High capacity data embedding schemes for digital media
- Autores: Mehdi Fallahpour
- Directores de la Tesis: David Megías Jiménez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Oberta de Catalunya ( España ) en 2009
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Josep Domingo i Ferrer (presid.), Jordi Herrera Joancomartí (secret.), Miquel Soriano Ibáñez (voc.)
- Materias:
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- Resumen
En esta tesis se estudian y proponen diversos métodos de data hiding de imágenes y watermarking de audio de alta capacidad. Los principales resultados de este trabajo consisten en la publicación de varios algoritmos novedosos con rendimiento a la altura de los mejores métodos del estado del arte, alta capacidad y transparencia, en el caso de data hiding de imágenes, y robustez, alta capacidad y baja distorsión para el watermarking de audio.
Contenidos de imágenes El uso del histograma de una imagen en los sistemas de data hiding es una idea novedosa. El objetivo de este tipo de métodos es obtener un histograma estrecho después de una cierta modificación (como predicción o fragmentación de la imagen), cosa que conlleva un incremento en la capacidad. La reversibilidad es la principal propiedad de algunos métodos de data hiding de imágenes, como es el caso de las aplicaciones médicas, dado que es imprescindible recuperar no sólo el mensaje oculto, sino también la imagen original (exenta de marcas) en el detector.
El pico del histograma se utiliza para incrustar la información. El valor de ese pico identifica la capacidad del método Partiendo de la idea de usar el histograma para incrustar la información secreta, las técnicas predictivas y las de fragmentación (tiling) se utilizan para mejorar la capacidad y la transparencia. Esta investigación ha permitido la publicación de tres trabajos realizados por el autor de esta tesis.
Contenidos de audio El uso de un modelo psicoacústico es muy útil para diseñar algoritmos de watermarking, como se muestra en los esquemas basados en la FFT diseñados en esta tesis. Además, para conseguir robustez, el dominio de la frecuencia es una mejor alternativa que el dominio temporal. En esta tesis, se ha escogido el dominio de la frecuencia y, más concretamente, la transformada rápida de Fourier (Fast Fourier Transform, FFT) y la transformada discreta de wavelet (Discrete Wavelet Transform, DWT), dado que son más eficientes que otras transformadas y proporcionan mayor robustez que los métodos diseñados en el dominio temporal.
Ataques diferentes producen varios cambios en los contenidos de audio. Uno de los ataques más importantes en audio es la compresión. Para soportar los ataques de compresión MPEG (MP3), una buena alternativa consiste en comparar la señal original con una versión comprimida/descomprimida de la misma, lo que permite localizar un área segura para incrustar la marca. Esta posibilidad se ha revelado como muy conveniente y se ha explotado en uno de los algoritmos propuestos. Además, el uso de varias técnicas como diferencias, predicciones, interpolación y transformadas espaciales en el domino FFT, han permitido obtener métodos de alta capacidad publicados en tres artículos. Un cuarto artículo se aprovechan las propiedades de la DWT para el diseñar un método de watermarking robusto de alta capacidad y transparencia. Las comparaciones proporcionadas en estos artículos respecto a los métodos de watermarking de audio existentes muestran que los esquemas propuestos tienen un alta capacidad, unas diez veces superior que la de los algoritmos existentes, y mantienen la transparencia en la franja de alta calidad (ODG en [-1, 0]) y un buen grado robustez frente a los ataques más comunes.
