واترمارکینگ تصاویر رنگی با روش SVD و DWT در نرم افزار متلب

  • سه شنبه ۱۴ فروردین ۱۳۹۷
  • بازدید 519 نفر
  • 1 امتیاز2 امتیاز3 امتیاز4 امتیاز5 امتیاز (57 امتیاز از 13 رای)
    Loading...

واترمارکینگ تصاویر رنگی با روش SVD و DWT در نرم افزار متلب

واترمارکینگ تصاویر رنگی در متلب

در این بخش پروژه واترمارکینگ تصاویر رنگی با روش SVD و DWT را در نرم افزار MATLAB آماده کردیم که در در ادامه به توضیحاتی در مورد واترمارکینگ تصاویر رنگی پرداخته و فیلم و تصاویر خروجی این پروژه پردازش تصویر ارائه شده است.

واترمارکینگ تصاویر چیست ؟

در گذشته فناوری که بتواند حقوق مادی و معنوی رسانه  دیجیتال را حفظ کند و از کپی‌ های غیرمجاز ممانعت به عمل آورد، وجود نداشت. این نیاز توجه جامعه پژوهشی را به خود جلب کرد و منجر به تولد واترمارکینگ دیجیتال شد. در واترمارکینگ دیجیتال اطلاعاتی را به صورت مستقیم در داخل داده های چند رسانه ای تعبیه و جاسازی می کنیم که به اطلاعات تعبیه شده واترمارک (WaterMarking) گفته می شود. این سیگنال اضافه شده ضمن اینکه باید شامل اطلاعات کافی برای رسیدن به میزان امنیت مورد نظر باشد به نحوی به سیگنال اصلی اضافه می شود اولا نامرئی بوده و ثانیا به راحتی قابل حذف نباشد یا حداقل حجم پردازش لازم برای حذف غیرمجاز آن به نحوی باشد که باعث کاهش قابل توجهی در کیفیت داده اصلی شود.

واترمارکینگ و استگانوگرافی

می توان اینگونه گفت که واترمارکینگ زیرمجموعه ای از ​استگانوگرافی یا پنهان نگاری (Steganography) می باشد. مسئله ای که در واترمارکینگ مطرح می شود این است که اطلاعات پنهان در رسانه دیجیتال مرتبط با آن رسانه می باشند و برای اعتباربخشی به اثر مورد استفاده قرار می گیرد. هدف اصلی واترمارکینگ وارد کردن اطلاعات در شی پوشش (سیگنال اصلی) است به طوریکه نتوان آن را تغییر داد و یا از بین برد و در صورت دستکاری، شی پوشش به طور کامل غیر استفاده شود. در واترمارکینگ، شی پوشش اهمیت دارد ولی در استگانوگرافی پیام محرمانه اهمیت دارد.

روش های واترمارکینگ

همانند استگانوگرافی، واترمارکینگ نیز می تواند در دو حوزه انجام پذیرد:

  • حوزه مکان: واترمارکینگ در ﺣﻮزه ﻣﮑﺎن ﺳﺎده و ﺳﺮﯾﻊ اﺳﺖ وﻟﯽ ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺷﮑﻨﻨﺪه اﺳﺖ. روش ﮐﻠﯽ در این حوزه را ﻣﯽ ﺗﻮان بدین ﺻﻮرت ﺗﻮﺻﯿﻒ ﮐﺮد ﮐﻪ داده واترمارک ﺑﺎ اﻋﻤﺎل ﺗﻐﯿﯿﺮات اﻧﺪﮐﯽ در ﻣﻘﺎدﯾﺮ رسانه دیجیتال ﻗﺮار داده ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ.
  • حوزه تبدیل: واترمارکینگ در ﺣﻮزه ﺗﺒﺪﯾﻞ روﺷﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﺗﻤﺮﮐﺰ ﺑﺮ روی آن ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ و اﻏﻠﺐ روش ﻫﺎی اراﺋﻪ ﺷﺪه در اﯾﻦ ﺣﻮزه اﺳﺖ.

