نهان‌نگاری تصویر دیجیتال با استفاده از ترکیب الگوریتم ژنتیک و روش طیف گسترده در حوزه تبدیل کسینوسی گسسته

در این مقاله روشی برای پنهان‎سازی سیگنال نهان‎نگاره در یک تصویر خاکستری، با استفاده از ترکیب الگوریتم فراابتکاری ژنتیک و روش طیف گسترده در حوزه‎ی تبدیل کسینوسی گسسته‎ ارائه می‎شود، در ابتدا سیگنال نهان‌نگاره با استفاده از ماتریس هادامارد گسترش می‌یابد که این امر باعث افزایش امنیت و سهولت در بازیابی سیگنال نهان‌نگاره می‌گردد. سپس تصویر به بلوک‌های 4×4 تقسیم‌شده و تبدیل کسینوسی گسسته بر روی هر بلوک انجام می‎شود. برای درج سیگنال نهان‌نگاره گسترش‌یافته با استفاده از الگوریتم ژنتیک بلوک‌هایی از کل تصویر انتخاب می‌گردد که بر اساس پارامترهای سنجش nc، psnr و sim بهینه هست همچنین در هر بلوک انتخابی، مهم‌ترین ضریب ac در جدول کوانتیزه jpeg برای درج سیگنال نهان‎نگاره انتخاب می‌شود. در ادامه برای به دست آوردن حساسیت روش پیشنهادی بر روی ضریب بهره نهان‌نگاری α آنالیز حساسیتی بر اساس مقدار مختلف α انجام‌گرفته و بهترین مقدار آن تعیین می‌گردد. روش پیشنهادی مقاومت مناسبی در برابر حملات عمدی و غیرعمدی، برای چند تصویر نمونه که خواص فرکانسی متفاوتی دارند، نسبت به روش‌های مرسوم انتخاب بلوک‌ها به‌صورت منظم و تصادفی، از خود نشان می‌دهد.

Digital image watermarking using the Combination of Genetic Algorithm and Spread Spectrum Method in the field of Discrete Cosine Transform

This paper presents a method for hiding watermarking signals in a gray level image, using a combination of genetic metaheuristic algorithm and spread spectrum method in discrete cosine transform field, initially the watermarking signal expands using Hadamard matrix, which increases security and facilitates the retrieval of the watermark signal. The image is then divided into 4 × 4 blocks and the discrete cosine transform is performed on each block. For insertion of extended watermark signal using the Genetic Algorithm, blocks of the whole image are selected which is optimized based on NC, PSNR and SIM measurement parameters. Also in each selected block, the most important AC coefficient in JPEG quantized table is selected for the insertion of the watermark signal. In order to obtain the sensitivity of the proposed method, the sensitivity analysis is performed on the watermarking Interest coefficient α and the best value is determined. The proposed method exhibits good resistance to deliberate and unintentional attacks for several sample images having different frequency properties than the conventional methods of randomly selecting blocks.