C-MLCA와 1차원 CAT를 이용한 의료 영상 암호화

Medical Image Encryption based on C-MLCA and 1D CAT

본 논문에서는 효율적으로 의료 영상을 보호하기 위하여 C-MLCA와 1차원 CAT를 이용한 암호화 방법을 제안한다. 먼저, Wolfram 규칙으로 상태 전이 행렬을 생성한 후 최대 길이의 수열을 만든다. 다음으로 여원 벡터를 곱하여 복잡한 수열로 변환 한다. 그리고 두 수열을 행과 열로 곱하여 원 의료 영상 크기의 기저 영상을 생성한 후 XOR 연산을 한다. 마지막으로 게이트 웨이값을 설정하여 만들어진 1차원 CAT 기저함수와 CAT 변형 계수가 적용된 영상을 연산하면, 최종적으로 암호화된 영상을 얻을 수 있다. 암호화된 영상은 원 의료 영상과 비교하기 위해 히스토그램과 PSNR을 사용하여 평가한다. 또한 NPCR과 키 공 간 분석을 통하여 제안한 방법의 안정성을 검증한다.

In this paper, we propose a encryption method using C-MLCA and 1D CAT to secure medical image for efficiently. First, we generate a state transition matrix using a Wolfram rule and create a sequence of maximum length. By operating the complemented vector, it converts an existing sequence to a more complex sequence. Then, we multiply the two sequences by rows and columns to generate C-MLCA basis images of the original image size and go through a XOR operation. Finally, we will get the encrypted image to operate the 1D CAT basis function created by setting the gateway values and the image which is calculated by transform coefficients. By comparing the encrypted image with the original image, we evaluate to analyze the histogram and PSNR. Also, by analyzing NPCR and key space, we confirmed that the proposed encryption method has a high level of stability and security.