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

Թվայնացված պատկերների պաշտպանության ալգորիթմների և ծրագրերի համալիրի մշակում

Լանինա, Նատալյա Սեմյոնի (2011) Թվայնացված պատկերների պաշտպանության ալգորիթմների և ծրագրերի համալիրի մշակում. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ Ինֆորմատիկայի և ավտոմատացման պրոբլեմների ինստիտոըտ.

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

Download (470Kb) | Preview

    Abstract

    Задача защиты информации от несанкционированного доступа, использования и изменения содержания была важной и актуальной на протяжении всей истории человечества. Она продолжает оставаться актуальной и в настоящее время в связи с продолжающимся ростом количества создаваемой, хранимой, обрабатываемой и передаваемой по каналам связи информации. Соответственно интенсивно развиваются теория, методы и средства, применяемые для защиты информации в самых различных областях деятельности человека. При этом требования, предъявляемые к надежности и качеству методов защиты цифрового продукта, становятся все более высокими. В течение последних без малого двух десятилетий интенсивно развивается область защиты цифровой информации (сигналов, изображений и др.) от несанкционированного доступа и использования, основанная на встраивании в защищаемый объект секретной информации в виде невидимых меток (называемых цифровым водяным знаком – ЦВЗ). При помощи ЦВЗ решаются различные задачи, в частности, восстанавливается секретное сообщение, устанавливается принадлежность защищаемого объекта к заранее определенному классу, проверяется целостность информации и др. Для краткости применяемые при этом методы и алгоритмы удобно называть ЦВЗ-методами, алгоритмами и т.д. Научная литература, посвященная теории и технике встраивания ЦВЗ в изображение, весьма обширна, а ее объем растет с каждым днем. Причиной тому – возрастание не только объемов цифровой информации, но и разнообразия ее проявлений, видов и применений. Однако, как показывает анализ научной литературы и запатентованных решений, посвященных ЦВЗ-технологиям, имеется ряд задач, все еще до конца не решенных. Известно, что основные требования, предъявляемые обычно к качеству ЦВЗ-процедуры (например, скрытность, надежность, большой объем встраиваемой информации и др.) взаимно противоречивы, поэтому всякий раз при разработке или применении процедуры приходится идти на определенный компромисс. Более того, пока нет единой теории, позволяющей аналитически исследовать различные свойства ЦВЗ-алгоритмов и выбирать наиболее приемлемую для данной ситуации схему защиты информации. Аналитические методы исследования качества отсутствуют и для большинства известных в литературе ЦВЗ- алгоритмов. По этой причине исследование свойств ЦВЗ-алгоритма обычно проводится на экспериментальном материале, путем компьютерного моделирования, что, конечно, не может гарантировать универсальность и высокое качество предложенных методов. Չարտոնված օգտագործումից և μովանդակության աղավաղումից թվայնացված պատկերների պաշտպանության խնդիրները համարվել են կարևոր և արդիական մարդկության պատմության ողջ ընթացքում: Դրանք արդիական են նաև մեր օրերում, ի հետևանք ստեղծվող, մշակվող և կապի տարμեր միջոցներով հաղորդվող ինֆորմացիայի ծավալների շարունակական աճի և կիրառական նորանոր խնդիրների առաջացման: Ներկայումս թվայնացված ինֆորմացիայի պաշտպանության տեսությունը, մեթոդները և միջոցները μուռն զարգացում և կիրառություն են ապրում մարդու մտավոր գործունեության ամենատարμեր բնագավառներում: Վերջին երկու տասնամյակներում ինֆորմացիայի պաշտպանության նպատակով կիրառվում են մեթոդներ, որոնք հիմնված են պաշտպանվող օμյեկտում գաղտնի ինֆորմացիայի ներմուծման եղանակի վրա (այսպես կոչված` ջրանշման միջոցով): Թվային ջրանշման մեթոդներին նվիրված գիտական գրականության վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ այդ μնագավառում կան մի շարք խնդիրներ, որոնք դեռևս մինչև վերջ լուծված չեն: Հայտնի է, որ ջրանշման ալգորիթմների որակին ներկայացվող պահանջները իրարամերժ են, ինչն ստիպում է յուրաքանչյուր կոնկրետ խնդրում գնալ փոխզիջման, ընդ որում, արդյունքը գնահատելու համար օգտագործվում է հիմնականում ցուցադրական, գրաֆիկական եղանակը: Բացի դրանից, կարևոր է նաև այն հանգամանքը, որ դեռևս չկա միասնական տեսություն, որը հնարավորություն է ընձեռում ուսումնասիրել առաջարկվող ալգորիթմների որակի բաղադրիչները, ուստի հետազոտողները հիմնականում հենվում են մոդելավորման տվյալների վրա: Սույն աշխատանքի նպատակն է` պատկերի պաշտպանության համար դրանում երկուական ջրանիշի ներմուծման եղանակով ջրանշման ադապտիվ ալգորիթմների դասի, ինչպես նաև առաջարկված ալգորիթմների որակի անալիտիկական և էքսպերիմենտալ հետազոտման մեթոդաμանության մշակումը:The problems of protection of digital images from the unsupervised access and content forgery were considered as important and actual during the whole human history. These are also topical nowadays due to the continually growing of volume of information, being created, processed and transmitted via various communication channels, and arising of newer applications as well. Nowadays the theory, methods and means for digital information protecting are rapidly developed and applied in various fields of human intellectual activity. During last two decades the methods for embedding secret information (so-called watermark) in the protecting object were investigated. The analysis of scientific literature devoted to the watermarking problems shows that there is a whole number of problems not solved yet. It is known that the requirements to any watermarking algorithm are contradictious, which forces to come to a compromise in a concrete problem. In these cases basically a graphical method is used for demonstration of behavior of quality components. Moreover, there isn’t any integrated theory, which allows the investigation of the quality components, so the investigators rely on the simulation data. The goal of present investigation is developing of a class of adaptive watermarking algorithm based on embedding of binary watermark into an image, as well as of a method of the analytical and experimental investigation of the proposed watermarking procedure quality. In Chapter 1 of the dissertation an analysis of scientific literature related to the theme is done and in this basis some problems have been formulated and solution methods of them are outlined. In Chapter 2 the proposed class of adaptive algorithms, which includes the watermark embedding and extracting algorithms, is described. The possibility and a method of using the properties of the human visual system to enhance the quality parameters of algorithm are shown. Chapter 3 is devoted to a method of creating of the analytical calculation end experimental investigation of the errors of a watermark embedding and extracting at the presence of an attack. The method allows checking the effectiveness of the proposed algorithm without any immediate performing of the watermarking procedure. In Chapter 4 the robustness of the proposed algorithm against various attacks is investigated. A generalized criterion for watermarking procedure quality assessment is created. Unlike to the widely used graphical method, this method allows forecasting of the quality components on basis of parameters, which describe the watermarking procedure.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Թվայնացված պատկերների պաշտպանության ալգորիթմների և ծրագրերի համալիրի մշակում: Development of a complex of algorithms and software tools for protection of digital images.
    Uncontrolled Keywords: Լանինա Նատալյա Սեմյոնի, Natalya Lanina S.
    Subjects: Informatics and Computer Systems
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 30 Sep 2016 18:36
    Last Modified: 04 Oct 2016 11:31
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3540

    Actions (login required)

    View Item