13223

13223

نهان¬نگاري مقاوم بر اساس مدل¬سازي هندسي و آشكارسازي آماري

كارشناسي ارشد

برق - الكترونيك

تير 1393

تير 1393

دكتر ستار ميرزاكوچكي

چكيده هدف اصلي نشانه¬گذاري درج نشانه درون سيگنال ميزبان به سبكي كه نشانه پس از پردازش و تبديل سيگنال ميزبان نيز قابل آشكار¬سازي باشد. در اين رساله، رويكردي جديد به منظور نشانه¬گذاري مقاوم براساس مدل¬سازي هندسي سيگنال تصوير ارائه مي¬شود. نمونه¬هاي سيگنال تصوير همانند نقاطي در دستگاه مختصات دكارتي مدل مي¬شوند. سپس با نقاط حاصل، زوايايي در فضاي دو و سه¬بعدي به عنوان متغير نشانه¬گذاري ساخته مي¬شوند. با تغيير زاويه مدل شده، درج داده در سيگنال ميزبان انجام مي¬شود. از هندسه به منظور مينيمم شدن اعوجاج حاصل از نشانه¬گذاري استفاده شده است. نشانه بايد نسبت به حملات عمدي و غيرعمدي كه از زمان درج تا آشكارسازي نشانه اتفاق مي¬افتند، مقاوم باشد. حملات رايج در تصوير عبارتند از: فيلترهاي مكاني، فشرده سازي با تلف، تبديلات هندسي و بهره. پايداري در مقابل تمام حملات در تمامي كاربردهاي نشانه¬گذاري نياز نمي¬باشد. استفاده از متغير زاويه منجر به افزايش مقاومت در برابر حمله بهره مي¬شود. با توجه به حذف ضرايب فركانس بالا در فرآيندهاي متداول فشرده¬سازي تصوير و نويز¬پذير بودن اين ضرايب، از ضرايب فركانس پايين در هر بلوك از تصوير به منظور درج نشانه استفاده شده است. ضرايب تقريب تبديل موجك دوبعدي در هر بلوك از تصوير به عنوان نمونه¬هاي سيگنال ميزبان استفاده شده است. استفاده از اين ضرايب، نه تنها منجر به مقاومت بالاي روش در برابر نويز و فشرده¬سازي شده است، بلكه توزيع گاوسي ضرايب موجب ساده¬سازي روابط آشكار¬ساز شده است. همچنين به منظور شفافيت بيشتر در نشانه¬گذاري، بلوك¬هايي از تصوير با آنتروپي بالا به منظور درج استفاده شده است. چون انرژي در بلوك¬هايي با بافت يكنواخت در فركانس¬هاي پايين متمركز است بنابراين نشانه¬گذاري در اين بلوك¬هاي موجب كاهش شفافيت تصوير مي¬شود. در نهايت به منظور آشكارسازي بهينه نشانه، از آشكار¬ساز ماكزيمم شباهت (ML)، استفاده كرده¬ايم. اين مهم با تقريب تابع توزيع سيگنال نشانه¬گذاري شده با توزيع¬هاي شناخته¬شده انجام شده است. همچنين عملكرد آشكارساز به صورت رياضي تحليل شده است. نتايج بدست آمده از شبيه¬سازي¬هاي متعدد انجام شده بر روي سيگنال¬هاي واقعي و ساختگي به همراه مقايسه با روش¬هاي مطرح در اين زمينه، تصديقي بر عملكرد مناسب رويكرد ارائه شده است. مقاومت بالا در برابر فشرده¬سازي با تلف، نويز و حمله بهره به همراه شفافيت بالا از اصلي¬ترين مزاياي رويكرد پيشنهادي در سيگنال تصوير است. واژه‌هاي كليدي: نشانه¬گذاري، مدل¬سازي هندسي، آشكار ساز ML، تبديلات تصوير، حمله بهره.