دانلود مقاله رایگان

دانلود فایل تحقیق : پایان نامه ارشد رشته فناوری اطلاعات: نهان نگاری تصاویر دیجیتال با استفاده از استخراج ویژگی های محلی در حوزه تبدیل فوریه

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته فناوری اطلاعات

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

دانشگاه علوم و فنون مازندران

پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد

رشته: فناوری اطلاعات

عنوان:

نهان نگاری تصاویر دیجیتال با بهره گیری از استخراج ویژگی های محلی در حوزه تبدیل فوریه

استاد راهنما:

دکتر جواد وحیدی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی گردد

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

چکیده:

گسترش روز افزون فناوري دیجیتال و بهره گیری از آن، انسانها را به سوي جهان دیجیتال و ارتباطات از طریق داده هاي دیجیتالی سوق داده می باشد. سهولت دسترسی به منابع دیجیتال و امکان توزیع و کپی برداري غیر مجاز آن یک چالش مهم در حفاظت ازحق مالکیت داده هاي دیجیتالی به وجودآورده می باشد. نهان نگاري دیجیتالی بعنوان یک راه حل براي این مسئله مطرح می گردد.نهان نگاري دیجیتالی یعنی قرار دادن یک سیگنال نامحسوس در بین داده هاي رسانه میزبان، بطوریکه هیچ گونه تغییر در دادههاي اصلی نداشته باشد اما در صورت نیاز بتوان آنرا استخراج کرده و بعنوان ادعا براي مالکیت اثر دیجیتالی بهره گیری نمود. دراین طرح یک الگوریتم ترکیبی براي نهان نگاري غیر قابل نظاره تصاویر دیجیتال در حوزه تبدیل فوریه گسسته واستفاده از الگوریتم SIFT ارائه شده می باشد این الگوریتم از اعداد تصادفی در تصویر نهان نگاري بهره گیری می کند.. روش پیشنهادي نا بینا می باشد، یعنی براي تشخیص وجود تصویر واترمارک نگاري به اطلاعات تصویر میزبان اصلی نیاز ندارد و فقط به تصویر واتر مارک اصلی احتیاج دارد .براي مطالعه و ارزیابی روش پیشنهادي، پارامترهاي PSNR و میانگین مربع خطا ها و ضریب همبستگی مورد مطالعه قرار گرفته می باشد. مطالعه تحلیلی نشان می دهدکه الگوریتم پیشنهادی در برابر حملات رایج و حملات هندسی در مقایسه توانمند ومقاوم می باشد.

فصل اول: مقدمه و کلیات پژوهش

در این فصل آغاز نهان نگاري دیجیتالی و مساله حفاظت از حق مالکیت داه هاي دیجیتالی و اهمیت آن ذکر می گردد سپس اهداف طرح توضیح داده میشود. در ادامه سوالات و فرضیه هاي پژوهش و نوآوريهاي الگوریتم پیشنهادي اظهار می گردد و درمورد کلمات کلیدي پژوهش توضیحاتی ارائه می گردد. در پایان ساختار طرح ذکر گردیده می باشد.

1-1) مقدمه

در طول تاریخ و از زمانی که انسانها قادر به ارتباط با یکدیگر شدند امکان بر قراري ارتباط مخفیانه یک خواسته مهم بشمار می آمد. گسترش روز افزون اینترنت و رشد سریع بهره گیری از آن، انسانها را به سوي جهان دیجیتال و ارتباطات از طریق داده هاي دیجیتالی سوق داده می باشد. در این بین امنیت ارتباط یک نیاز مهم می باشد و هر روزه نیاز به آن بیشتر احساس می گردد.

به گونه کلی دو روش براي ارتباط پنهانی هست. در روش اول که رمز نگاري[1] می باشد، اطلاعات به طریقی رمز نگاري می شوند تا براي شخص ثالث قابل فهم نباشند اما فرستنده و گیرنده با بهره گیری از کلید مشترك می توانند اطلاعات مورد نظر را رمزگشایی کنند. تصور می گردد که با کد کردن پیام مورد مبادله، ارتباط امن می باشد اما در اقدام تنها رمز کردن کافی نیست و به همین دلیل روش هاي دیگري براي پنهان کردن داده ها به جاي کد کردن آن ارائه شدند. روش دوم استانوگرافی [2]می باشد که در لغت به معناي “نوشتار استتار شده” می باشد و در واقع پنهان کردن ارتباط بوسیله قرار دادن پیام در یک رسانه پوششی [3]می باشد بگونه اي که کمترین تغییر قابل کشف را در آن ایجاد نماید و نتوان موجودیت پیام پنهان در رسانه را حتی به صورت احتمالی کشف نمود. روش دیگر پنهان کردن داده ها، نهان نگاري [4] از ترکیب دو کلمه واتر+ مارکینگ می باشد و به معنی نشانه گذاري یا تأثیر بر آب می باشد استگانوگرافی را نباید با فرآیند واترمارکینگ یا نقشاب سازي داده ها اشتباه گرفت، با وجود آنکه اهداف اصلی آنها یکسان هستند.

افزایش ناگهانی علاقه به نهان نگاری بعلت نگرانی از حفظ کپی رایت آثار به وجودآمد.اینترنت با معرفی جستجوگر صفحات وب در سال 1993 بسیار کاربردی شده بود . به آسانی موزیک ، تصویر و ویدئو در دسترس بودند و دانلود می شدند . همانطور که می دانیم اینترنت یک سیستم توزیع پیشرو برای واسط های دیجیتال می باشد زیرا هم ارزان می باشد و هم با سهولت و آنی در دسترس می باشد .این سهولت دسترسی صاحبان اثر بخصوص استادیو های بزرگی مانند هالیوود را در معرض خطر نقض کپی رایت قرار داد.

خطر سرقت توسط سیستمهای ضبط دیجیتال با ظرفیت بالا شدت گرفته می باشد .در زمانی تنها راه برای مشتریان کپی یک آهنگ یا فیلم بر روی نوارهای آنالوگ بود معمولا کپی محصول کیفیت کمتری داشت اما امروزه کپی دیجیتال آهنگ و فیلم تقریبا بدون هیچ کاهش کیفیتی انجام می شود .و گستردگی اینترنت و این تجهیزات ضبط سرقت آثار بدون اجازه مالک اثر را افزایش داده می باشد بهمین دلیل صاحبان اثر بدنبال تکنولوژی و راهی هستند که از حقوقشان طرفداری نماید.دیگر روشهاي قدیمی رمزنگاري براي جلوگیري از بهره گیری غیر مجاز حملات بداندیشانه کارایی لازم را نخواهند داشت. در این شرایط گنجاندن داده، به صورت غیرمحسوس، براي جلوگیري از بهره گیری هاي غیرمجاز از پتانسیل تجاري بالایی برخوردار می باشد . لذا برای غلبه بر این مشکل، نهان نگاري دیجیتال مطرح شده می باشد. نهان نگاري دیجیتال اهداف گوناگونی مانند اثبات حق مالکیت [5]، احراز اصالت محتوي [6] و کنترل تعداد نسخه هاي چاپ شده از یک اثر را محقق ساخته می باشد.

با در نظر داشتن اینکه نهان نگاري در طیف گسترده اي از رسانه هاي دیجیتالی و با اهداف خاصی طراحی می شوند لذا با در نظر داشتن موارد کاربردي در دسته هاي مختلفی طبقه بندي می شوند. با وجود تفاوت در اعمال روش هاي نهان نگاري دیجیتال، همه روش ها در داشتن امنیت بالا داراي نقطه اشتراك هستند. با توجه بهمی شوند لذا با در نظر داشتن موارد کاربردي در دسته هاي مختلفی طبقه بندي می شوند. با وجود تفاوت در اعمال روش هاي نهان نگاري دیجیتال، همه روش ها در داشتن امنیت بالا داراي نقطه اشتراك هستند. با در نظر داشتن دامنه وسیع کاربرد تکنیک هاي نهان نگاري، آنها را می توان به صورت زیر طبقه بندي نمود:

طبقه بندي با در نظر داشتن حوزه کاری[7] (حوزه فرکانس [8] یا حوزه مکان[9])، با در نظر داشتن نوع اثر (متن،صدا، تصویر) و با در نظر داشتن ادراك و آگاهی انسانی [10] (سیستم بینایی و یا شنوایی) ؛ باتوجه به برنامه هاي کاربردي

تکنیک هاي نهان نگاري در حوزه فرکانس و حوزه مکان یکی از معروفترین روش هاي نهان نگاري می باشند. در روش هاي حوزه مکان براي گنجاندن شی دیجیتال مورد نظر مقادیر پیکسل ها بطور مستقیم دستکاري می گردد. این روش پیچیدگی کمتري دارند، شکننده ترند و قوي نیستند، اما در روش هاي حوزه فرکانس آغاز تصاویر به یکی از حوزه هاي فرکانسی انتقال یافته و سپس پنهان نگاري با دستکاري مقادیر درحوزه فرکانس انجام می گیرد و در نهایت تصویر به حوزه مکان باز گردانده می گردد. روش هاي نهان نگاري حوزه فرکانس که عموماً در الگوریتم هاي نهان نگاری تصاویر دیجیتال مورد بهره گیری قرار می گیرد شامل انتقال هاي زیر می باشد: دامنه تبدیل کسینوسی گسسته[11]) (DCT ، تبدیل فوریه گسسته (DFT)[12]، دامنه تبدیل موجک گسسته(DWT)[13] مانند معروفترین روش هاي نهان نگاري دیجیتالی می باشد که بسیار پر کاربرد می باشد

در این پایان نامه ، یک الگوریتم جدید نهان نگاری تصاویر دیجیتال مبتنی بر استخراج ویژگی های محلی که در حوزه فرکانس کار می ‌کند پیشنهاد شده می باشد آغاز بخش فرکانس تصویر توسط ی تبدیل فوریه بدست می اید و سپس یک الگوریتم استخراج ویژگی که نقاط کلیدی ویژگی را برای زیر تصویر در حوزه فرکانس محاسبه می کند بهره گیری می گردد.این نقاط کلیدی انتخاب شده ناحیه قرار گیری نهان نگاری می باشند.این روش از مزایای روش انتخاب ویژگی ها محلی و تبدیل فوریه سود می برد .

1-2 )اظهار مساله

امروزه با رشد سریع اینترنت و فناوريهاي چندرسانهاي دیجیتال، نسخه برداري از داده ها بدون هیچ افت کیفیت و با هزینه هاي بسیار اندك امکانپذیر شده می باشد. بدین ترتیب بهره گیري از آثار دیجیتال بدون رعایت حق نشر، دستکاري اسناد به راحتی امکان پذیر می باشد. در همین راستا هر روز نیاز هاي امنیتی متنوعتري مطرح می گردد. نهان نگاري یکی از روش هایی می باشد که براي پاسخگویی به این نیاز بکار میرود. بعنوان مثال شما میتوانید براي جلوگیري از انتشار غیرقانونی محتوا و فایلهاي دیجیتالی تولیدي تان از این روش بهره گیری کنید. فرض کنید که یک تصویر یا فایل متنی تولید کرده اید؛ با بهره گیری از این روش میتوانید کپی رایت اثر خود را در فایل مربوطه پنهان کنید، تا در صورت لزوم بعداً بتوانید از حق خود دفاع کنید. نهان نگاري زمینه هاي کاربردي فراوانی دارد، بیشترین کاربرد آن در حک کردن اسم ها و امضاها برروي تصاویر و ویدئو ها و صداها و… می باشد به طوري که مشخص نخواهد بود. در اینصورت هر گونه بهره گیری غیر مجاز از رسانه دیجیتالی واترمارك شده، مانند کپی غیر مجاز از آن و یا هرگونه تحریف و تغییر تصویر توسط افراد غیر مجاز، صاحب اصلی داده می تواند با استخراج سیگنال واترمارك، که تنها توسط اوامکان پذیر می باشد، مالکیت خود را به اثبات برساند و یا محل تغییرات صورت گرفته بر روي داده دیجیتالی را مشخص کند.

