17362

17362

نشان‌گذاري صدا مبتني بر تبديل موجك با استفاده از دنباله فيبوناچي

كارشناسي ارشد

مخابرات امن

بهمن‌ماه 1395

دكتر سيد علي‌اصغر بهشتي شيرازي

برق

چكيده در سال‌هاي اخير، پيشرفت‌هاي روزافزون شبكه‌هاي مخابراتي و كامپيوتري سبب دسترسي آسان به محتواي چندرسانه‌اي ديجيتال مانند صدا، تصوير و ويدئو شده است. ازاين‌رو جهت جلوگيري از كپي‌برداري غيرقانوني از اين محتواي ديجيتال، روش نشان‌گذاري پيشنهاد گرديده است. در اين پايان‌نامه، ما دو روش نشان‌گذاري صداي كور و مقاوم در برابر حملات معمول با استفاده از درج مبتني بر اعداد فيبوناچي و طيف گسترده در حوزه فركانس ارائه مي‌دهيم. درج نشانه‌ها در باند فركانسي كه سيستم شنوايي انسان حساسيت كمتري دارد با استفاده از تبديل موجك، صورت مي‌گيرد. ايده اصلي، تقسيم زماني طيف سيگنال صدا به فريم‌هاي كوچك و تغيير دامنه ضرايب تقريب سطح ششم تبديل موجك با استفاده از اعداد فيبوناچي در روش پيشنهادي اول است و در روش دوم، استفاده از ضرايب تقريب سطح ششم براي نشان‌گذاري با استفاده از روش طيف گسترده است كه براي بهبود در روش دوم نتايج، از مدل روان‌شناسي شنوايي و كاهش همبستگي نيز استفاده گرديده است. نتايج نشان مي‌دهد كه روش‌هاي ارائه‌شده، مقاومت بالايي در برابر حملات مانند نويز گوسي، فيلتر پايين گذر، نمونه‌برداري مجدد، چندي سازي مجدد و تغيير مقياس دامنه رادارند و درعين‌حال ظرفيت حدود bits/s 686 براي روش پيشنهادي مبتني بر اعداد فيبوناچي و bits/s 83 براي روش پيشنهادي مبتني بر طيف گسترده با شفافيت قابل‌قبول مي‌باشند. در روش پيشنهادي مبتني بر اعداد فيبوناچي امكان مصالحه بين الزام‌هاي نشان‌گذاري شامل مقاومت، شفافيت و ظرفيت نيز براي ما فراهم مي‌كند. واژه‌هاي كليدي: نشان‌گذاري صدا، اعداد فيبوناچي، تبديل موجك، طيف گسترده، مدل روان‌شناسي شنوايي، كور.

1396/03/09

3/20/2018 12:00:00 AM

Abstract: In recent years, due to ever increasing development of telecommunication and computer networks, the digital multimedia contents i.e. Audio, Image and Video are easily accessible. Therefore, In order to prevent illegal copying of these digital contents, watermarking has been proposed. In this thesis, we propose two methods of watermarking; blind and robust audio watermarking schemes, based on Fibonacci numbers properties and spread spectrum in transform domain. Watermark embedding is performed in the low-frequency band in which Human Auditory System has less sensitivity using Discrete Wavelet Transform. The key idea is dividing audio signal spectrum into small frames and modificating magnitude of 6th level of Discrete Wavelet Transform approximation coefficients by using Fibonacci numbers in the first proposed scheme and modificating magnitude of 6th level of Discrete Wavelet Transform approximation coefficients by using spread spectrum in the second proposed scheme. To improve given results, psychoacoustic model as well as decorrelation approach has been used. The experimental results illustrate that the proposed methods have high robustness against various common audio signal processing attacks i.e. Gaussian noise addition, Low pass filter, Resampling, Re-quantizing, MP3 compresstion, Amplitude Scaling, Echo addition without signifant perceptual disturtion (ODG is about -1). The first proposed scheme has a capcity about 686 bps data payload and the second scheme has about 83 bps data payload. Also we can attain trade-off between capacity, robustness and impressibility, by choosing various kinds of sequence numbers in watermarking approach using Fibonacci numbers. Keywords: Audio watermarking, Fibonacci Numbers, Discrete Wavelet Transform, Spread Spectrum, Psychoacoustic, Blind.