   s u g g e s t e d   t o   b e   us e d   f o d e t e c t i ng   t a m p e re d   re g i o ns   f o s p e c i a l   a p p l i c a t i o ns ,   i . e . ,   f i ne   a rt w o rk ,   m i l i t a ry   i m a g e s ,   a nd   m e d i c a l   i m a g e s .       R EF ER EN C ES     [ 1]     L u o ,   Z .   C he n ,   M .   C he n ,   X .   Z e ng ,   Z .   X i o ng ,   R e v e r s i bl e   i m a g e   w a t e r m a r ki ng   us i ng   i nt e r po l a t i o t e c hn i que ,   I E E E   T r ans ac t i ons   on   I nf or m a t i on  F or e ns i c s   a nd   Se c ur i t y ,   v o l .   5,   no .   1,   p p.   187 - 19 3,   20 11.   [ 2]   M .   B o us s i f ,   N .   A l o ui ,   A .   C he r i f N e w   W a t e r m a r k i ng / E nc r y pt i o M e t ho f o r   M e di c a l   I m a g e s   F ul l   P r o t e c t i o i m - H e a l t h ,   I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   and   C om p ut e r   E ng i ne e r i ng ,   v o l .   7 ,   no .   6,   pp .   338 5 - 3394 ,   2017 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     253   -   262   262   [ 3]   S .   A ba bne h ,   R .   A ns a r i ,   A .   K ho kha r ,   I t e r a t i v e   c o m pe ns a t i o s c he m e s   f o r   m ul t i m e d i a   c o nt e n t   a u t he nt i c a t i o n,     J .   V i s .   C om m u n.   I m a ge   R e pr e s e nt . ,   v o l .   2 0,   no .   5,   p p.   30 3 - 311,   2 00 9.   [ 4]   M .   G .   V a r g a s ,   F .   E .   H o y o s ,   J .   E .   C a nd e l o ,   P o r t a b l e   a nd  e f f i c i e n t   f i ng e r p r i n t   a u t h e n t i c a t i o s y s t e m   ba s e o a   m i c r o c o n t r o l l e r ,   I n t e r na t i o na l   J o ur n a l   o f   E l e c t r i c a l   an d   C om p u t e r   E ng i ne e r i n g ,   v o l .   9 ,   no .   4 ,   p p .   2 3 46 -   2 35 3   20 1 9 .   [ 5]   H .   F a r i d ,   E xpo s i ng   di g i t a l   f o r g e r i e s   f r o m   J P E G   g ho s t s ,   I E E E   T r ans a c t i on s   on  I n f o r m at i o F or e ns i c s   a nd   Se c ur i t y ,   v o l .   4 ,   no .   1 ,   pp .   154 - 160 ,   200 9.   [ 6]   I .   Q .   A bdul j a l e e l ,   A .   H .   K ha l e e l ,   H i d i ng   t e xt   i s pe e c s i g na l   us i n g   K - m e a ns ,   L S B   t e c hni que s   a nd  c ha o t i c   m a ps ,   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E n gi ne e r i n g ,   v o l .   10 ,   no .   6 ,   pp .   5726     57 35 ,   2 020 .   [ 7]   C . S .   C ha n,   A i m a g e   a ut he n t i c a t i o m e t ho by   a pp l y i ng   H a m m i ng   c o de   o r e a r r a ng e b i t s ,   P at t e r R e c o gni t i on   L e t t e r s ,   v o l .   32 ,   no .   14 ,   pp .   1679 - 1 690 ,   2011 .   [ 8]   X .   P .   Z ha ng ,   Z .   X .   Q i a n ,   Y .   L .   R e n,   G .   R .   F e ng ,   W a t e r m a r k i n g   w i t f l e xi b l e   s e l f - r e c ov e r y   qua l i t y   ba s e o n   c om pr e s s i v e   s e ns i ng   a nd   c o m po s i t i v e   r e c o ns t r uc t i o n ,   I E E E   T r ans ac t i on s   on   I n f o r m at i on   F or e ns i c s   an Se c u r i t y v o l .   6,   no .   4,   p p.   12 23 - 1232 ,   201 1.   [ 9]   C .   Q i n ,   C . C .   C ha ng ,   P . Y .   C he n,   S e l f - e m be ddi ng   f r a g i l e   w a t e r m a r k i ng   w i t r e s t o r a t i o c a pa bi l i t y   ba s e o a da p t i v e   bi t   a l l o c a t i o m e c ha ni s m ,   Si g nal   P r oc e s s i n g ,   v o l .   9 2,   no .   4,   pp .   1137 - 11 50,   2 012 .   [ 10]     J .   C .   C hu a ng ,   Y .   C .   H u ,   A a da p t i v e   i m a g e   a ut h e n t i c a t i o s c he m e   f o r   v e c t o r   qua nt i z a t i o c o m pr e s s e i m a g e ,     J .   V i s .   C om m u n.   I m a ge   R e pr e s e nt . ,   v o l .   2 2,   no .   5,   p p.   44 0 - 449,   2 01 1.   [ 11]   Y .   C .   H u ,   W .   L .   C he n ,   C .   C .   L o ,   C .   M .   W u,   A   nov e l   t a m pe r   d e t e c t i o s c he m e   f o r   B T C   c o m pr e s s e i m a g e s ,   O pt o - E l e c t r on i c s   R e v i e w ,   v o l .   21 ,   no .   1,   pp .   137 - 14 6,   20 13.   [ 12]   Y .   C .   H u ,   C .   C .   L o ,   W .   L .   C h e n ,   C .   H .   W e n ,   J o i n t   i m a g e   c o di ng   a nd  i m a g e   a ut he n t i c a t i o ba s e o a bs o l ut e   m o m e nt   b l o c t r u nc a t i o c o di ng ,   J ou r na l   o f   E l e c t r o ni c   I m ag i ng ,   v o l .   2 2 ,   no .   1,   p p.   1 - 12 ,   2013 .   [ 13]   T .   S .   N g uy e n,   C .   C .   C ha ng ,   X .   Q .   Y a ng ,   A   r e v e r s i bl e   i m a g e   a u t he nt i c a t i o s c he m e   ba s e o f r a g i l e   w a t e r m a r k i ng   i di s c r e t e   w a v e l e t   t r a n s f o r m   do m a i n,   AEU - I n t e r na t i ona l   J ou r na l   of   E l e c t r o ni c s   an C om m uni c a t i o ns ,   v o l .   70,     no .   8 ,   pp.   1 055 - 106 1,   20 16.   [ 14]   Z .   Y i n ,   X .   N i u ,   Z .   Z ho u,   J .   T a ng ,   B   L uo ,   I m pr ov e r e v e r s i bl e   i m a g e   a ut he n t i c a t i o s c he m e ,   C o gni t i v e   C om put at i on ,   v o l .   8 ,   no .   5 ,   pp .   890 - 899 ,   201 6.     [ 15]   W   H o ng ,   M . J .   C he n ,   T .   S .   C he n ,   A e f f i c i e nt   r e v e r s i b l e   i m a g e   a ut he nt i c a t i o m e t ho us i n g   i m p r o v e P V O   a n L S B   s ubs t i t u t i o t e c hn i qu e s ,   S i gna l   P r oc e s s i ng:   I m age   C om m u ni c at i on ,   v o l .   58 ,   pp.   1 11 - 122 ,   2017 .   [ 16]   D .   C . ,   N g uy e n,   T .   S .   N g uy e n,   F .   R .   H s u ,   A a l g o r i t hm   f o r   D N A   s e qu e nc e   h i di ng   i H .   264 / A V C   v i de o ,   So I C T   ' 16:   P r oc e e di ngs   o f   t he   Se v e nt S y m po s i um   o I nf or m a t i on   and   C o m m uni c at i on   T e c hno l o gy ,   p p.   22 9 - 234 ,   2 016 .   [ 17]   W .   H o ng ,   X .   Y .   Z ho u,   T .   S .   C he n ,   C .   H .   H s i e h,   A e f f i c i e nt   r e v e r s i b l e   a ut h e n t i c a t i o s c he m e   f o r   de m o s a i c e i m a g e s   w i t i m p r o v e de t e c t a b i l i t y ,   Si gna l   P r o c e s s i ng:   I m age   C o m m uni c at i on ,   v o l .   80 ,   202 0.     [ 18]   Y .   Y   P e ng ,   X .   J .   N i u,   L .   F u,   Z .   X .   Y i n ,   I m a g e   a ut he n t i c a t i o s c he m e   ba s e o r e v e r s i b l e   f r a g i l e   w a t e r m a r k i ng   w i t h   t w o   i m a g e s ,   J o ur n al   o f   I n f or m a t i on   Se c ur i t y   and   A pp l i c a t i on s ,   v o l .   