T E L KO M NIK A V ol . 17 No. 5,  O c tob er   20 1 9,  p p. 2 68 4 ~ 2696   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   F irst  Gr ad e b y K em en r istekdikti,  Decr ee  No: 2 1/E/ K P T /20 18   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 7 i 5 . 13292      26 84       Rec ei v ed   J an u ary  5 , 2 01 9 ;   Rev i s ed   Ma y  2 8 , 2 01 9 ;  A c c ep te J un e  12 ,  20 1 9   A d v a n ced  w atermarkin g t ec hn i qu   to  i mp ro v e  me d ical ima ges’ se c urit y           M edia  A n u g er ah  A yu * T edd y  M ant o r o I M ade  A lan  P r i ya t n a   Dep a rtm e n o Co m p u t e r Sc i e n c e Fa c u l ty  o E n g i n e e ri n g   a n d  T e c h n o l o g y   Sa m p o e rn a   U n i v e rs i ty J a k a rt a In d o n e s i a   *C o rre s p o n d i n g  a u th o r,   e - m a i l :  m e d i a .a y u @s a m p o e rn a u n i v e rs i ty .a c .i d       Ab strac t   Ad v a n c e s   i n   i m a g i n g   te c h n o l o g y   h a v e   m a d e   m e d i c a l   i m a g e s   b e c o m e   o n e   o th e   i m p o rta n t   s o u r c e s   fo r   i n fo rm a ti o n   i n   s u p p o rti n g   a c c u ra te   d i a g n o s e s   a n d   tre a tm e n d e c i s i o n s   b y   d o c to r s   fo th e i r   p a ti e n ts .   Howe v e r,   th e   v u l n e ra b i l i ty   o f   m e d i c a l   i m a g e s   s e c u ri ty   i s   h i g h .   Th e   i m a g e s   c a n   b e   e a s i l y   a tt a c k e d whi c h   a l te re d   t h e i r   i n f o rm a ti o n   t h a t   c a n   l e a d   t o   i n c o rr e c t   d i a g n o s e s   o r   tre a tm e n t.   In   o rd e t o   m a k e   th e   i m a g e s   l e s s   v u l n e ra b l e   fro m   o u t s i d e   a tt a c k s t h i s   s tu d y   p ro p o s e s   to   s e c u re   t h e m   b y   a d v a n c i n g   th e   wat e rm a rk i n g   u s i n g   d u a l - l a y e r   fra g i l e   te c h n i q u e .   It   i s   e x p e c t e d   t h a t   th i s   d u a l - l a y e fra g i l e   w a te rm a rk i n g   wil l   g u a ra n te e   th e   i n te g r i ty a u th e n t i c i ty ,   a n d   c o n fi d e n t i a l i ty   o p a t i e n t’ s   a n d   a n y   o th e r   i m p o r ta n i n fo rm a t i o n   a n d  a l s o   th e  p i x e l  d a ta  o f  t h e   m e d i c a l  i m a g e s .   Th e  wo rk  i n  t h i s   s tu d y  i m p l e m e n ts   two  L SB s  o i m a g e  wh e r e   th e   ro l e   o t h e   f i rs t   L SB  i s   a s   a   ta m p e r   d e t e c to r a n d   t h e   s e c o n d   L SB  i s   u s e d   t o   s to re   p a ti e n t’ s   a n d   a n y   o th e i m p o rta n i n f o rm a ti o n .   M e d i c a l   i m a g e s   o f o u d e a d l i e s d i s e a s e s   i n   In d o n e s i a   w e re   u s e d   to   te s   th e   p r o p o s e d   wat e rm a r k i n g   te c h n i q u e .   Res u l t s   fr o m   th e   c o n d u c t e d   t e s t s  s h o w th a t   th e   p ro p o s e d   te c h n i q u e   a b l e  t o   g e n e r a te  a  wa t e rm a rk e d  i m a g e  t h a h a s  n o  n o t i c e a b l e  c h a n g e s   c o m p a re d  t o  i t s  o ri g i n a l  i m a g e wit h   PSNR   v a l u e   m o re   th a n   4 4   d a n d   SSIM   v a l u e   o a l m o s t   1 whe re   th e   ta m p e r   d e t e c t o c a n   c o rr e c t l y   d e te c t   a n d  l o c a l i z e  a n y  t a m p e r i n g   o n   th e  wa te rm a r k e d   i m a g e .   F u rth e rm o re th e   p ro p o s e d  t e c h n i q u e  h a s   s h o w n  t o   h a v e   a   h i g h e r   l e v e l   o s e c u ri ty   o n   m e d i c a l   i m a g e s c o m p a re d   t o   DICO M   s ta n d a r d   a n d   s ta n d a r d   wat e rm a rk i n g  m e th o d .     Key w ords DICO M fra g i l e  wa te rm a rk i n g L SB,  m e d i c a l   i m a g e ta m p e d e te c ti o n     Copy righ ©  2 0 1 9   Uni v e rsi t a s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.  Int r o d u ctio n   T he   Dev e l op m en i m ed i c al   i m ag i ng   t ec hn o l o g y   h a s   m ad m ed i c al   i m ag es   c an   be   us ed   t d e arl y   d ete c t i o of   v ario us   d i s ea s es i n c l ud i ng   di s e as es   r eg arded   as   de ad l i es di s ea s es .   Da ta  f r o m   W o r l Heal t O r ga n i z ati on   ( W H O ) i 20 1 3,  s tr ok an he art  di s ea s ar the   de ad l i es di s ea s i I n do ne s i a.  A r ou n m i l l i on   of   Ind on es i an   wer di ag no s ed   wi th  he art  di s ea s an m i l l i on   w er e   di a gn os e w i th  s tr ok e.  O wom an   s i de i the   s am y e ar,  c er v i c a l   c an c er  an bre as c an c er  are  the   d ea dl i es di s ea s i Ind o ne s i w i t 98 ,69 c a s es   f or  c erv i c al   c an c er  an d   61 , 68 2   c as es   f or  breas c an c er  [1] In  l i ne   wi th  t ha the   hi gh   n um be r   of   c erv i c a l   c an c er  c as es   ha s   m ad In do ne s i be c om the   c o un tr y   wi th  the   s ec on d   hi gh es i the   w or l f or  c erv i c al  c an c er [2 ].   