ﺗﺒﺪﯾﻼت SVD و DWT

تبدیل مقدار منحصر به فرد تجزیه (Singular Value Decomposition – SVD) و تبدیل موجک گسسته (Discrete wavelet transform – DWT) ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ اﺑﺰار در ﭘﺮدازش داده ﻫﺎی ﻣﺎﻟﺘﯽ ﻣﺪﯾﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ، ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ در زﻣﯿﻨﻪ واترمارکینگ در داده ﻫﺎی ﻣﺎﻟﺘﯽ ﻣﺪﯾﺎ ﻧﯿﺰ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮏ اﺑﺰار ﻣﻬﻢ ﺑﻪ ﺷﻤﺎر ﻣﯽ روﻧﺪ. واترمارکینگ در ﺣﻮزه ﺗﺒﺪﯾﻞ ﺑﻪ ﺻﻮرت اﺗﻮﻣﺎﺗﯿﮏ واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻣﺤﺘﻮای رسانه پوششی اﺳﺖ و ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ از ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﯿﺸﺘﺮی ﺑﺮ ﺧﻮردار ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. وﯾﮋﮔﯽ ای از ﺗﺒﺪﯾﻼت ﮐﻪ در واترمارکینگ ﻣﻬﻢ اﺳﺖ ﻣﯿﺰان ﻓﺸﺮده ﺳﺎزی اﻧﺮژی ﺗﻮﺳﻂ ﺗﺒﺪﯾﻞ می باشد ﮐﻪ در ﻣﻘﺎوﻣﺖ واترمارکینگ ﺗﺄﺛﯿﺮ ﻣﯽ ﮔﺬارد.

معرفی پروژه

واترمارکینگ مطرح شده در اینجا مربوط به واترمارکینگ تصاویر رنگی می باشد. ابعاد هر دو تصویر میزبان و واترمارک ۵۱۲*۵۱۲ می باشد. در ابتدا هر دو تصویر را به حوزه ویولت برده و پس از آن تجزیه SVD فرکانس های پایین سه کانال رنگی بدست آمده و جاسازی اطلاعات بر روی مقادیر ویژه SVD که در بردار S آن می باشد، انجام می پذیرد. به منظور تولید تصویر واترمارک شده معکوس SVD و DWT صورت گرفته تا تصویر به حوزه مکان برگردد. در شکل زیر فلوچارت مربوط به مرحله درج واترماک نشان داده شده است.

واترمارکینگ تصاویر رنگی با روش SVD و DWT در نرم افزار متلب

شکل ۱: مراحل درج واترمارک

نتایج حاصل از درج روش مطرح شده به صورت شکل زیر می باشد:

واترمارکینگ تصاویر رنگی با روش SVD و DWT در نرم افزار متلب

شکل ۲: تصویر اصلی

واترمارکینگ تصاویر رنگی با روش SVD و DWT در نرم افزار متلب

شکل ۳: تصویر واترمارک

واترمارکینگ تصاویر رنگی با روش SVD و DWT در نرم افزار متلب

شکل ۴: تصویر واترمارک شده

در اینجا برای استخراج تصویر واترمارک نیازمند تصویر میزبان و تصویر واترمارک شده و همچنین ضرایب تبدیل می باشیم. مراحل استخراج نیز در شکل زیر نمایش داده شده است.

واترمارکینگ تصاویر رنگی با روش SVD و DWT در نرم افزار متلب

شکل ۵: مراحل استخراج واترمارک

تصویر استخراجی با این روش به صورت زیر می باشد.

واترمارکینگ تصاویر رنگی با روش SVD و DWT در نرم افزار متلب

شکل ۶: تصویر استخراجی

ملاحظه می شود کیفیت تصویر استخراجی پایین می باشد و دلیل آن نیز انجام واترمارکینگ در تصاویر رنگی می باشد که باید در سه فاز Red ، Green و Blue انجام شود. البته امروزه تکنیکهای مختلفی در راستای بهبود روش های واترمارکینگ در تصاویر دیجیتال رنگی ارائه شده است که در این مجال پرداختن به این روش ها امکانپذیر نمی باشد. یکی از روش های محبوب در واترمارکینگ تصاویر دیجیتال استفاده از تجزیه SVD در کنار تبدیل DWT می باشد که در این پروژه به آن پرداخته شده است.


مشاهده ویدئو در این باره

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید