روش مقاوم جدید واترمارکینگ ویدئویی بر پایه ترکیب تبدیل موجک – کسینوسی و شبکه عصبی

جدیدترین استاندارد فشرده سازی ویدئو h.264/avc است که در مقایسه با استاندارد های فشرده سازی ویدئوی پیشین نرخ فشرده سازی بالاتری را دارا می باشد. هنگامی که استفاده از ویدئوهای دیجیتال براساس فرمت h.264 مرسوم شوند، صنعت به روش هایی که برای حفاظت از حق کپی و تعیین اعتبار ویدئو که بازدهی مناسبی از لحاظ مقاومت و شفافیت روی این فرمت ویدئویی داشته باشند، نیاز خواهد داشت. در نتیجه نیاز به الگوریتم های واترمارکینگ ویدئویی دارای بازدهی مطلوب روی ویدئوهای فشرده شده h.264، پنهان از دید بیننده و مقاوم در مقابل حملات بیشتر احساس می شود. در این پایان نامه الگوریتم واترمارکینگ مقاوم و غیر قابل مشاهده ارائه شده است. الگوریتم پیشنهادی براساس تشخیص تغییر صحنه های متمایز و استفاده از دو تبدیل فرکانسی رایج می باشد. ابتدا توسط شبکه های عصبی art2 صحنه های متفاوت در دنباله ویدئویی تشخیص و سپس واترمارک خاکستری که با استفاده از الگوریتم کیاتیک arnold cat map رمزنگاری شده، به تعداد صحنه های متفاوت موجود شکسته می شود. در مرحله بعد با بهره گرفتن از ویژگی های مناسب دو دامنه فرکانسی رایج، تبدیل موجک و تبدیل کسینوسی؛ قسمت های مختلف واترمارک را به صورت مقاوم و شفاف در تمامی فریم های یک صحنه ویدئوی تعبیه می شود. ابتدا از فریم ویدئویی تبدیل موجک در سه سطح گرفته شده و سپس با انتخاب زیرباندهای میانی تبدیل موجک با استفاده از تبدیل کسینوسی بلاکی، دنباله شبه نویز متناسب با بیت واترمارک را در فرکانس های میانی تعبیه می شود. به همین ترتیب برای تمامی فریم های موجود در صحنه های متفاوت، بخش های دیگر واترمارک شکسته شده را تعبیه می کنیم. قبل از اعمال الگوریتم بازیابی، عملیات پیش پردازش به منظور بالا بردن قدرت تشخیص درست واترمارک انجام می شوید. عملیات پیش پردازش شامل اعمال ترکیب دو فیلتر بر روی فریم و یا تصویر واترمارک شده می باشد، که این دو فیلتر، فیلتر شارپ سازی و فیلتر لاپلاسین می باشد. در هنگام بازیابی نیز، الگوریتم بازیابی مشابه الگوریتم تعبیه را بر روی تمامی فریم های موجود در دنباله ویدئویی را برای استخراج واترمارک انجام می دهیم. از طریق مقایسه همبستگی بین اطلاعات استخراج شده از قسمت هایی که در آنها واترمارک تعبیه شده با دنباله شبه نویز اصلی تولید شده برای بیت 1 و 0، بیت واترمارک تشخیص داده می شود. آزمایشات متعددی بر اساس حملات متفاوت پردازش تصویر و ویدئوی رایج برای نشان دادن کارایی الگوریتم های پیشنهادی انجام شده است. در تمامی این آزمایشات مقاومت در برابر حملات و غیر قابل مشاهده بودن واترمارک به اثبات رسیده است.