E arl y   de tec ti on   of   the   d i s e as es   uti l i z i ng   m ed i c al   i m ag i ng   t ec hn o l o g y   i s   ex pe c ted   to  be   ab l to  m i ni m i z th nu m be r   of   d ea ths   c au s e b y   tho s di s ea s es Me d i c al   i m ag i ng   tec h no l og y   i s  an   ad v an c e d t ec hn o l o g y   tha ha s  a  f un c t i on  to   prod u c e a   v i s ua l  r e pres en t ati on   o f  hu m an  bo d y   whi c i s   us e to  d m ore  ac c urate  di ag n os es   an a pp r op r i ate   tr e atm en de c i s i on In  a dd i ti on ,   m ed i c al   i m ag c a be   s en o v er   th i nt ernet   ( w e l l   k no w as   t el em ed i c i ne )   whi c a l l o w   do c tors ph y s i c i an s an an y   ot he r   he a l th  c are  prof es s i on a l s   d an   e v a l u ati on d i a gn os an tr e atm en t   f r o m   di s tan c [3] T he r e   are  v ario us   t y pe s   or  m od al i ti es   of   m ed i c al   i m ag es   a v ai l ab l e,   s uc as   r ad i o graph y c om pu ted   to m og r ap h y m ag ne ti c   r es o na nc i m ag i n g,  ul tr as ou n i m ag i ng   [4] .   W h ereas the   d i f f erenc b et w ee e ac m od al i t y   i s   on   t he   t y p es   of   en ergi es   an ac qu i s i ti on   tec hn o l og y   us ed   to   prod u c m ed i c al   i m ag e.  Ma gn e ti c   Res o na nc e   I m ag i ng   a nd   C om pu ted   T o m og r ap h y   ( CT )   m od al i ti es   are  t he   m os c om m on   us ed   t d i a gn os e   s tr ok e,  he art  di s e as e,   c erv i c al  an d b r ea s t c an c er  [ 5 6].  T he  us of   m ed i c al  i m ag i ng  te c hn ol og y  c on ti n u es  i nc r ea s i ng   i ev er y   y e ar.  F i g ure  s ho ws   the   us ag of   CT s   an MRIs   de v i c es   i nc r ea s i ng   f r om   the   l as 30   y e ars   i O r ga n i z at i on   f or  E c on om i c   Co - O pe r at i on   a nd   De v e l o pm en ( O E CD)   c ou ntri es   [ 7].   A c c ordi n to   M i n i s tr y   of   Heal t I nd o ne s i a,  g ov ernor s   w i l l   s u pp ort   i i nc r ea s i n the   nu m be r   of  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       A dv an c e d wa termark i ng  t e c hn i q ue  t o i mp r ov e   me d i c al  i ma ge s   ( Me di a A nu ge r ah  A y u )   2685   he a l th   de v i c es   i nc l u di n C T s   an MR Is   d ev i c es   t wi c e   or  ev en   thre t i m es   m ore  t th pre v i o us   nu m be r   w i thi y ea r   20 1 5 2 01 9 [ 8].     Inc r ea s i the   nu m be r   of   m ed i c al   i m ag i ng   t ec hn o l o g y   c an   l ea to  m ore  an ne w   c y be r - threats   s i nc i i s   tr an s f erabl o v er  the   i nte r n et T he r ef ore,  i i s   m us to  s ec ure    the   m ed i c al   i m ag es   f r o m   an y   k i nd   of   att ac k s i nc an y   c ha ng e s   on   m ed i c al   i m ag es   m a y   l ea to   i nc orr ec di a gn os es   an tr ea tm en de c i s i o n s   f or  the   pa ti e nt.   In  m ed i c al   i m ag i ng   tec hn ol o g y   arena,   D i g i ta l   Im ag i ng   an d   Com m un i c ati on   i M ed i c i ne   ( DICO M)  i s   us ed   as   a i nt ernat i o na l   s tan da r f or  tr an s f err i ng ,   s tori ng ,   r etri e v i ng   m ed i c a l   i m ag i nf orm ati on In  s h ort,  DICO i m ag f or m at  c on tai ni ng   t w i m po r tan pa r ts T he   he ad er  f i l whi c s av i m po r tan i nf orm ati on   s uc a s   pa ti en t   i nf orm ati on s tu d y   i nf or m ati on an d   the   p i x el   d ata DICO S t an d ard  i m pl em en s ev era l   s ec urit y   s c h em es   on   bo th,   the   c o nf i de n ti a l   da t a nd   i m ag es   as   s tat ed   i n   P S 3 1 of   th DI CO M   S tan da r d,   w h i c h a b ou S ec urit y   S y s tem  Ma na g em en t P r of i l es  [ 9].   DICO S t an d ard  c urr en t l y   i m pl e m en ts   di g i ta l   s i gn at ure  to  gu arant ee   t he   au th en ti c i t y   an i nt eg r i t y   of   the   pi x e l   da ta  an s a v ed   i n   grou tag   ( F F F A ,FF F A ) F urth erm ore,  DICO S tan da r d  i m pl em en ts  en c r y pti o n s uc h  as  A E S  a nd   tr i p l e D E S  o n s e l ec te DICO M   Data  S et,  on of   the m   i s   the   E l ec tr on i c   P ati en Rec ord  ( E P R) . M oreov er,  DICO S tan da r d   al s s pe c i f i es   an on y m i z at i on   s c he m b y   de l eti ng   or  c ha ng i ng   an y   c on f i de n ti a l   DICO M   Dat S et  i order   t al l o the   DICO f i l up l o ad ed   p ub l i c l y   f or  c ert ai p urpos es   s uc h   as   r es e arc h,   pres en tat i on ,   s tud y ,   etc .   [9] T he   l i m i tat i on s   of   th s ec ur i t y   s c he m es   i m pl em en ted   b y   DICO S tan da r ds   are   i nte grit y   a nd   a uth e nti c i t y   ar no ad dres s ed   f or  s el ec ted   DICO Data   S e an t he   an on y m i z ed   DICO M f i l e c ou l no t  be  us ed  f or f urther d i ag no s es  a n y m or e,  s i nc e t h e i nf orm ati on  ab ou pa t i e nt   was   r em ov ed   pe r m an en t l y   F urtherm ore,  un au t ho r i z e pe o pl c ou l e di pa r t l y   or  c om pl ete l y   al ter  th pi x e l   da t of   the   m ed i c al   i m ag an c an no t   l oc al i z of   al tered  p i x el T ho s be c om e     the  m aj or l i m i tat i on s   i n t he   DICO S tan da r d [ 10 11 ].     