نهان نگاری بدون اتلاف و نیمه شکننده ی تصاویر دیجیتال

با پیشرفت سریع تکنولوژی دیجیتال و استفاده ی گسترده از اینترنت، نهان نگاری دیجیتال به عنوان ابزار قدرتمندی در زمینه ی محافظت داده مورد استفاده قرار گرفته است. یک دسته ی مهم از روش های نهان نگاری که به نام نهان نگاری بدون اتلاف و نیمه شکننده شناخته می شوند،برای رفع مشکل شکنندگی در الگوریتم های نهان نگاری بدون اتلاف مطرح شده اند. هدف اصلی این پایان نامه ارائه ی الگوریتم هایی نیمه شکننده برای نهان نگاری بدون اتلاف به منظور بهبود نتایج وگسترش کاربرد نهان نگاری بدون اتلاف در زمینه ی سندیت تصویر است. بر این اساس سه الگوریتم نهان نگاری بدون اتلاف و نیمه شکننده پیشنهاد شده است. الگوریتم پیشنهادی اول، یک الگوریتم نهان نگاری تهی بر اساس ضرایب ویولت وماشین بردار پشتیبان است.بر این اساس، الگوریتم ارائه شده با استخراج بردار ویژگی مقاوم بر پایه ضرایب ویولت تصویر و اختصاص دنباله بیت بیشتر برای ضرایب فرکانس پایین، که با تغییر تصویر براحتی تغییر نکرده، به آموزش svm پرداخته است. trained-svm در گیرنده برای تست الگوهای آموزشی از تصویر دریافتی مورد استفاه قرار می گیرد. خروجی trained-svmنهان نگاره ی استخراجی است. اگر تصویر دریافتی در گیرنده نسبت به تصویر میزبان بدون تغییر باشد، نهان نگاره ی استخراجی معادل با نهان نگاره ی اصلی است و اگر شدت تغییرات تصویر زیاد و قابل توجه باشد، نهان نگاره ی استخراجی از trained-svmبا نهان نگاره ی اصلی متفاوت است. این مسئله نشان دهنده ی آن است که استفاده از svm، تا حد مطلوبی پاسخگوی نیازهای الگوریتم های برگشت پذیر نیمه شکننده بوده است. در الگوریتم پیشنهادی دوم، نهان نگاری تهی به کمک ضرایب تجزیه ی مقادیر تکین در حوزه ی ویولت انجام شده است.. فلسفه استفاده از تبدیل svd، مقاوم بودن ضرایب آن در برابر تغییرات است، بطوریکه اگر تغییرات وارد شده به تصویر اصلی کم و محدود باشد، ضرایب svd مربوط به آن تقریباً بدون تغییر باقی خواهند ماند. استفاده از ضرایب تبدیل svd خاصیت نیمه شکنندگی را برای این الگوریتم به همراه داشته است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که با افزایش شدت حملات، خطا در نهان نگاره استخراجی به یکباره افزایش داشته و سپس ثابت باقی می ماند. این ویژگی که ناشی از نوع ویژگی های انتخابی است، امکان معرفی یک سطح آستانه را برای شدت حملات امکان پذیر کرده است. و الگوریتم پیشنهادی سوم، نهان نگاری بر اساس انتخاب دو ناحیه ی مطلوب و غیرمطلوب از تصویر است. نهان نگاره ابتدا از ناحیه ی مطلوب تولید شده و سپس با روشی مقاوم و بدون اتلاف در ناحیه ی غیرمطلوب درج می شود.نتایج آزمایش ها نشان می دهد هر سه الگوریتم در عدم حضورحملات، بدون اتلاف هستند، یعنی قادر به استخراج دقیق نهان نگاره و بازیابی کامل تصویر میزبان هستند. در صورت وجود حملات محدود مانند فشرده سازی با ضریب کیفیت بالا نیز، استخراج صحیح نهان نگاره امکان پذیر است. . هدف از اجرای چنین تکنیکی از بین بردن نیاز به اطلاعات سربار در الگوریتم های نهان نگاری تهی است، در حالیکه تصویر بدون اتلاف کد می شود (قابل بازیابی است) و مهم تر از آن، roi که ناحیه ی مهم تصویر کد شده است، کاملاً بدون تغییر باقی می ماند. الگوریتم به گونه ای طراحی شده که امکان بررسی سندیت تصویر دریافتی در گیرنده نیز وجود دارد.هم چنین این الگوریتم ها شرایط بسیار مطلوبی برای بررسی سندیت تصاویر به خصوص برای کاربردهای پزشکی فراهم آورده اند.