Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Ինքնաներդրման եղանակով պատկերի պաշտպանության և վերականգնման ալգորիթմերի և ծրագրերի համալիրի մշակում

Պետրոսյան, Ալեքսանդր Հուսիկի (2016) Ինքնաներդրման եղանակով պատկերի պաշտպանության և վերականգնման ալգորիթմերի և ծրագրերի համալիրի մշակում. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ ինֆորմատիկայի և ավտոմատացման պրոբլեմների ինստիտուտ.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (495Kb) | Preview
    [img] PDF (Thesis)
    Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial.

    Download (2263Kb)

      Abstract

      Проблема авторского права на изображения (например, авторское право на картину), а также необходимость проверки подлинности тех или иных визуальных данных являются актуальными с давних времен в различных аспектах жизнедеятельности людей. В частности, это может быть причастность некоторых лиц к каким-либо событиям, изображенным на фотографии, электронные подписи, подлинность документов, фактическая достоверность улик, изображенных на фотографии и т.д. Ещё в середине XX века обработка изображений была по большей части аналоговой и выполнялась оптическими устройствами. Подобные оптические методы до сих пор важны, в таких областях как, например, голография. Тем не менее, с резким ростом производительности компьютеров, эти методы всё в большей мере вытеснялись методами цифровой обработки изображений. Методы цифровой обработки изображений обычно являются более точными, надёжными, гибкими и простыми в реализации, нежели аналоговые методы. На данный момент существует множество методов представления визуальной информации в электронном формате, но, к сожалению, большинство из них не позволяет удостовериться в подлинности того или иного изображения (например, фотография может быть подвергнута искажениям, манипуляциям, что выявить часто крайне затруднительно, а то и не представляется возможным и во многом зависит от человеческого фактора). Цифровые визуальные данные в большинстве своем представляются, кодируются и распространяются с помощью наиболее распространенных форматов их представления, таких как GIF, JPEG, PNG. Несмотря на значительные преимущества данных форматов кодирования дискретных изображений, недостаток данных форматов заключается в большой сложности нахождении искажений по сравнению с имеющимся оригиналом, что в большинстве случаев вообще не представляется возможным, тем более проблематична задача восстановления оригинала. В настоящее время наиболее распространены методы встраивания дополнительной информации в исходное электронное изображение, такую информацию принято называть ЦВЗ (цифровой водяной знак). Имеется множество разнообразных алгоритмов встраивания ЦВЗ в изображение. Настоящая диссертационная работа посвящена разработке комплекса алгоритмов и программ для защиты цифрового изображения с возможностью его восстановления. В данной работе разработан один из усовершенствованных методов защиты и восстановления электронного изображения, основанный на внедрении в него определённого образа самого защищаемого изображения, закодированного новым методом. Предложенный подход обеспечивает также повышенный уровень устойчивости процедуры защиты авторского права к различным типам преднамеренных и не преднамеренных атак. В соответствии с этим был предложен метод для хранения и внедрения ЦВЗ в изображении, в результате которого совмещаются методы сокращённого кодирования изображения и встраивания ЦВЗ. Սույն ատենախոսությունը նվիրված է թվային պատկերների պաշտպանության ալգորիթմների և ծրագրերի համալիրի մշակմանը պատկերի հետագա վերականգնման հնարավորությամբ։ Աշխատանքում մշակված է էլեկտրոնային պատկերների պաշտպանության և վերականգնման բարելավված եղանակներից մեկը, որը հիմնված է պաշտպանվող պատկերի որոշակի նոր մեթոդով կոդավորված կերպարի ինքնաներդրման վրա։ Ներկայացվող մոտեցումը ապահովում է նաև հեղինակային իրավունքի պաշտպանության ընթացակարգի կայունության ավելի բարձր մակարդակ տարբեր տեսակի կանխորոշված և չկանխորոշված պատկերի աղավաղման դեմ։ Դրա հետ համահունչ առաջարկված է պատկերների մեջ Թվային Ջրանիշի (ԹՋՆ) պահպանման և ներդրման մեթոդ, որի արդյունքում համատեղվում են պատկերի սեղմված կոդավորման և ԹՋՆ-ի ներդրման