K no wi n th l i m i tat i o ns   of   c urr en s ec urit y   s c he m es the   w ork   pres en te i th i s   pa pe r   tr i es   to  f i nd   an de v e l o s ec urit y   s c he m f or  m ed i c al   i m ag es T hi s   s tud y   propo s es   s ec urin g   tec hn i qu e   w h i c ba s ed   o du al - l a y er  f r ag i l i m ag w ate r m ar k i ng   to   e ns ure   the   i n teg r i t y ,   c on f i de nt i a l i t y   an d   au the nti c i t y   of   the   m ed i c a l   i m ag es .   T he   r em ai ni ng   of   the   pa p er  i s   org an i z ed   as   f ol l o w s s ec ti o di s c u s s es   the   l i tera ture  r e v i e w   o di g i ta l   i m ag w at erm ar k i ng   f o r   m ed i c al   i m ag es the s ec ti on   e x pl ai ns   ab o ut  t he   pro po s e m eth od f ol l o wed  b y   s e c ti on   whi c h   de s c r i be s   th m eth od o l o g y   us ed s ec t i on   i l l us tr at es   the   ex am i na ti o r es u l of   ou r   pro po s ed   m eth od ; a nd  f i na l l y s ec ti on  6  pres en ts  th e c o nc l us i on s  of  th e s tu dy .           F i gu r 1.  N um be r  of  C T /MRI  de v i c es   i n O E CD  c o un tr i es   i 19 8 0 - 20 1 4       2.  Dig it al  W at er ma r king  f o r  M edical  Image s   Di g i ta l   w at erm ar k i ng   i s   tec hn i qu f or  em be dd i ng   da ta  or  i nf orm ati on   c al l e w at erm ar k   i nto   m ul ti m ed i a   ob j ec t   w h i c c a l l ed   th c o v er   s uc h   as   i m ag e,  v i de o,   a ud i or  ev e on l y   tex t.  A c c ordi n to  i ts   f un c ti o na l i t i es d i g i t al   w at erm ar k i ng   c an   be   c l a s s i f i ed   i nt t w o   c ate go r i es r ob us an d   f r ag i l wate r m ar k s Robu s w at erm ar k s   are  go od   f or  au t h en ti c a ti o a nd   c ha r ac teri z i n r es i s ta nt  to  c om m on   s i gn a l   proc es s i ng   s uc as   c om pres s i on O the   ot he r   ha nd a   f r ag i l wate r m ar k   wi l l   no t   s urv i v e   f r om   s i gn al   proc e s s i ng ,   ho we v er  i i s   g oo d   to  be   us ed   f or  da ta  i nt eg r i t y   [1 2].   T he r ef ore,  thi s   s tud y   de v e l o ps   f r ag i l wate r m ar k i ng   to  en s uri ng     the   i nte grit y   of   the   m ed i c al   i m ag w h i c al s f ol l o w e b y   en s urin i ts   a u the nt i c i t y   a nd   c on f i de nt i a l i t y Mo r eo v er,  i thi s   s tu d y ,   Le as S i gn i f i c an c B i ( LS B )   m od i f i c ati on s p ati al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 5,  O c tob er 20 19 :   26 8 4 - 26 96   2686   do m ai w a term ar k i ng   s c he m i s   i m pl em en ted   to   d e v e l op   a   f r ag i l wate r m ar k i ng   f or  m ed i c al   i m ag es W he r ea s the   LS B   m od i f i c ati on   i m ag wat erm ar k i ng   w ork s   b y   c ha n gi n the   l ea s s i gn i f i c an b i ( L S B )   of   th e   c ov er  i m ag w i t th wate r m ar k   bi ts   [13 ].  E m be the   wate r m ar k   i nto   the   l as t  t w o  s i g ni f i c an t  b i ts  f or ex am pl e (2 nd   a nd   1 st   LS B  of  c o v er  i m ag e) f or eac h   pi x el   v al ue ,  th wate r m ar k  m o s tl y   no go i ng   to  de tec t ab l b y   hu m an   e y es   [14 ].  F or  ex am pl e,  i f   the   i m ag e   pi x el   i s   18 whi c ha s   b i na r y   v al ue   of   10 11 0 10 0   an th w at e r m ar k   bi ts   0,  the   v a l u of   th pi x e l   wi l l   be   the   s am e,  18 0 S am pi x el   v a l u wi th  wate r m ar k   bi ts   1,  th p i x el   v al ue   wi l l   be   10 11 01 01   whi c h   i s   18 i d ec i m al T hu s hu m an   e y es   ar l es s   s en s i t i v w i t t w c o l ors   tha ha v v a l ue   18 an 18 i gra y  c ol ors  b et w e en   bl ac k  i s  0  an w h i te  i s  2 55  [ 15 ].   Di g i ta l   w ate r m ar k   tec hn i qu es   ha v be e prop os ed   f or  s ec urin m ed i c al   i m ag es [16 ]   propos e r ob us an i m pe r c ep ti b l d ua l   w ate r m ar k i ng In  th ei r   prop os ed   m eth od   h y b r i err or  c orr ec ti ng   c od es   ( c om bi na t i on   of   B CH  &   r ep et i t i on   c o de )   are  ut i l i z ed   to  e nc od t he   w at erm ar k   da ta  be f ore  em be dd i ng   i i nto   th c o v er  i m ag e.  S i nc the y   us e   an oth er  i m ag as   the   c o v er   i m ag e,  the i r   m eth od   r eq ui r es   c ov er  i m ag w h i c c an   ho l d   a l l   the   w at erm ar k   da ta  ( the   m ed i c a l   i m ag e).   T he   [17 18 prop os ed   m eth od s   wi th  th i d e of   c o m bi ni ng   d i g i ta l   w at erm ar k i ng   w i th   c o m pres s i on   or/and   c r y p tog r ap h y   a l g orit hm B oth   m eth od s   uti l i z th e nc r y pti on   a nd   c o m pres s i on   on   w at erm ar k   da ta   ( E P a nd   bi ts   of   RO I)   an do   the   proc es s   be f o r i ns ert i ng   i i nto   LS B   of   the   c o v er  i m ag e.  T he   di f f erenc be t wee the m   i s   [17 ]’ s   m eth od   u s Regi on   of   Int eres t   ( RO I)   as   the   c o v er   i m ag e,  thu s   m a y   c au s e   de gradat i o o RO I’ s   qu a l i t y .   [18 ] s   m eth od   on   t he   oth er  h an d,   us e   Regi on   of   Non - I nte r es t   ( RO NI)   as   th c o v er  i m ag w h i c m ea n   the  RO NI  pa r t s h ou l d b e l arge e no u gh  t o h o l al l  t he   wate r m ar k .   Ins tea of   j us hi di n E P or  i m ag e’ s   bi ts   i nto   c o v er  i m ag ( s am i m ag or  oth er  un r el ate i m ag e),  r es ea r c he r s   al s de v e l op   m eth od   f or  tam pe r   de tec ti on   an d   l oc a l i z at i on   to  k no w   w he t he r   the   i m ag ha s   be e tam pe r ed   an i ts   l oc ati on [1 9 20 propo s ed   tam pe r   de tec t i on   an l oc a l i z at i on   o f   i m ag ba s ed   o w at erm a r k i ng   bl oc k How e v er,  t he i r   m eth od s   on l y   f oc us   w he t he r   the   i m ag h as   be en   t am pe r ed   or  no t,  an th e y   i g no r t he   DICO tag s   s uc as   E P R i m ag prop erti es s tud y   an s er i es   proper ti es etc [ 21 ]   pro po s ed   du a l - l a y er   wate r m ar k i ng  f or  m ed i c al  i m ag es T he  m eth od  em be d s  th E P R  da ta  i nt o 2 nd   LS B  of  RO NI  pa r an bl oc k - ba s ed   i m ag o n   1 st   L S B   of   m ed i c al   i m ag f or  tam pe r   de tec ti on   an l oc a l i z a ti o n.  O the r   pro po s ed   m eth od   b y   [6]   do   th c om bi ni ng   of   c r y p t og r ap h y   a nd   wate r m ar k i ng   t prov i d c on f i de nt i a l i t y ,   au t he nti c i t y   an d   i n teg r i t y   of   th m ed i c a l   i m ag e.  B oth   [12 ]’ s   an d   [2 1]’ s   m eth od s   em be the   E P d ata   i nt RO NI  pa r t   of   the   i m ag es whi c m ea ns   the i r   m eth od   r e al l y   de p en d   on   the  s i z of  th e RO NI   w ho  c an  h ol d  al l   wate r m ar k  bi ts .   T he   s tud y   pres e nte i th i s   pa pe r   prop os es   a   tec h ni q ue   to  s ec ure  m ed i c al   i m ag es   whi c ba s e on   d ua l - l a y e r   fr ag i l d i g i ta l   w at erm ar k i ng T he   propos ed   t ec hn i q ue   us es   ha s v a l ue   o f   DICO t ag s   t e ns ure  t he   i nt eg r i t y   of   th DICO t ag s ,   en c r y p ts   t he   E P R   to   pro v i de   c on f i de nt i a l i t y   an au th en t i c i t y ,   an the em be ds   i t   i th 2 nd   L S B   of   th m ed i c al   i m ag an l as tl y   c al c u l at es   the   ha s v al u of   8x no n - ov erla pp e bl oc k an c r ea tes   an   i d   f or  ea c bl oc k   whi c t he em be ds   i i nt o   1 st   L S B   to  pro v i d i nte gri t y   of   th m ed i c al   i m ag e.  T he   propos ed   tec hn i qu e   h as   b ee n   tes t ed   on   CT   a nd   MRI   m ed i c al   i m ag es   of   he art   d i s ea s es ,   s tr ok es c erv i c al   c an c ers   an breas c an c ers   w h i c are  the   d ea d l i es di s ea s e   i Ind on es i a.   T he   de tai l   of   propos e d t ec h ni q ue   i s  di s c us s ed  i n   s ec ti o n 3 .       3.  T h e P r o p o se d   S e curit y T ec h n iqu e   T he r are  t wo  c ore  proc es s es   tha t   ne ed   to  be   pe r f or m ed   i ou r   pr op os e tec h ni q ue i .e.   wate r m ar k   e m be dd i n pr oc es s   an wate r m ar k   ex tr ac ti on   proc es s .   T hi s   s ec ti on   di s c us s es     the  proc es s es   i n d eta i l s .     3.1.  W ate r ma r E mb edd in g  P r o c es s     T he   wate r m ar k   e m be dd i n proc es s   m ai nl y   ha s   t wo   m ai s ub - proc es s es whi c are    the   wat erm ar k   ge ne r ati on   an d   w at erm ar k   i ns erti on .   T he   f l o of   t he   proc es s   i s   s um m a r i z ed   i a   di a gram  w hi c h  pres e nte d  i n  Fig ur e 2 .   In  ou r  s tu d y ,  t w o   wate r m ar k s  are us ed  an d e m be dd ed  i nto   i ts   c orr es po nd i ng   m ed i c a l   i m ag e:  c on c ate na t i o of   E P an h as of   DICO D at S et  ( DI CO T ag s )   an t he   c o nc ate na t i on   of   i d   an h as v a l u e   of   ea c no n - o v er l ap pe d   b l oc k Her e   i s   m ore  de ta i l   ab o ut  t he   wate r m ar k   ge ne r ati on :   a.   S ep arate  the   E P ta gs   a nd   i m pl em en A E S 25 en c r y p ti o a l g orit hm   to  en c r y p ( E nc Ct)   us ed  to  gu arant ee  t he  c on f i de nt i a l i t y  a nd   au th en t i c i t y  o f  th e E P R.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       A dv an c e d wa termark i ng  t e c hn i q ue  t o i mp r ov e   me d i c al  i ma ge s   ( Me di a A nu ge r ah  A y u )   2687   b.   Cal c u l ate   t he   h as of   DIC O tag s   ( Has hDt  whi c i s   us ed   to  g ua r an tee   t he   i nt eg r i t y   of   i us i ng   S H A  2 56  a l g orit hm .   c.   Conc ate na t i on  of  th e H as h Dt an d E nc Ct to   be c om e t h e 1 st   wate r m ar k : Con DC.   d.   A f ter  em be dd i n th Co nD i nt 2 nd   L S B   of   the   c o v er   i m ag e,  prep are  8x 8   no n - o v erl ap p ed   bl oc k s   i m ag c on c ate na t wi th  t he   r o &   c o l um as   an   i of   ea c no n - o v er l ap p ed   b l oc k s .   