مقايسه تحليلي اثربخشي انواع تبديل‌هاي توسعه‌يافته موجك بر شفافيت و مقاومت نشانه‌گذاري تصوير مبتني بر تجزيه ماتريسي

Comparative analysis of effectiveness of extended wavelet transforms on transparency and robustness of image watermarking based on matrix factorization

با پيشرفت فناوري، دستكاري و انتشار رسانه‌هاي رقومي مانند عكس، صوت و ويدئو به به‌سرعت در‌حال گسترش است. اين روند سبب شده است تا مشكلاتي مانند كپي غيرمجاز نيز اهميت بيشتري پيدا كند. نشانه‌گذاري روشي براي حفاظت از حق‌نشر و يا انتقال پنهان اطلاعات است. استفاده از تبديل موجك به‌دليل توانايي خوب آن در مدلسازي سيستم بينايي انسان رويكرد مناسبي در انواع روش‌هاي نشانه‌گذاري مي‌باشد. تبديل‌هاي توسعه‌يافته موجك نيز همچون تبديل موجك در انواع كاربرد‌هاي پردازش تصوير به‌كار‌گرفته شده‌اند و نتايج خوبي از آن‌ها گزارش شده است. تاكنون پژوهشي متمركز در حوزه اثربخشي موجك‌هاي توسعه‌يافته بر مقاومت نشانه‌گذاري ارائه نشده است. در اين مقاله تاثير توسعه‌هاي تبديل موجك در حمله‌هاي مختلف بررسي شده است. بدين منظور چارچوبي عمومي مبتني بر تجزيه‌ ماتريسي مقدار تكين دوقطري، براي جاسازي و استخراج نشانه‌ پيشنهاد مي‌شود. در آزمايش‌هاي صورت‌گرفته طيف گسترده‌اي از انواع حمله‌ها جهت آزمون مقاومت نشانه‌گذاري استفاده شده است. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهند كه موجك‌هاي سنتي مقاومت خوبي مقابل حمله‌هايي نظير فشرده‌سازي و نويز‌ها دارند اما در برابر حمله‌هاي هندسي مانند دوران و قيچي‌كردن مقاومت كمتري دارند. درعوض توسعه‌هاي موجك گسسته چندجهته برخلاف موجك سنتي مقاومت بهتري در برابر حمله‌هاي هندسي دارند.

With advance of technology, manipulation and distribution of digital media such as image, audio and video has been widespread explosively. This causes problems like unauthorized copy being more important. Watermarking is a method for copyright protection and hidden information transfer. Wavelet transform has good functionality in various watermarking methods because of its good ability of modeling human visual system. Wavelet transform extensions like basic wavelet are utilized in variety applications of image processing and good results have been reported from them. No comprehensive research has been done in efficiency of extended wavelets on watermarking robustness. In this paper efficiency of wavelet transform extensions is investigated in different attacks. For this purpose a general framework is proposed for embedding and watermark extraction based on bidiagonal singular value factorization. Results show classic wavelets have good robustness against attacks like compression and noises, but they have less robustness against geometric attacks such as rotation and shearing. Unlike classic wavelets, multidirectional wavelet extensions are robust in geometrical attacks.