نشانه گذاری پایدار، ناآگاه و مقیاس پذیر تصاویر رقمی برای انتقال بر روی محیط های ناهمگن

نشانه گذاری رقمی به فرآیند درج یک پیغام شناسایی مانند یک داده متنی، یک صوت یا یک تصویر لوگو، که نشانه نامیده شده و به طور انحصاری مالکیت صاحب اثر را اثبات می کند، درون داده های رقمی اتلاق می شود. در این پایان نامه، سه الگوریتم برای نشانه گذاری پایدار، ناآگاه و مقیاس پذیر تصاویر رقمی در حوزه تبدیل موجک معرفی می شوند. الگوریتم اول روشی برای نشانه گذاری چنداندازه ای تصاویر ارائه می کند که در برابر فشرده سازی پیش رونده تصاویر در حوزه تبدیل موجک پایدار است. در این الگوریتم تجزیه چنداندازه ای از نشانه، درون ضرایب تصویر تجزیه شده توسط تبدیل موجک درج می شود. فرآیند درج نشانه از پایین ترین زیرباند فرکانسی تصویر موجک شروع شده و هر کدام از زیرباند های نشانه تجزیه شده در زیرباند متناظر در هرم موجک درج می شود. الگوریتم دوم، نسخه توسعه یافته ای از الگوریتم اول می باشد. در این الگوریتم نمایشی چنداندازه ای از نشانه دودویی درون ضرایبی از تصویر موجک درج می شود که شامل اطلاعات نواحی پرفعالیت تصویر می باشند. در پایین ترین زیرباند فرکانسی، ضرایب دارای واریانس محلی بیشتر و در زیرباندهای فرکانسی از نوع فرکانس بالا، ضرایب دارای دامنه بیشتر به عنوان میزبانان داده های نشانه انتخاب می شوند. انتخاب چنین ضرایبی برای درج نشانه باعث می شود که تغییرات ناشی از درج نشانه در تصویر بیشتر در نواحی پرفعالیت تصویر رخ دهند و با توجه به حساسیت کمتر سیستم بینایی انسان به این نواحی از تصویر، درج داده های نشانه در این ضرایب شفافیت بیشتری را برای سیستم نشانه گذاری به ارمغان می آورد. الگوریتم سوم کارایی دو الگوریتم نشانه گذاری مقیاس پذیر قبلی را با بکارگیری الگوریتم های ژنتیک افزایش می دهد. در این الگوریتم، موقعیت های درج نشانه به صورت کرومزوم های الگوریتم ژنتیک کد شده اند. با تکامل جمعیتی از کرومزوم ها توسط انتخاب طبیعی و عملگر های ژنتیک، موقعیت های تقریباً بهینه ای برای درج نشانه یافته می شود. بنابراین با تکامل الگوریتم ژنتیک می توان به صورت کارآمدی شفافیت الگوریتم نشانه گذاری را افزایش داد و به پایداری خوبی در برابر فشرده سازی براساس تبدیل موجک گسسته دست یافت. شفافیت تمامی الگوریتم ها در حد بسیار مطلوبی بوده و تصاویر نشانه گذاری شده توسط آن هاهیچ گونه تغییر یا خرابی را بروز نمی دهند. استخراج نشانه در تمام الگوریتم های مورد بحث به صورت ناآگاه بوده و نتایج آزمایشات به خوبی پایداری روش های ارائه شده در برابر فشرده سازی پیش رونده تصاویر مخصوصاً در نرخ های بیتی بسیار پایین را اثبات می کنند. نشانه درج شده در چندین اندازه مختلف از تصاویر فشرده شده قابل استخراج است. تمامی الگوریتم های ارائه شده سازگار با روش های فشرده سازی پیش رونده تصاویر بوده و این سازگاری باعث پایداری هرچه بیشتر نشانه می شود. الگوریتم های ارائه شده می توانند کاندیداهای خوبی برای شناسایی و تعیین مالکیت در هنگام انتقال پیش رونده تصاویر در شبکه های ناهمگن همچون اینترنت، که مقیاس پذیری روش فشرده سازی تصویر و به تبع آن مقیاس پذیری نشانه از نیازمندی های اصلی آن ها می باشد، باشند.