մեթոդները։ Ատենախոսության նպատակն է` ալգորիթմների և ծրագրային մոդուլների համալիրի մշակումը, որոնք հիմնված են սեղմված և կոդավորված պատկերի ինքնաներդրման վրա, ինչը ապահովում է միաժամանակ և՛ հեղինակային իրավունքի պաշտպանումը, և՛ աղավաղված բնօրինակի վերականգնումը։ Աշխատանքի նորույթը․ Մշակված են ինքնաներդրման միջոցով պատկերների պաշտպանման և վերականգնման մեթոդները և ալգորիթմները, որոնք ապահովում են տվյալների անվտանգությունը և տարբեր աղավաղումների դեմ կայունությունը։ Մշակված է թվային պատկերների կոդավորման մեթոդ, որը հիմնված է պատկերի ռաստրային տվյալների մշակման վրա և ապահովում է տեսապատկերների կոմպակտ ներկայացումը և տալիս է պատկերի ինքնաներդրման հնարավորություն։ Իրականացված է թվային պատկերների անվտանգության ապահովման մոդել՝ որոշ դասի պատկերների սեղմված կոդավորման և մշակված ձևափոխված կոմբինացված (տարածքա-հաճախականային) ալգորիթմների համադրման միջոցով։ Մշակված է նկարագրված ալգորիթմներն օգտագործող ծրագրային համակարգ, որն իրականացնում է թվային պատկերների անվտանգության առաջարկած մոդելը։ Իրականացված է ծրագրային ապահովում, որը թույլ է տալիս նկարագրված ալգորիթմերն իրականացնել գրաֆիկական պրոցեսորների վրա, ինչպես նաև ներկայացված է կլիենտ-սերվերային տեխնոլոգիա շարժական սարքերի համար։ This dissertation is devoted to the development of a complex of algorithms and software for storing of digital image data with the ability to recover the image. In this dissertation one of the advanced methods of protection and restoration of the electronic image based on the embedding into a protected image the certain self-image, encoded by a new method is developed. The proposed approach also provides an increased level of resistance to protect copyright procedures for different types of deliberate and unintentional attacks. In accordance with this, the method for the storage and embedding of digital watermark (DWM) in the image was proposed, resulting the method of reducing encoding of the image and the embedding of DWM are combined. The aim of the dissertation is to develop a set of algorithms and software modules based on self-embedding of compressed and encoded image, at the same time ensuring the protection of copyright and restoring the distorted original. Practical significance of the obtained results is as follows: the • software allows you to process the image data in real time, thereby realizing the possibility of using it in a variety of applications; the application of the algorithm is possible for static images and dynamic video; the mechanism of using the software in mobile devices and the network service processing of electronic images are developed; the ability to use GPGPU graphics chips using NVIDIA CUDA technology for computing the product described algorithms and methods is implemented. The novelty of the results of the dissertation is as follows: The methods and algorithms of image protection and recovery by their self-embedding ensuring the data security and stability to various distortions are developed. The method for encoding of digital images based on the processing of raster image data, providing a compact representation of the majority of graphical images enabling self-embedding of image, is developed. The model of protection of digital images by combining the compressed encoding algorithm of some classes of images and developed a modified combination (space-frequency) algorithm of self-embedding of image is implemented. The software system implementing the proposed model for the protection of digital images, which are used the described algorithms is developed.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Ինքնաներդրման եղանակով պատկերի պաշտպանության և վերականգնման ալգորիթմերի և ծրագրերի համալիրի մշակում:The development of a complex of algorithms and software for protection and recovery of digital image by self-embedding technique.
      Uncontrolled Keywords: Պետրոսյան Ալեքսանդր Հուսիկի, Petrosyan A. H.
      Subjects: Control, Automation and Electrical Engineering
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 24 Sep 2016 13:17
      Last Modified: 17 Nov 2016 12:11
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3481

      Actions (login required)

      View Item