افزايش شفافيت در نهان نگاري تصاوير با استفاده از الگوريتم ژنتيك و نگاشت هاي قابل بازگشت

نهان‌نگاري تصاوير، رويكرد جايگذاري اطلاعات در تصوير پوشش است. يكي از معيارهاي ارزيابي يك روش نهان‌نگاري تصاوير، توانايي آن در حفظ شفافيت تصوير پوشش است. در واقع، جايگذاري اطلاعات پنهان بايد به گونه‌اي باشد كه كمترين تغييرات در شفافيت بين تصوير پوشش و تصوير نهان‌نگاري شده به وجود آيد. ميزان شفافيت تصوير خروجي به صورت عمده تحت تأثير روش جايگذاري و ميزان اطلاعات پنهان يا همان ظرفيت جايگذاري است. با اين موضوع مي‌توان به عنوان يك مسئله بهينه‌سازي برخورد كرد و تابع مد نظر براي بهينه‌سازي را شفافيت تصوير قرار داد. در روش پيشنهادي، تابع PSNR براي بهينه‌سازي انتخاب شده است. متغيرهاي اين تابع، نگاشت‌هاي اعمالي روي تصوير پوشش و اطلاعات پنهان و مكان جايگذاري اطلاعات در تصوير پوشش هستند. اين متغيرها با ايجاد حالات مختلف جايگذاري، روي PSNR تصوير خروجي تأثير مي‌گذارند. توسط الگوريتم ژنتيك و استفاده از دو مفهوم جستجوي هدفمند و جستجوي بدون هدف، محل و حالت مناسب براي جايگذاري اطلاعات در كم‏ارزش‌ترين بيت‌هاي تصوير پوشش شناسايي مي‌شوند. در اين روش، بازيابي اطلاعات پنهان به صورت كامل و بدون خطا صورت مي‌گيرد. اين كار توسط كليد نهايي توليدشده توسط الگوريتم ژنتيك يا همان كروموزومي كه منجر به نهان‌نگاري شده است، صورت مي‌گيرد. اين ويژگي در سيستم‌هاي مديريتي و شبكه‌هاي ابري كه براي ذخيره‏سازي اطلاعات از نهان‌نگاري استفاده مي‌كنند، مهم است. نهايتاً روش پيشنهادي مورد آزمايش قرار گرفته و نتايج آن با روش‌هاي ديگر در همين حوزه مقايسه شده است. نتايج حاصل از آزمايش‌ها با معيارهاي PSNR و همچنين مقادير بالاتر از 0.99 در معيار SSIM، افزايش شفافيت در روش ارائه‌شده نسبت به رقيبان و همچنين روش LSB ساده را نشان مي‌دهند. نتايج به¬دست آمده از بررسي معيار عيني NIQE و هيستوگرام، تغييرات اندك تصوير نهان‌نگاري شده را نسبت به تصوير اصلي نشان مي‌دهند. بهبود در نتايج آزمايش به علت استفاده هم‌زمان نگاشت روي اطلاعات پنهان و تصوير پوشش، معرفي نگاشت جديد انتقال ناحيه‌اي و استفاده از دو نوع جهش و تركيب در ساختار الگوريتم ژنتيك است.