T he c al c ul ate   th h as of   i t   us i n S H A 25 a l g orit hm T hi s   w at erm ar k   da ta  ac as   tam pe r   de tec tor  an ab l e t o s ho w t he  ta m pe r s  l oc a ti o n.           F i gu r 2.  W ate r m ar k   ge ne r ati o n a nd   i ns erti on   of  th e p r op os ed  te c hn i q ue       T he   ne x s tep   i s   wate r m ar k   i ns erti o ( em be dd i n g)  pro c es s E m be the   Co nDC  i nto   2 nd   LS B   an c o nc ate na t i on   of   i an h as of   ea c bl oc k   i nto   i ts   c orr es po n di ng   b l oc k s T he   de tai l   of  i ns erti on  m eth od   di s c us s es  i n t he  f ol l o wi ng  m an ne r :   a.   E x pa n d t h e l en g th  of  Co nD C to  f i t th e s i z of  th e c o v er  i m ag e   b.   T i nc r ea s the   s ec urit y i ns ert  r an do m l y   ea c b i of   ConDC  i nto   2 nd   LS B   of   i m ag us i ng     the  f ol l o wi ng   eq u at i on :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 5,  O c tob er 20 19 :   26 8 4 - 26 96   2688   f ( x )  =  k x   m od  n  +  1                 ( 1)     whereas k   i s   th s ec r et  prim k e y   i n   w h i c k     [1,   n ];  x   i s   t he   b i po s i t i o of   C on DC  wi t h       [1,   l e ng th   of   Con DC] an n   i s   t he   tot a l   nu m be r   of   pi x e l s   a v a i l a bl f or  wate r m ar k   em be dd i ng   c.   T he m ov f or  s ec on w at erm ar k s S i nc W e   us S HA 25 on   ea c b l oc k w h i c ge ne r a te   64   he x - b y tes   c h arac ters t he W ne ed   to  c h oo s r an do m l y   1 h ex - b y t es   c ha r ac ters   to  f i t   the  t ota l  b i ts  a v ai l a bl e  on  8 x 8 n on - o v er l ap pe d  bl oc k s  u s i ng  f orm ul a:      f ( x )  =  k x   m od  n  +  1                 ( 2)     whereas ,   k   i s   the   s ec r et  pri m e k e y   i n   w h i c k     [1 n] x   i s   th c h arac ters   po s i ti on   of   the   ha s h   r es ul wi th  x     [ 1,  1 6];   an n i s  th e t o tal  nu m be r  of  pi x el s  a v a i l a bl e f or waterm ar k   em be dd i ng   d.   E m be r an do m l y   the   s e l ec t ed   c ha r ac ters   i n to  1s L S B   of   c orr es po nd i n bl oc k   us i ng   f ol l o wi n f or m ul a:     f ( x )  =  k x   m od  n  +  1                 ( 3)     whereas k   i s   the   s ec r et  prim k e y   eq ua l   to  prev i o us   k   us ed   i pr ev i ou s   s te p;  x   i s   th e   c ha r ac ters   po s i t i on   of   the   c on c ate na te s tr i n i bi na r y   x     [1,   6 4];   an i s   th t ota l   nu m be r   of  pi x el s  a v a i l ab l e f or  w ate r m ar k  e m be dd i n g.     3.2.   W ate r ma r E xtr ac t io n  P r o c es s     T he   m ai ob j ec ti v of   wate r m ar k i ng   ex tr ac ti on   pr oc es s   i s   to  c he c k   the   i n teg r i t y c on f i de nt i a l i t y   an a uth en t i c i t y   of   th i m ag e.  Det ai l s   o th i s   proc es s   are   pres en t ed   i n   F i g ure  3.    A s   de p i c ted   i F i g ure  3,  t h ere  are  t w p ha s es   to  c he c k   the   da ta  i nte grit y f i r s c he c k   w he th er    the   i m ag h as   be e tam pe r ed   or  no t,  th en   c he c k   w h et he r   the   DICO T ag s   ha s   b ee t am pe r ed   or not.   Her i s  m ore de tai l   ab ou t th w at erm ar k  ex tr ac ti on :   a.   Di v i d e t h e m ed i c al   i m ag e i n to  8x no n - o v er l ap pe d  bl oc k s  an d e x tr ac t 1 s LS B  of  e ac h b l oc k .   b.   Cal c u l ate   ha s of   ea c b l oc k   the c o m pa r the   c al c ul at i on   r es u l wi th  t he   ex t r ac ted   ha s h   v a l ue If   the   v al ue   i s   no the   s am e,  thi s   m e an s   the   i m ag ha s   be en   al t ered.     T he  no n - o v er l ap pe d  b l oc k s  c an  s h o w   the  l oc ati on   of  ta m pe r ed  i m ag e.  O the r wi s e,  c on ti n ue  to   the  n ex t s tep s .   c.   E x tr ac th 2 nd   L S B   of   the   c ov er  i m ag to  ge the   c on c ate na t ed   s tr i ng   of   DICO M   T ag s   ha s v a l ue   an d  th e  en c r y p te d E P R.    d.   Cal c u l ate   the   ha s of   the   DICO ta gs   the c om pa r w i t th ex tr ac ted   D I CO tag s .     If   the   v al ue s   are  s am e,  th en   c on ti n ue   t the   ne x t   s tep s ot he r wi s th D ICO M   tag s   ha v e   be en  al tered   e.   La s tl y , a f ter c he c k i ng  t he  m ed i c a l  i m ag e   a nd  t he  D ICO M t ag s de c r y p t th e e nc r y pt ed  E P R.       4.  M eth o d o log y   T he   s c he m ati c   f l ow   of   thi s   s tud y   i s   f i r s tl y   b y   r ev i e wi n prev i ou s   w ork s   an i de n ti f y i n   the   s tu d y   po s i t i o a nd   c o n tr i bu t i on   to  the   top i c   of   s ec urin g   m ed i c al   i m ag es T he n,  de s i gn   an d   i m pl em en t ati on   of   th prop os ed   t ec hn i qu e,   f ol l o wed   b y   c o l l ec ti n the   s tud y   m ate r i al s   an d   d ata   c ol l ec t i on . L as t l y ,  an al y z e t he  d ata   an dra w   a c on c l us i on .     4.1.  