Thesis /

ROMDOC-THESIS-2016-660

Tehnici de watermarking în comunicaţiile multimedia

Preda, Radu Ovidiu
2010-09-06

Abstract: Facultatea de Electronică, Telecomunicaţii şi Tehnologia Informaţiei Abstractul tezei „TEHNICI DE WATERMARKING ÎN COMUNICAŢIILE MULTIMEDIA” Autor: as. ing. Radu Ovidiu Preda Conducător ştiinţific: prof. dr. ing. Silviu Ciochină Watermarking-ul digital este o tehnologie relativ nouă care inserează informaţie ascunsă în imagini, muzică, date audio sau video prin modificarea imperceptibila a acestora. Această lucrare îşi propune dezvoltarea de algoritmi robuşti de watermarking video. Prima parte a tezei constă în sinteza, clasificarea şi aprecierea critică a metodelor de watermarking pentru imagini şi video din literatura de specialitate şi o prezentare a atacurilor asupra sistemelor de watermarking. În capitolul 4 al tezei am propus două categorii de metode de watermarking pentru video. Prima categorie conţine nouă metode, câte trei pentru fiecare dintre domeniile spaţial, DCT şi Wavelet. Informaţia watermark este un şir pseudo-aleator de biţi cu numărul de biţi „0” egal cu numărul de biţi „1”. Algoritmii ascund watermark-ul în valoarea de luminanţă a spaţiului de culori YCbCr, respectiv în coeficienţii unei transformate a luminanţei. Am îmbunătăţit rezistenţa la opt tipuri diferite de atacuri prin inserarea cu redundanţă temporală a aceluiaşi watermark în mai multe cadre video, prin inserarea cu redundantă spaţială a aceluiaşi watermark în diferite părţi ale unui cadru video şi prin folosirea unor coduri corectoare de erori. Pentru fiecare metodă am prezentat schemele codorului şi decodorului de watermark, am detaliat paşii fiecărui algoritm şi principalele avantaje şi dezavantaje. A doua categorie conţine trei algoritmi, câte unul pentru fiecare dintre domeniile spaţial, DCT şi Wavelet. Am obţinut aceste metode prin îmbunătăţirea algoritmilor din prima categorie, ele fiind o combinaţie între metodele de watermarking cu spectru împrăştiat şi cele ce folosesc cuantizarea. Algoritmii utilizează o imagine binară pe post de watermark, necesită o cheie secretă pentru extragere şi se caracterizează printr-o robusteţe mai bună la o gamă largă de atacuri. Am evaluat calitatea perceptuală a materialelor video cu watermark folosind Raportul Semnal-Zgomot de Vârf (PSNR) pentru fiecare metodă propusă şi am testat robusteţea metodelor la opt tipuri diferite de atacuri folosind Rata Erorii de Bit la decodare (BER). Apoi am realizat o comparaţie a metodelor în funcţie de calitatea perceptuală şi de rezistenţa la atacuri. Rezultatele experimentale arată că watermark-ul inserat este invizibil şi rezistent la atacuri. Performanţele cele mai bune, atât din punctul de vedere al calităţii perceptuale, cât şi din punctul de vedere al robusteţii la atacuri s-au obţinut pentru metodele în domeniul Wavelet ce realizează o inserare cu redundantă spaţială şi temporală. Teza se încheie cu concluzii, perspective şi o prezentare a contribuţiilor personale ale autorului. Faculty of Electronics, Telecommunications and Information Technology Abstract of the thesis “WATERMARKING TECHNIQUES FOR MULTIMEDIA COMMUNICATIONS” Author: as. eng. Radu Ovidiu Preda PhD coordinator: prof. dr. eng. Silviu Ciochină Digital watermarking is a relatively new technology which embeds hidden information into images, music, audio and video data by imperceptibly modifying the data. This thesis is concerned with the design of robust video watermarking algorithms. In the first part of the thesis we give an overview, a classification and a comprehensive literature review of the current image and video watermarking techniques and attacks. In Chapter 4 of the thesis we propose two categories of video watermarking methods. The first category contains nine methods working in the spatial, DCT and Wavelet domain. The watermark used is a binary pseudo-random sequence with equal number of zeros and ones. The algorithms embed the watermark in the luminance values of the YCbCr color space or in the transform domain coefficients of the luminance. We improved the robustness to eight different attacks by embedding the same watermark with temporal redundancy in different frames, by embedding the same watermark with spatial redundancy in different parts of a frame and by using error correction codes. For every method we showed the block diagrams of the watermark encoder and decoder, the steps of the algorithm and the most important advantages and drawbacks. The second category of methods contains three algorithms working in the spatial, DCT and Wavelet domain, respectively. These methods were obtained by improving the performance of the methods of the first category and are a combination between spread spectrum and quantization based watermarking techniques. The watermark used by these methods is a binary image; the methods need a secret key for the watermark extraction and have a higher robustness to many different attacks. We measured the perceptual quality of the watermarked videos using the Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) and tested the robustness of the methods to eight different attacks using the decoding Bit Error Rate (BER). Then we made a comparison of the techniques regarding perceptual quality and robustness to attacks. Experimental results show that the embedded watermarks are invisible and robust to attacks. The best results were obtained for the methods working in the Wavelet domain with spatial and temporal redundancy. Finally we close the thesis with conclusions, future research directions and personal contribution

Keyword(s): Comunicaţii multimedia -- Securitate informatică -- Teze ; Multimedia -- Comunicaţii de date (Calculatoare) -- Securitate informatică -- Teză de doctorat ; Watermarking digital -- Teză de doctorat ; Steganografie -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Notices similaires

 

Les utilisateurs qui ont vu cette page ont aussi vu:

(317)  Optimizarea conceptuală şi operaţională a instalaţiilor chimice multiscop - Voinescu, Sorin - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2003-000000054 (306)  Tehnologiile informării şi comunicării : suport de curs - Curta, Olimpia - ROMDOC-BOOK-2007-005 (293)  Procedee pentru obţinerea copolimerilor cu compozţie uniformă - Dumitrescu, Anca Mădălina - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2004-000000355 (291)  Cercetări privind monitorizarea, diagnosticarea şi modelarea generatoarelor sincrone din centralele electrice - Catrinoiu, Mircea - ROMDOC-THESIS-2017-1371 (291)  Simularea numerică a echipamentelor hidropneumatice de aviaţie - Dincă, Liviu - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2005-000013939

 

Évaluer ce document:

Soyez le premier à noter ce document

Discuter ce document:

Commencer la discussion sur n'importe quel aspect de ce document.