ЮЖНО-СИБИРСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК

ISSN 2304-1943
ЭЛ № ФС 77 – 52804

Об издании Выпуски Выпуски за 2017 год Выпуск 3 (19) - сентябрь 2017 РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ВСТРАИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ВОДЯНЫХ ЗНАКОВ В ОБЛАСТЬ ДИСКРЕТНОГО ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

1Download PDF

РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ВСТРАИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ ВОДЯНЫХ ЗНАКОВ В ОБЛАСТЬ ДИСКРЕТНОГО ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

В.В. Генрих, Д.И. Некрасов
Ключевые слова:  дискретное вейвлет-преобразование, цифровые водяные знаки, стеганография, цифровое изображение
Аннотация:

На сегодняшний день проблема защиты информации от несанкционированного доступа является одной из важнейших проблем в области информационной безопасности, что обусловлено развитием и массовым распространением технологий обработки и передачи цифровой информации. Решить данную проблему можно при помощи методов компьютерной стеганографии, один из которых основан на встраивании в цифровые объекты – аудиозаписи, видеофайлы и, в частности, изображения – цифровых водяных знаков (ЦВЗ) – специальных и обычно невидимых меток, содержащих информацию о владельце этих данных и позволяющих провести его аутентификацию. В данной работе рассмотрен алгоритм встраивания ЦВЗ в область дискретного вейвлет-преобразования (ДВП) цифрового изображения, основанный на блочном кванто-вании вейвлет-коэффициентов в квадранте среднечастотных значений. Предложена модификация данного алгоритма. Проведено исследование на предмет нахождения оптимальной для встраивания ЦВЗ частотной области. В качестве величин, на основе которых оценивается эффективность исходного и модифицированного алгоритмов, используются следующие вели-чины: пиковое отношение сигнала к шуму (PSNR) и коэффициент битовых ошибок (BER). Полученные результаты могут быть применены в системах защиты видеоданных от несанкционированного копирования, а также в качестве средства защиты документов, удостоверяющих личность, от фальсификаций (если на данном документе имеется фотография его владельца). В процессе исследований установлено, что при извлечении ЦВЗ, встроенных по исходному алгоритму, возникают ошибки в отдельных битах. Данный недостаток удалось устранить при помощи модификации алгоритма, которая отличается большей эффективностью по критериям безошибочности и качества встраивания в совокупности.

AN IMPROVED ALGORITHM OF DIGITAL WATERMARKING BASED ON WAVELET TRANSFORM

V.V. Genrikh, D.I. Nekrasov
Index terms:  discrete wavelet transform, digital watermarks, steganography, digital image
Abstract:

Today, the problem of protecting information from unauthorized access is one of the most important problems in the field of information security, which is due to the development and mass dissemination of technologies for processing and transmission of digital information. This problem can be solved by means of computer-based steganography methods, one of which is based on the embedding in digital objects - audio recordings, video files and images - digital watermarks (DW) - special and usually invisible marks containing information about the owner of this data and allowing its authentication. In this paper, we present an algorithm for embedding DW in the region of discrete wavelet transform (DWT) of digital image based on block quantization of wavelet coefficients in the quadrant of mid-frequency values. A modification of this algorithm is proposed. A study was carried out to find the optimal frequency domain for embedding DW. As the results, based on which the effectiveness of the source and modified algorithms is evaluated, the following parameters are used: peak signal-to-noise ratio (PSNR) and bit error rate (BER). The obtained results can be applied in video data protection systems against unauthorized copying, and also as a means of protecting identity documents against fraud (if this documents contains a photograph of its owner). In the course of the research was established that the extraction of the DW, when using the original algorithm, leads to errors in individual bits. This disadvantage was eliminated by modifying the algorithm, which is more efficient by the criteria of error-free and quality of embedding in total.

  

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск, ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство