ته نقش نگاری در ضرائب کانتورلت با استفاده از الگوریتم ژنتیک

با توجه به گسترش روزافزون استفاده از شبکه های اینترنتی و امکان تبادل آسان محتواهای دیجیتال، امکان سوء استفاده از آثار دیجیتال و انتشار غیرقانونی آن ها بیش از پیش فراهم شده است که همین مسئله نگرانی هایی را برای صاحبان محتواهای دیجیتال به وجود آورده است. برای غلبه بر این مشکل در سال های اخیر روش های ته نقش نگاری برای حفظ حق مالکیت معنوی آثار دیجیتال ازجمله تصاویر ارائه شده اند. این تکنیک ها به دو دسته کلی روش های حوزه مکان و فرکانس تقسیم می شوند. با توجه به اینکه مقاومت و شفافیت دو ویژگی مهم در ته نقش نگاری تصاویر دیجیتال بوده و در تضاد با یکدیگر عمل می کنند، داشتن این دو ویژگی بصورت همزمان در یک روش ته نقش نگاری مقاوم مزیت مهمی به شمار می رود. در این پایان نامه پس از بررسی مفاهیم ته نقش نگاری، معرفی انواع ته نقش ها، حمله ها و بیان تعدادی از روش های موجود، چهار الگوریتم ته نقش نگاری برای تصاویر دیجیتال ارائه شده است. از آنجاکه هدف از انجام این پروژه ارائه الگوریتم ته نقش نگاری مقاوم برای تصاویر دیجیتال است و با توجه به اینکه روش های مبتنی برفرکانس از مقاومت بالاتری نسبت به تکنیک های حوزه مکان برخوردار هستند، هر چهار روش ارائه شده در این پایان نامه مبتنی بر حوزه فرکانس هستند. یکی از این روش ها مبتنی بر تبدیل موجک بوده و با طراحی یک ماسک با استفاده از تبدیل تفکیک پذیر و جهتی hwd، ضرایب مناسب برای جاسازی ته نقش در زیرباند ll تصویر را انتخاب می کند. چون چشم انسان نسبت به تغییرات ویژگی های جهت دار دوبعدی تصویر حساسیت کمتری دارد و باتوجه به اینکه تبدیل کانتورلت بهتر از تبدیل موجک این ویژگی ها را استخراج می کند، سایر روش های پیشنهادی در این پایان نامه مبتنی بر جاسازی ته نقش در ضرایب کانتورلت تصویر هستند. کلیه روش های ارائه شده به جاسازی نمادهای باینری به عنوان ته نقش در تصویر می پردازند. به منظور افزایش مقاومت در دو روش از الگوریتم های پیشنهادی، از تجزیه مقادیر ویژه نیز استفاده شده است. باتوجه به اینکه ضریب مقاومت ته نقش پارامتر مهمی در 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 ته نقش نگاری شده تعریف شده است. سه روش از الگوریتم های پیشنهادی در این پایان نامه از نوع روش های مطلع بوده و برای استخراج نیاز به تصویر اصلی دارند اما روش چهارم مرحله استخراج ته نقش را بدون استفاده از تصویر اصلی و به صورت کور انجام می دهد. بنابراین در مواقعی که تصویر اصلی دراختیار نباشد استخراج ته نقش از این روش همچنان امکان پذیر است که مزیت مهمی برای آن به شمار می آید. برای افزایش مقاومتِ روش پیشنهادیِ کور از جاسازی در ضرایب dct بلوک های کانتورلت استفاده شده است. بعلاوه در کلیه روش های پیشنهادی مبتنی بر کانتورلت، با جاسازی چندگانه ته نقش در ضرایب کانتورلت، مقاومت روش های پیشنهادی افزایش یافته است. نتایج آزمایش ها برروی تصاویر ته نقش نگاری شده نشان دهنده مقاومت مناسب روش های پیشنهادی در برابر حملات متداول پردازش تصویر در عین حفظ شفافیت آن است.