S o u r c e of  M ateri als     Me d i c al   i m ag es   whi c h   r el at ed   wi th   f ou r   de a dl i es di s e as es   i n   I nd o ne s i ar us e d   i n   t hi s   s tud y   to  t es the   pro po s e wate r m ar k i ng   tec hn i qu e T he   an on y m i z ed   m ed i c al   i m ag es   are  tak en   f r o m   op en   w eb s i te.   T he   i m ag f or m at  f r o m   o f   the   m ed i c al   i m ag orig i n al l y   i s   i dc m   f or m at   ( DICO f orm at).  T he   s i z e   of   m ed i c al   i m ag of   CT   s c an   i s   ab o ut  51 2x 5 12 - p i x el   m atri x   an d     the   MRI   i s   ab o ut  25 6x 2 56 - pi x el   i m ag wi th   1 a l l oc ate d   b i ts   a nd   the   i m ag i m on oc hrom e   m od e.  T ho s e s i z es  are t he   c o m m on  s i z e o f  m ed i c al   i m ag e f or CT  s c an  an MRI  m od al i ti es  [2 2] :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       A dv an c e d wa termark i ng  t e c hn i q ue  t o i mp r ov e   me d i c al  i ma ge s   ( Me di a A nu ge r ah  A y u )   2689       F i gu r 3.  W ate r m ar k  ex tr ac ti on  of  th propos e d t ec h ni qu e       4.2.  P e r f o r man c A n al ys i s on  Image Q u ali t y  ( Imp e r ce p t ibilit y   A n al y s is)     In  t hi s   r es e arc wor k the   p r op os ed   s c he m ati c   us of   LS B   wate r m ar k i ng   tec h ni q ue   i s   to   em be the   w ate r m ar k   to  the   c ov er  i m ag e.  A s   r es u l t,   an   i m ag qu a l i t y   d eg r ad ati on   w i l l   oc c ur.   T he   go o qu a l i t y   of   i m ag wate r m ar k i ng   tec h ni qu e   i s   tha t   the   i m ag c an   ho l d   as   m uc da ta   as   po s s i bl e,  an t he   i m ag q ua l i t y   d eg r a da t i on   l ev el   i s   l o w   [ 23 ].   T he r are   v ari ou s   tec hn i q ue s   t ev a l u ate   the   d i f f erenc b et w ee an   orig i n al   i m ag a nd   wate r m ar k ed   i m ag whet h er  qu a l i t ati v e l y   or  q ua nt i ta ti v e l y A m on tho s tec h ni q ue s the   m o s an c om m on l y   us ed   c r i ter i an b ec om the   s tan d ard  ev a l u ati on   of   i m ag qu al i t y   m ea s urem en ts   are  Me an   S qu ared  E r r or  ( MS E )   a nd   t he   P ea k   S i g na l   t No i s Rat i ( P S N R)   f or  qu an ti t ati v m eth od   an S tr uc tura l   S i m i l arit y  I nd ex   Me tr i x  ( S S I M) f or qua l i tat i v e m eth od.    T he   go al   of   MS E   i s   to  m ea s ure  or  pro v i de   qu an t i tat i v s c ores   of   t w o   s i gn al s / i m ag e s   whi c d es c r i be   ho w   s i m i l ar  the   s i gn al / i m ag to  ea c h   oth er,  th de gree  of   err or  or  di s torti o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 5,  O c tob er 20 19 :   26 8 4 - 26 96   2690   am on the m MS E   c an   be   ob tai ne b y   c a l c ul ati ng   th av er ag of   s qu ared  i nt e n s i t y   of   t w or  m ore ( i np uts )  i m ag es  as  s ho w i n t he  f orm ul a o f  MS E   be l o w :      =   1  ( , , ) 2 1 = 0 1 = 0             ( 4)     where  N i s   th i m ag s i z e,  x j ,k   i nd i c ate s   t he   j k - th   pi x el   v a l u of   wate r m ar k ed   i m ag an   x j ,k   i nd i c ate s   the   j k - th  pi x el   v a l u of   the   ori gi na l   i m ag e.  T he   s m al l er  th MS E   v a l ue   i nd i c ate s     the  d eg r a da t i on   l e v e l  of  th e  wate r m ar k ed  i m ag e i s  l o w.   P ea k   S i gn al   t Noi s R ati ( P S NR)   i s   m ath em ati c al   wa y   to  m ea s ure  the   i m ag qu a l i t y   ba s ed   on   th pi x e l   d i f f erent  b et w e en   the   t wo  i m ag es th or i g i na l   i m ag a n w a term ar k e d   i m ag e.  MS E   ne ed   to  c a l c ul at ed   f i r s be f ore  c al c ul at i ng   t he   P S NR  whi c c a be   c al c u l at ed     b y  f ol l o wi ng  f or m ul a:      = 10   10 2                 ( 5)     whereas i s   th r an g of   i m ag pi x el   i nte ns i t y A s   ex am pl e,  f or  i m ag of  bi t/p i x el   of   gra y s c al i m ag e,  L= 2 8 - 1 = 25 5.  T he   hi g he r   v a l ue   of   P S NR  i nd i c ate s   t he   be t ter  qu al i t y   of    wate r m ar k ed  i m ag e.   B oth   MS E   an P S v a l ue s   are  s i m pl an ea s y   t c al c ul at e,  ho wev er,  the y   are  no v er y   wel l   m atc he t p erc ei v ed   v i s ua l   q ua l i t y F or  th at  r e as on i n   20 04 ,   S tr uc t ural   S i m i l arit y   Ind ex   Me tr i x   wer prop os ed   b y   [ 24 ].   S S IM   i s   on e   of   H um a V i s ua l   S y s t em   ( HV S )   m eth o t c he c k   i m ag qu a l i t y   an S S IM  u s ed   to  c om pa r t w i m ag es   qu a l i t y   b y   m ea s urin g   t he i r   s i m i l ari t y T hree  as pe c t s   are  c al c ul at ed   to  d ete r m i ne   the   s i m i l ari t y   of   two  i m ag es l um i na nc e,  c on tr as an s tr uc ture  of   th i m ag es T he   l um i na nc e   f un c ti o ns   l   (x   y )   f or  r ef erenc e   i m ag x   ( i n   th i s   c as e   i s     the  or i gi na l  i m ag e) an d t es t  i m ag y  ( th w a term ar k ed  i m ag e) i s :     ( , )   =   2 + 1 2 + 2 + 1                 ( 6)     where μ x   an d  μ y   are  the  m ea v al ue s  of  x  an d   y ,  an d C 1 i s  a  s t ab i l i z i ng  c o ns tan t.   