4 0,   pp .   236 - 24 6,   20 18.   [ 1 9 ]   G .   Y .   G a o ,   Y .   Q .   S h i ,   X .   M .   S u n ,   C .   X .   Z h o u ,   Z .   M .   C u i ,   L .   X u ,   R e v e r s i b l e   W a t e r m a r k i n g   w i t h   A d a p t i v e   E m b e d d i n g   T h r e s h o l d   M a t r i x ,   K S I I   T r a n s a c t i o n s   o n   I n t e r n e t   a n d   I n f o r m a t i o n   S y s t e m s ,   v o l .   1 0 ,   n o .   9 ,   p p .   4 6 0 3 - 4 6 2 4 ,   2 0 1 6 .   [ 20]   J .   M i e l i ka i ne n ,   L S B   m a t c hi ng   r e v i s i t e d ,   I E E E   S i gn al   P r oc e s s i ng   L e t t e r s ,   v o l .   13 ,   p p.   28 5 28 7,   20 06 .   [ 21]   M .   I w a t a ,   K .   M i y a ke ,   A .   S hi o z a ki ,   D i g i t a l   s t e g a no g r a phy   ut i l i z i ng   f e a t ur e s   o f   J P E G   i m a g e s ,   I E I C E   T r an s ac t i ons   on  F undam e nt al s   o f   E l e c t r o ni c s ,   C om m uni c a t i o ns   and   C om p ut e r   Sc i e nc e s ,   v o l .   E 8 7 - A ,   pp.   92 9 93 6,   20 04 .   [ 22]   T .   S .   N g uy e n,   C .   C .   C ha ng ,   a nd   T .   F .   C hu ng ,   A   t a m pe r - d e t e c t i o s c he m e   f o r   B T C - c o m pr e s s e d   i m a g e s   w i t hi g h - qua l i t y   i m a g e s ,   K S I I   T r ans ac t i o ns   on   I n t e r ne t   and   I nf or m a t i on   Sy s t e m s ,   v o l .   8 ,   no .   6 ,   pp .   2005 - 20 21 ,   2 014 .   [ 23]   J .   T i a n ,   R e v e r s i bl e   da t a   h i d i ng   us i ng   di f f e r e n c e   e x pa n s i o n,   I E E E   T r ans ac t i ons   o C i r c u i t s   and  S y s t e m s   f o r   V i de o   T e c hnol o gy ,   v o l .   13 ,   pp .   8 90 - 896 ,   2003 .   [ 24]   Z .   N i ,   Y .   Q .   S hi ,   N .   A ns a r i ,   W .   S u ,   R e v e r s i b l e   d a t a   h i di ng ,   I E E E   T r ans ac t i ons   on  C i r c u i t s   a nd  S y s t e m s   f o r   V i de T e c hnol o gy ,   v o l .   16 ,   pp .   3 54 - 362 ,   2 006 .   [ 25]   C .   C .   L o ,   Y .   C .   H u,   A   nov e l   r e v e r s i bl e   i m a g e   a u t he nt i c a t i o s c he m e   f o r   di g i t a l   i m a g e s ,   S i gn al   P r oc e s s i ng   v o l .   98,   p p.   17 4 - 185 ,   2 014 .   [ 26]   D .   M .   T ho di   a n J .   J .   R o dr i g ue z ,   E xpa n s i o e m be dd i ng   t e c hni que s   f o r   r e v e r s i bl e   w a t e r m a r k i ng ,   I E E E   T r ans ac t i ons   o n   I m age   P r oc e s s i ng ,   v o l .   16 ,   pp .   721 - 730 ,   200 7.   [ 27]   M i s c e l l a n e o us   G r a y   L e v e l   I m a g e s   [ O nl i n e ] .   A v a i l a bl e   ( 1 / 20 15) :   ht t p: / / de c s a i . ug r . e s / c v g / dbi m a g e ne s / g 512 . php     [ 28]   ht t p: / / s i pi . u s c . e du / d a t a ba s e / da t a b a s e . p hp.   ( A v a i l a bl e   o n   07 / 10 / 20 15 )   [ 29]   ht t p: / w w w . o s i r i x - v i e w e r . c o m / da t a s e t s     D I C O M   s a m p l e   i m a g e   s e t s .   ( A v a i l a b l e   o 07 / 10 / 20 15)   [ 30]   [ O nl i ne ] .   A v a i l a bl e :   h t t p: / / w w w . c l . c a m . a c . uk / ~ m g k25 / j bi g ki t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.