عنوان پایان‌نامه
نهان نگاری تصاویر رنگی با استفاده از آنالیز چند مقیاسی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-سیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1375;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 37068
- تاریخ دفاع
- ۲۹ بهمن ۱۳۸۶
- استاد راهنما
- محسن شیوا, رضا آقائی زاده ظروفی
- دانشجو
- احسان واحدی
- چکیده
- در دهه اخیر به علت اتصال تعداد بیشماری از کامپیوترهای شخصی به شبکه جهانی اینترنت، در واقع انفجاری در توزیع و استفاده آسان از داده دیجیتال چند رسانه ای به وقوع پیوسته است. به منظور حفاظت از این محصولات در برابر کپی های غیر مجاز و حفظ حقوق ناشر در قبال داده صوتی، تصویری و ویدئویی، استفاده از تکنیک های نهان نگاری بصورت گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است. نهان نگاری تصاویر به معنای پنهان کردن داده ای دیجیتال در آنها است. این عمل می بایست به طریقی انجام شود که تغییرات ایجاد شده در تصویر اصلی با چشم قابل تشخیص نبوده و فقط افراد مجاز قادر به استخراج این داده ها باشند و ضمنا، نهان نگاره مورد نظر در اثر پردازش های معمول بر روی تصویر میزبان از بین نرود. در حوزه نهان نگاری تصاویر، بخش عمده ای از پژوهش هائی که تاکنون انجام شده به پنهان سازی داده در تصاویر سطح خاکستری اختصاص داشته است و از همین رو لزوم توجه و تحقیق در زمینه روش هائی که بصورت ویژه و با هدف نهان نگاری تصاویر رنگی طراحی شده باشند، بیش از پیش احساس می شود. این تحقیق ابتدا مروری دارد بر ضرورت، اهمیت و کاربردهای نهان نگاری در دنیای امروز. در مرحله بعد مطالعاتی که تاکنون در حوزه نهان نگاری تصاویر رنگی به انجام رسیده است معرفی شده و چند روش پیشرو در این شاخه مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه این پژوهش که بصورت خاص به نهان نگاری تصاویر رنگی با استفاده از تبدیل موجک اختصاص دارد، تأثیر استفاده از پایه های موجک متفاوت و متداول در کیفیت و مقاومت الگوریتم های نهان نگاری مبتنی بر آنالیز چند مقیاسی مورد مطالعه قرار می گیرد. برای این منظور عملیات نهان نگاری با استفاده از پنجاه پایه موجک متفاوت انجام شده و پس از اجرای آزمایشات متعدد، بهترین گزینه های ممکن انتخاب می شوند. در مرحله بعد، تأثیر استفاده از تعداد سطوح تجزیه متفاوت برای اجرای عملیات نهان نگاری بررسی می شود و پنج مدل متداول بازنمائی تصاویر رنگی مورد مطالعه قرار گرفته و گزینه های برتر از میان آنها انتخاب می گردد. در بخش دیگری از این تحقیق، تأثیر استفاده از روش های بهینه سازی شبه هوشمند و تکاملی نظیر الگوریتم ژنتیکی و PSO در بهبود عملکرد الگوریتم های نهان نگاری مبتنی بر تبدیل موجک مورد بررسی قرار می گیرد. نهایتا در فصل چهارم و بر مبنای نتایج حاصل از آزمایشاتی که پیشتر شرح داده شد، دو روش مجزا برای نهان نگاری تصاویر رنگی با استفاده از تبدیل موجک پیشنهاد می گردد. لازم به توضیح است که در هر دو روش پیشنهادی، بهینه سازی عملیات نهان نگاری با استفاده از الگوریتم ژنتیکی صورت می پذیرد.
- Abstract
- In the past few years, there has been an explosion in the use and distribution of digital multimedia. In order to prevent unrestricted duplication and dissemination of copyrighted materials, the enforcement of multimedia copyright protection has become a very important issue. Digital image watermarking provides copyright protection of image data by hiding appropriate information in the original image. This must be performed in such a way that the added information does not cause serious degradation of the perceptual quality and can not be removed by unauthorized people or attackers. In the field of image watermarking, researches have been mainly focused on gray scale techniques so far, but it should be considered that color image watermarking is an important challenge in the modern digital watermarking literature nowadays. Although there are many techniques for image watermarking, using discrete wavelet transformation is highly motivated by good time-frequency features and directives that match very well with the human visual system principles. In this thesis, first, the importance and various applications of copyright protection techniques in the modern world are introduced. Then, general ideas of previous investigations in the field of digital image watermarking are presented and some of the most recently introduced and state of the art algorithms are discussed. The effect of using different wavelets on the transparency of the final watermarked image and robustness of the extracted watermark against different attacks is investigated. Furthermore, different decomposition levels and color spaces are tested on the same benchmark to find the best possible parameters for data hiding from the robustness and transparency point of views. Genetic algorithm and particle swarm optimization approaches are also studied in chapter three as two potential candidates that can be used to improve the fundamental aspects of each wavelet-based watermarking technique. Finally, two wavelet-based color image watermarking approaches are introduced in chapter four. In both of the proposed methods, genetic algorithm plays a critical role to optimize the watermark embedding procedures.
