СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ  
ОРТОГОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В ЧАСТОТНЫХ АЛГОРИТМАХ МАРКИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Батура Владимир Александрович, Тропченко Александр Ювенальевич

2014 , ТОМ 14, НОМЕР 6 ( ноябрь-декабрь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

УДК 004.056

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОРТОГОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В ЧАСТОТНЫХ АЛГОРИТМАХ МАРКИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Батура В.А., Тропченко А.Ю.

Читать статью полностью

Язык статьи - Русский

Аннотация

Рассматривается эффективность использования ортогональных преобразований в частотных алгоритмах цифрового маркирования неподвижных изображений. Выбраны дискретное преобразование Адамара, дискретное косинусное преобразование и дискретное преобразование Хаара. Их эффективность определяется незаметностью встроенного с их помощью в изображение цифрового водяного знака, его стойкостью к наиболее распространенным операциям обработки изображения: JPEG-сжатию, зашумлению, изменению яркости и размера, эквализации гистограммы изображения. При использовании указанных ортогональных преобразований алгоритм цифрового маркирования его параметры встраивания остаются неизменными. Незаметность встраивания определяется величиной пикового отношения сигнала к шуму, стойкость водяного знака – коэффициентом корреляции Пирсона. Встраивание считается незаметным, если величина пикового отношения сигнала к шуму не ниже 43 дБ. Встроенный водяной знак

считается устойчивым к определенной атаке, если коэффициент корреляции Пирсона не ниже 0,5. Для вычислительного эксперимента выбран алгоритм Elham, основанный на энтропии изображения. Вычислительный эксперимент проводится по следующему алгоритму: встраивание цифрового водяного знака при помощи алгоритма Elham в низкочастотную область изображения (контейнера), применение вредоносного воздействия на защищаемом изображении (стеганоконтейнере), извлечение цифрового водяного знака. Данные действия сопровождаются оценкой качества

стеганоконтейнера и водяного знака, на основе которых и определяется эффективность ортогонального преобразования. В результате вычислительного эксперимента было установлено, что выбор указанных ортогональных преобразований при одинаковом алгоритме и параметрах встраивания не влияет на степень незаметности водяного знака. Основываясь на показателях корреляции, была установлена эффективность дискретного преобразования Адамара и дискретного косинусного преобразования по отношению к выбранным для эксперимента атакам. При этом использо-

вание дискретного преобразования Адамара повышает устойчивость встроенного водяного знака к изменению яркости и эквализации гистограммы стеганоконтейнера. Использование преобразования Хаара показало наименьшую эффективность. Полученные результаты будут полезны при разработке частотного алгоритма встраивания цифрового водяного знака в изображение.

Ключевые слова: преобразование Адамара, сжатие JPEG, стеганография, цифровое маркирование, цифровой водяной знак

Список литературы

1. Грибунин В.Г., Оков И.Н., Туринцев В.И. Цифровая стеганография. М.: СОЛОН-Пресс, 2002. 272 с.

2. Su Q., Niu Y., Zhao Y., Pang S., Liu X. A dual color images watermarking scheme based on the optimized

compensation of singular value decomposition // AEU – International Journal of Electronics and Communications.

2013. V. 67. N 8. P. 652–664.

3. Wu X., Sun W. Robust copyright protection scheme for digital images using overlapping DCT and SVD //

Applied Soft Computing Journal. 2013. V. 67. N 2. P. 1170–1182.

4. Patra J.C., Phua J.E., Bornand C. A novel DCT domain CRT-based watermarking scheme for image authentication

surviving JPEG compression // Digital Signal Processing: A Review Journal. 2010. V. 20. N 6. P.

1597–1611.

5. Bhatnagar G., Jonathan Wu Q.M. A new logo watermarking based on redundant fractional wavelet transform

// Mathematical and Computer Modelling. 2013. V. 58. N 1–2. P. 204–218.

6. Bhatnagar G., Jonathan Wu Q.M., Raman B. A new robust adjustable logo watermarking scheme // Computers

and Security. 2012. V. 31. N 1. P. 40–58.

7. Maheswari S., Rameshwaran K. A robust blind image watermarking based on double Haar wavelet transform

(DHWT) // Journal of Scientific and Industrial Research. 2012. V. 71. P. 324–329.

8. Maity S.P., Kundu M.K. DHT domain digital watermarking with low loss in image informations // AEU –

International Journal of Electronics and Communications. 2010. V. 64. N 3. P. 243–257.

9. Ho A.T.S., Shen J., Chow A.K.K., Woon J. Robust digital image-in-image watermarking algorithm using fast

Hadamard transform // Proc. IEEE International Symposium on Circuits and Systems. 2003. V. 3. P. III826–

III829.

10. Maity S.P., Kundu M.K. Perceptually adaptive spread transform image watermarking scheme using

Hadamard transform // Information Sciences. 2011. V. 181. N 3. P. 450–465.

11. Shabanali Fami E., Samavi S., Rezaee Kaviani H., Molaei Radani Z. Adaptive watermarking in Hadamard

transform coefficients of textured image blocks // 16th International Symposium on Artificial Intelligence and

Signal Processing. Shiraz, Iran, 2012. V. 2012. Art. 6313799. P. 503–507.

12. Saryazdi S., Nezamabadi-pour H. A blind digital watermark in Hadamard domain // International Journal of

Computer, Information, Systems and Control Engineering. 2007. V. 1. N 3. P. 784–787.

13. Разинков Е.В., Латыпов Р.Х. Встраивание цифрового водяного знака в изображение с использованием

комплексного преобразования Адамара // Материалы II международной научной конференции по

проблемам безопасности и противодействия терроризму. М.: МЦНМО, 2007. С. 509–514.

14. Bhatnagar G., Raman B. Robust watermarking in multiresolution Walsh-Hadamard transform // IEEE International

Advance Computing Conference (IACC 2009). Patiala, Infia, 2009. Art. 4809134. P. 894–899.

15. Sarker I.H., Iqbal S. Content-based image retrieval using Haar wavelet transform and color moment // Smart

Computing Review. 2013. V. 3. N 3. P. 155–165.

16. Ho A.T.S., Shen J., Tan S.H. A character-embedded watermarking algorithm using the fast Hadamard transform

for satellite images // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 2002.

V. 4793. P. 156–167.

17. Балонин Ю.Н., Сергеев М.Б. Алгоритм и программа поиска и исследования М-матриц // Научно-

технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 3 (85). С. 82–86.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License