سیستم هاي نهان نگاري دیجیتال بر اساس کاربردهایشان توسعه یافته اند. نمونه از موارد کاربردي نهان نگاري دیجیتالی عبارتست از : حفاظت از حق مالکیت، تایید محتوا، کنترل کپی و کنترل طریقه بهره گیری، توصیف محتوا، نهان کردن داده هاي مختلف با امکان رد گیري، ارتباطات مخفیانه و پنهان سازي داده و…حفاظت از حقوق مالکیت داده هاي دیجیتال یکی از مهم ترین کاربردهاي نهان نگاري می باشد. در حیطۀ حفاظت حق مالکیت اثر دیجیتال و احراز اصالت اثر دیجیتال، تکنیکهاي بسیاري به مقصود تشخیص تغییرات غیر مجاز معرفی شده و توسعه یافته اند. استخراج علامت نهان نگاري از یک تصویر نهان نگاري شده براي اثبات حق مالکیت کافی نیست زیرا در کاربردهاي مختلف همواره نیت هاي خرابکارانه براي تهدید امنیت روش هاي نهان نگاري هست لذا یک مسئله مهم براي طرح هاي نهان نگاري دیجیتال استحکام در برابر حملات می باشد زیرا ممکن می باشد یک خرابکار به وجودپیام مخفی در رسانه دیجیتالی پی ببرد و در صدد کشف و شناسایی آن بربیاید .در بعضی موارد ممکن می باشد خرابکار علامت نهان نگاري را از بین برده یا آنرا جعل نماید. به همین دلیل می توان میزان سودمندي داده نهان نگاري شده مورد حمله قرار گرفته را با روش هاي گوناگونی مورد مطالعه قرار داد مثلا کیفیت ادراکی آنرا اندازه گیري نموده و مقدار از بین رفتن علامت نهان نگاري را می توان با معیارهاي از قبیل احتمال از دست رفتن، احتمال خطاي بیتی، یا ظرفیت کانال، اندازه گیري نمود. محققان نشان داده اند که روش هاي نهان نگاري موجود قادر به ارائه پاسخ روشنی به اثبات حقوق مالکیت نیستند و همچنین براي بسیاري از این روش ها، حمله جعل کردن هست

1-3)ضرورت و اهمیت پژوهش

با گسترش بهره گیری از کامپیوتر و اینترنت، دسترسی و تبادل داده هاي دیجیتال کار بسیار آسانی شده می باشد. یکی از معضلات واقعی که در این زمینه مطرح شده می باشد، بازتولید غیر قانونی اطلاعات دیجیتالی میباشد. این مشکل، پرسش ها و نگرانی هایی در ارتباط با حقوق مالکیت مطرح می کند. نهان نگاري دیجیتالی یک راه حل براي این مشکل فراهم می کند

یکی از چالش هاي مهم در الگوریتم هاي نهان نگاري دیجیتالی اثبات حق مالکیت می باشد. اکثر الگوریتم هاي موجود نسبت به ارائه راهکار مناسب براي این مسئله عاجزند و این مسئله یک خلا تحقیقاتی را نمایان می کند. همچنین افزایش ضریب امنیت و توانمندي تصاویردیجیتالی نهان نگاري شده در برابر حملات تخریبی یکی دیگر از مسائل مورد بحث می باشد.

اکثر پژوهشگران با در نظر داشتن راه حل هاي پیشنهادي خود بر این باورند که سایر الگوریتم هاي نهان نگاري داراي ضعف هستند و اختلاف آرا در این زمینه هست. لذا مقایسه و مطالعه الگوریتم پیشنهادي با سایر روش ها براي پژوهش در نظر گرفته شده می باشد.

[1] Cryptography

[2]Steganography

[3] Cover Media

[4] Watermarking

[5] Owner Identification

[6] Data Authentication

[7] Application Domain

[8] Frequency Domain

[9] Spatial Domain

[10] Human Perception

[11] Discrete Cosine Transform

[12] Discrete Fourier Transform

[13] Discrete Wavelets Transform

***ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود می باشد***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

زیرا فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به گونه نمونه)

اما در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود می باشد

تعداد صفحه : 92

قیمت : چهارده هزار و هفتصد تومان

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

 

Comments are closed.