T he  s tr uc ture c om pa r i s on  fu nc ti o n s   (x   y )  of  S S IM  i s  e x pres s ed  as :     ( , )   =    + 3 + 3                 ( 7)     where  σ xy   i s   the   c orr el at i on   be t w e en   x   an y   a nd   C3  i s   c on s tan s tab i l i z er.   T he n,  th S S IM  i nd ex   c an  be   w r i tte n a s :      ( , )   =   [ ( , ) ] . [ ( , ) ] . [ ( , ) ]         ( 8)     i n [ 24 ],  α =  β  =  γ   =  1  an d C 3 =   C2/2 . T ho s e,  S S IM(x , y )  f i na l l y  c a n b ex pres s ed   a s :      ( , )   =   ( 2 + 1 ) ( 2  + 2 ) ( 2 + 2 + 1 ) ( 2 + 2 + 2 )             ( 9)     S S I i s   d ec i m al   v al u be t w e en   - 1   to   1.  W he r ea s - f or  no n - i de nti c a l   da tas et  an   the   o pp os i te,   i f   al l   pi x e l   v a l ue s   are  i d en t i c al .   I th i s   s tud y th S S I v al u c al c ul ate us i n p y t ho l i brar y  c a l l ed  “ s c i k i t - i m ag e” l i brar y .     4.3.  P e r f o r man c A n al ys i s on  T amp er  Dete ctio n  ( F r agilit y   A n al ys is)     S e v era l   m al i c i ou s   att ac k s   s uc as   i m ag c r op pi n g,  c op y - p as te   att ac k s c ol l ag att ac k   an c o ns tan t - a v er ag att a c k   are  c om m on l y   us ed   t t he   f r ag i l i t y   of   w at erm ar k i ng   s c he m [25 ].  W h ereas i m ag c r op pi n an c op y - pa s te  a tta c k s   w ere  do ne   b y   c r op   or  c op y - p as te  s om pa r of   the   w at erm ar k ed   i m ag r an do m l y Co l l a ge   at ta c k   i thi s   s tud y   do ne   b y   c o p y i n t he   au th en t i c ate d   b l oc k   of   w at erm ar k ed   i m ag i nt an ot he r   p art  of   the   i m ag e.   Co ns tan t - a v era ge   att ac k   do ne   b y   m od i f y i n t he   p art  of   t he   i m ag an k ee the   av erag i nte ns i t y   of   the   i m ag   the   s am wi th   the   ori gi na l   on e.  F r a gi l di gi t al   wate r m ark i ng   i whi c h   de pe n o av era ge   i m ag e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       A dv an c e d wa termark i ng  t e c hn i q ue  t o i mp r ov e   me d i c al  i ma ge s   ( Me di a A nu ge r ah  A y u )   2691   i nte ns i t y   wi l l   n ot  r es i s to  t hi s   k i nd   of   att ac k .   T he s att ac k s   are  c ho s en   i ord er  to  c om pa r e     the   pr op os e s c he m w i th   oth er  f r ag i l e   di gi t al   wat erm ar k i ng   w h i c pro po s ed   b y   [2 6]  a nd   [ 27 ].   Cal c u l ate tam pe r ed   d ete c ti on   r at c an   b us ed   to   e v al u ate   the   q ua l i t y   of   the   ta m pe r   de tec ti o m eth od T a m pe r ed   de tec t i on   r at c al c u l at es   the   n um be r   of   ta m pe r ed   bl oc k s   de tec ted   i n     the   i m ag e.  Hi gh er  r at of   ta m pe r ed   bl oc k   i nd i c ate s   a   go od   t am pe r   de tec ti o m eth o d.  Her i s     the  f orm ul a t o c al c u l at e t h e  ta m pe r ed  de t ec ti o n rate  ( T DR)      =                        100%           ( 10 )       5 . Re sult a nd  D isc u s sio n   T hi s   s ec ti on   pres e nts   the   r es ul ts   of   s tud y   c on d uc ted   a nd   d i s c us s es   the   i nte r pret a ti on   of  the  r es u l ts  an d i ts   i m pl i c ati on s     5.1.  M edical  Im ages  Dat a se t   T he   propos ed   tec hn i q ue   was   de v e l o pe a nd   i m pl em en te us i n p y t ho progr a m m i ng   l an gu a ge I w as   t he n   tes te on   m ed i c a l   i m ag es   w h i c h   r el at ed   t th f ou r   de ad l i e s di s ea s es   i Ind o ne s i a F i gu r s ho w s   al l   m ed i c al   i m ag es   da tas et  us ed   i n   th i s   r es ea r c wor k   w i th  de t ai l   propert i es  s tat e d i n T ab l e  1 .       T ab l e 1 P r op erti es   of  Me d i c al  Im ag es  Data s et   No   N a m e   M o d a li t y   S iz e   B it   D e p t h   C o lor   Ty p e   1   B r e a s t _ M R I   M R I   2 5 6   x   2 5 6   16   M o n o c h r o m e   2   C e r v i x _ M R I   M R I   5 1 2   x   5 1 2   16   M o n o c h r o m e   3   B r a in_ M R I   M R I   2 5 6   x   2 5 6   16   M o n o c h r o m e   4   H e a r t _ C T   CT   5 1 2   x   5 1 2   16   M o n o c h r o m e   5   B r e a s t _ C T   CT   5 1 2   x   5 1 2   16   M o n o c h r o m e   6   B r a in_ C T   CT   5 1 2   x   5 1 2   16   M o n o c h r o m e             ( a)     ( b)   ( c )         ( d)   ( e)   ( f )     F i gu r 4.  Im ag e d ata s et:  ( a )  breas t (MRI) , (b)  c er v i x  ( M RI) , (c )  brai n (M RI)   ( d) hea r t (C T ) , (e)  breas t (C T ) , ( f )  brai n (CT )       S i nc al l   i m ag es   are  tak en   f r o m   o pe w e bs i te  n am ed   as   htt p:/ / www.c a nc erim ag i ng a r c hi v e. ne t/ th i s   m ea ns   the   i m ag es   are  an on y m i z ed   m ed i c al   i m ag es   i whi c h   p oi nt  t he   pa ti e nt  i nf or m ati on   or  ot he r   c o nf i de nti a l   tag s   ha s   be e r em ov ed   or  c ha ng e wi th  r an d om   v al u as   s ho wn  i F i gu r 5.  F or  tha t   r e as on b ef ore  us i ng   t he   i m ag es   f or  f urther   proc es s r ati o na l   du m m y   v al u es   are  i ns erte i nto   r em ov e DICO ta gs T hi s   pro c es s   of   pu tti ng   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   17 ,  No 5,  O c tob er 20 19 :   26 8 4 - 26 96   2692   du m m y   v al ue s   k no w as   de - i d en t i f i er  as   s h o w n   i n   F i gu r e   6.   A f ter  th de - i de nti f i er  proc es s ,     DICO M   f i l e   w i t c om pl ete   D ICO t ag s   i s   r ea d y   to  us f or  tes ti ng   t he   p erf or m an c of    the  pro po s e d t ec h ni q ue           F i gu r 5.  A no n y m i z e d DIC O tags           F i gu r 6.  D e - i d en t i f i er DIC O tags       5.2.  P e r f o r man c A n al ys i s on  Image Q u ali t y   ( Imp e r ce p t ibilit y   A n al y s is)   P erc ep t ua l   i m pe r c ep ti bi l i t y   i s   o ne   of   th m os s i gn i f i c an t   i n de x es   i n   th wate r m ark i ng   pe r f or m an c an a l y s i s T hi s   m ea ns   tha t   h um an   e y es   s ho u l no t   b ab l to  de t ec the   em be dd ed   wate r m ar k   i the   c ov er  i m ag e.  F i gu r e   gi v es   t he   wat erm ar k ed   i m ag es   ge n erate b y   pro po s ed   wate r m ar k i ng   s c he m es   on   m ed i c al   i m ag es W c a s ee   th at  th w at erm ar k ed   i m ag es   i n     F i gu r e   7   are   a l m os the   s a m as   the   orig i n al   i m ag i n   F i g ure  4.   It   s ho w s   the   pro po s ed   s c he m e   prov i de s   s at i s f ac tor y   wat erm ar k   i m pe r c ep ti bi l i t y T he   s m al l   di f f er en c be t ween   the   i m ag es   c an   be  s ee n f r o m  th ei r  M S E , P S NR a nd   S S IM  v a l ue s   as  d es c r i be s  i n  T ab l e 2 .   T ab l 2   s ho w s   th c om pa r i s on   of   L S B   s ta nd ard   w a ter m ar k   an propos e wate r m ark i ng   tec hn i qu e   i t erm   of   MS E P S NR   an S S IM   v al u es S t an d ard  wate r m ar k i ng   i th i s   s tat i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       A dv an c e d wa termark i ng  t e c hn i q ue  t o i mp r ov e   me d i c al  i ma ge s   ( Me di a A nu ge r ah  A y u )   2693   where  t he   wate r m ar k   bi e m be dd ed   i nto   the   LS B   of   c ov er  i m ag wi th ou t   r an d o m i z at i on   an   the   propos e wate r m ar k i ng   tec h ni q ue   r an d om i z ed   t he   i ns erti on   of   the   wate r m ar k   bi ts B oth ,   s tan da r an prop os ed   w a t erm ar k i ng   tec hn i q ue s   ha s   P S N v al u es   m ore  t ha 44   dB a nd   S S I v a l ue s   a l m os w h ereas   1   i s   the   m ax i m u m   v al u of   S S I M)  the s pro v th i m pe r c ep ti b i l i t y   of   the   w at erm ar k   ob j ec ti v el y .   F r o m   thi s   tab l e the ge n erate  gra ph s   l i k s ho w i n   F i gu r an F i gu r e   9.   F r om   the s f i gu r e s P S NR  an d   S S I v a l ue s   o f   propos e t ec hn i qu e   c on s i s ten tl y   s ho w   hi g he r   v a l u es   tha t he   s ta nd ard  w a term ar k i ng T hi s   m ea ns   tha r an do m i z ed   th i ns erti on   of   wate r m ar k   bi ts   gi v es   h i g he r   v a l ue   of   P S NR  a nd   S S I w h i c i nd i c ate   the   pro p os ed   tec hn i qu produc es  b ett er  wate r m ar k ed  i m ag e q ua l i t y  c om pa r e wi th  the  s t an d ard  w a term ar k i ng  te c hn i qu e .             ( a)     ( b)   ( c )         ( d)   ( e)   ( f )     F i gu r 7.  W ate r m ar k ed   i m ag e : (a)  bre as t (MRI) , (b)  c er v i x  ( MR I) , (c )  brai n ( MRI),    ( d) hea r t (C T ) , (e)  breas t (C T ) , ( f )  brai n (CT )       T ab l e 2 W ate r m ar k ed  I m ag es  Q ua l i t y  C om pa r i s on   M e d ic a I m a g e s   S t a n d a r d   W a t e r m a r k ing   P r o p o s e d   S c h e m e   M S E   P S N R   S S I M   M S E   P S N R   S S I M   c t _ b r a in   2 . 0 9 5 2 5 6 8 1   4 4 . 9 1 8 4 3 1 0 1   0 . 9 9 9 8 8 0 7 0   2 . 0 2 3 4 3 3 6 9   4 5 . 0 6 9 9 1 3 8 5   0 . 9 9 9 8 7 8 7 4   m r _ b r a in   2 . 1 8 0 2 8 2 5 9   4 4 . 7 4 5 6 7 5 7 3   0 . 9 9 8 9 6 8 3 6   2 . 1 8 1 3 8 1 2 3   4 4 . 7 4 3 4 8 7 9 0   0 . 9 9 9 0 3 7 5 7   c t _ b r e a s t   2 . 1 8 9 6 7 4 3 8   4 4 . 7 2 7 0 0 8 2 4   0 . 9 9 9 5 4 0 8 4   2 . 1 1 2 2 8 1 8 0   4 4 . 8 8 3 2 8 5 0 4   0 . 9 9 9 6 3 5 3 7   m r _ b r e a s t   2 . 3 2 8 2 9 2 8 5   4 4 . 4 6 0 4 2 7 5 7   0 . 9 9 9 1 2 2 6 2   2 . 1 9 1 2 0 7 8 9   4 4 . 7 2 3 9 6 7 7 9   0 . 9 9 9 4 7 8 2 4   c t _ h e a r t   2 . 4 9 8 2 6 4 3 1   4 4 . 1 5 4 4 1 9 7 7   0 . 9 9 9 8 2 7 7 5   2 . 5 0 1 8 0 4 3 5   4 4 . 1 4 8 2 7 0 1 7   0 . 9 9 9 8 1 6 2 1   m r _ c e r v ix   2 . 4 3 0 2 0 6 3 0   4 4 . 2 7 4 3 7 2 1 9   0 . 9 9 9 3 5 9 0 2   2 . 3 9 3 4 4 7 8 8   4 4 . 3 4 0 5 6 3 8 7   0 . 9 9 9 3 7 4 6 2           F i gu r 8.  P S N c om pa r i s on       F i gu r 9.  S S I c om pa r i s on     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.