Skip to main content
SUPERVISOR
Shadrokh Samavi
شادرخ سماوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hoda Rezaee Kaviani
هدی رضائی کاویانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388
Due to extension of computer networks and Internet, digital contents can nowadays be easily exchanged. As a result many copyrighted contents may be shared illegally and this has concerned multimedia owners. To overcome this problem, watermarking schemes are proposed to protect copyright of digital contents such as digital images. These techniques are divided into two groups of spatial and frequency domain methods. A proper watermarking scheme must have high robustness as well as preserving visual quality of the watermarked image. Since that robustness and fidelity are in contrast to each other, having these features at the same time is a major advantage for a robust watermarking method. In this thesis, after discussing watermarking concepts and introducing different types of watermarks, attacks, and several watermarking methods, four watermarking algorithms are proposed. Since proposing a robust watermarking method for digital images is of concern in this thesis, and since frequency domain methods are more robust than spatial domain techniques, all of the proposed watermarking algorithms are designed in the frequency domain. One of the four presented methods is based on wavelet transform. In this algorithm, a HWD based mask is designed to choose proper coefficients of the LL subband for embedding. Human eye is less sensitive to modifications of 2D singularities and since Contourlet transform can extract 2D singularities better than wavelet, hence, the other proposed methods are based on embedding in Contourlet coefficients. To increase robustness, two of the proposed schemes embed the watermark into singular values of Contourlet coefficients. Since proper value of strength factor has an important effect on fidelity and robustness of watermarked images, in this thesis a genetic algorithm is proposed to determine this strength parameter in the embedding phase. The fitness function of genetic algorithm considers both fidelity and robustness of a watermarked image. Three out of four proposed schemes are non-blind methods and need the original image in the extraction phase. But one of the schemes is a blind algorithm and can extract the watermark without having the original image. Since sometimes the original image may not be available at the extraction phase, blindness is a major advantage of this algorithm. To increase robustness of the blind method, embedding is done in DCT coefficients of Contourlet blocks. Furthermore, all the Contourlet based methods benefit from multiple embedding of watermark that increases robustness of proposed techniques. The results of experiments show that proposed schemes have good robustness against usual image processing attacks while preserving fidelity of watermarked images. Keywords: Watermark, watermarking, robustness, fidelity
با توجه به گسترش روزافزون استفاده از شبکه‌های اینترنتی و امکان تبادل آسان محتواهای دیجیتال، امکان سوء استفاده از آثار دیجیتال و انتشار غیرقانونی آن‌ها بیش از پیش فراهم شده است که همین مسئله نگرانی‌هایی را برای صاحبان محتواهای دیجیتال به وجود آورده است. برای غلبه بر این مشکل در سال‌های اخیر روش‌های ته‌نقش نگاری برای حفظ حق مالکیت معنوی آثار دیجیتال ازجمله تصاویر ارائه شده‌اند. این تکنیک‌ها به دو دسته کلی روش‌های حوزه مکان و فرکانس تقسیم می‌شوند. با توجه به اینکه مقاومت و شفافیت دو ویژگی مهم در ته‌نقش نگاری تصاویر دیجیتال بوده و در تضاد با یکدیگر عمل می‌کنند، داشتن این دو ویژگی بصورت همزمان در یک روش ته‌نقش نگاری مقاوم مزیت مهمی‌ به شمار می‌رود. در این پایان نامه پس از بررسی مفاهیم ته‌نقش نگاری، معرفی انواع ته‌نقش‌ها، حمله‌ها و بیان تعدادی از روش‌های موجود، چهار الگوریتم ته‌نقش نگاری برای تصاویر دیجیتال ارائه شده است. از آنجاکه هدف از انجام این پروژه ارائه الگوریتم ته‌نقش نگاری مقاوم برای تصاویر دیجیتال است و با توجه به اینکه روش‌های مبتنی برفرکانس از مقاومت بالاتری نسبت به تکنیک‌های حوزه مکان برخوردار هستند، هر چهار روش‌ ارائه شده در این پایان‌نامه مبتنی بر حوزه فرکانس هستند. یکی از این روش‌ها مبتنی بر تبدیل موجک بوده و با طراحی یک ماسک با استفاده از تبدیل تفکیک پذیر و جهتی HWD، ضرایب مناسب برای جاسازی ته‌نقش در زیرباند LL تصویر را انتخاب می‌کند. چون چشم انسان نسبت به تغییرات ویژگی‌های جهت‌دار دوبعدی تصویر حساسیت کمتری دارد و باتوجه به اینکه تبدیل کانتورلت بهتر از تبدیل موجک این ویژگی‌ها را استخراج می‌کند، سایر روش‌های پیشنهادی در این پایان نامه مبتنی بر جاسازی ته‌نقش در ضرایب کانتورلت تصویر هستند. کلیه روش‌های ارائه شده به جاسازی نمادهای باینری به عنوان ته‌نقش در تصویر می‌پردازند. به منظور افزایش مقاومت در دو روش از الگوریتم‌های پیشنهادی، از تجزیه مقادیر ویژه نیز استفاده شده است. باتوجه به اینکه ضریب مقاومت ته‌نقش پارامتر مهمی‌در مرحله جاسازی بوده و انتخاب مناسب آن اثر قابل توجهی در شفافیت و مقاومت تصویرنهایی خواهد داشت، در این پایان نامه روشی مبتنی بر استفاده از الگوریتم ژنتیک برای تعیین این پارامتر ارائه شده است. تابع برازندگی الگوریتم ژنتیک پیشنهادی با درنظرگرفتن مقاومت و شفافیت تصویر ته‌نقش نگاری شده تعریف شده است. سه روش از الگوریتم‌های پیشنهادی در این پایان‌نامه از نوع روش‌های مطلع بوده و برای استخراج نیاز به تصویر اصلی دارند اما روش چهارم مرحله استخراج ته‌نقش را بدون استفاده از تصویر اصلی و به صورت کور انجام می‌دهد. بنابراین در مواقعی که تصویر اصلی دراختیار نباشد استخراج ته‌نقش از این روش همچنان امکان پذیر است که مزیت مهمی‌برای آن به شمار می‌آید. برای افزایش مقاومتِ روش‌ پیشنهادیِ کور از جاسازی در ضرایب DCT بلوک‌های کانتورلت استفاده شده است. بعلاوه در کلیه روش‌های پیشنهادی مبتنی بر کانتورلت، با جاسازی چندگانه ته‌نقش در ضرایب کانتورلت، مقاومت روش‌های پیشنهادی افزایش یافته‌ است. نتایج آزمایش‌ها برروی تصاویر ته‌نقش نگاری شده نشان‌دهنده مقاومت مناسب روش‌های پیشنهادی در برابر حملات متداول پردازش تصویر در عین حفظ شفافیت آن است. کلمات کلیدی: 1- ته‌نقش 2-ته‌نقش نگاری 3- مقاومت 4-شفافیت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی