РОЗРОБКА СИСТЕМИ ВБУДОВИ ЦИФРОВИХ ВОДЯНИХ ЗНАКІВ В ЗОБРАЖЕННЯ НА ОСНОВІ DCT-LWT-SVD

Анотація

Захист авторського права на цифровий контент – досить актуальна проблема людства у XXI столітті, оскільки випадки неправомірного використання мультимедійного контенту спостерігаються дуже часто, і їх кількість постійно зростає. Одним із видів захисту авторської власності є вбудовування цифрового водяного знаку (ЦВЗ) у контент.

У роботі запропоновано новий метод вбудовування цифрового водяного знаку у зображення-контейнер з використанням дискретного косинусного перетворення (DCT), ліфтингового вейвлет-перетворення (LWT) з материнським вейвлетом «Добеші-8» та сингулярного розкладу матриці (SVD). Вбудовування здійснюється у перше сингулярне число, отримане сингулярним розкладанням області низьких частот вейвлет-перетворення. В якості цифрового водяного знаку використовуємо полутонове зображення, нормоване в діапазон від нуля до десяти для забезпечення високого показника пікового відношення сигнал/шум (PSNR).

В дослідженні проведено аналіз розробленого методу: алгоритмічна реалізація вбудовування та детектування інформації перевірена на стійкість до різних видів атак, а саме: накладання шумів (Гаусів та мультиплікативний шуми, «сіль та перець»), застосування фільтру «unsharp» та медіанного фільтру, атака стисненням (з коефіцієнтами якості для заповненого контейнеру від 60 до 100). В результаті проведеного тестування, встановлено, що метод є досить стійким до усіх аналізованих атак, окрім фільтрації «unsharp» (результуючі показники не є задовільними).

Метод показав гарні результати по піковому відношенню сигнал/шум – середнє значення PSNR дорівнює 50,5 дБ, а також високі показники вилучення вбудованого ЦВЗ – точність детектування складає від 77% до 97,6 % при збереженні заповненого контейнеру у форматі без втрат.