تصویر پنهان نگاری شده
تقسیم تصویر پنهان نگاری شده به aR , aG , aB
DWT از aR, aG, aB
SVD از بلوک HH
ادغام سه ماتریس حاصل و بدست آوردن تصویر مخفی
تقسیم مقادیر منفرد بدست آمده بر ضریب K ذخیره شده
تفاضل مقادیر منفرد کلید ذخیره شده از مقادیر منفرد تصویر مخفی
معکوس SVD
معکوس DWT
شکل ۳-۷ الگوریتم استخراج پیشنهادی به روش DWT-SVD
تصویر رنگی پوشش
فصل چهارم
محاسبات و یافته های تحقیق
در این فصل جزییات پیاده سازی روش پنهان نگاری مبتنی بر DWT-SVD و نتایج حاصل از تحقیق ارائه می شود. در ادامه این مطلب ابتدا به تشریح روش پیاده سازی و نرم افزار تولید شده و ابزار مورد استفاده و پارامترهای اندازه گیری نتایج در آن می پردازیم. در ادامه روش اجرای الگوریتم و مراحل رسیدن به نتایج آزمایش را بیان می کنیم.
نتایج حاصل از آزمایشات در قالب جداول و اشکال نشان داده می شوند. در انتهای این بخش نتایج آزمایشات انجام شده بر روی روش پیشنهادی خود را با روش نهان نگاری زارعی (۲۰۱۴) مورد مقایسه و ارزیابی قرار می دهیم.
۴-۱- پیاده سازی الگوریتم
الگوریتم پیشنهاد شده برای پنهان نگاری غیر قابل تشخیص تصاویر دیجیتال در حوزه تبدیل موجک گسسته و تجزیه مقدار منفرد می باشد. برای پیاده سازی الگوریتم از نرم افزار MATLAB2013 استفاده شده است. این برنامه روی کامپیوتری با پردازنده Pentium – IV 3.2 GH و حافظه Ram 4Gاجرا شده است. کدهای مربوط به پیاده سازی الگوریتم در پیوست (الف) قرار داده شده است.

۴-۱-۱- ابزار مورد استفاده برای آزمایش و پارامترهای اندازه گیری
برای آزمایش طرح پنهان نگاری مبتنی بر DWT-SVD پیشنهاد شده، از یک تصویر رنگی RGB شکل (۴-۱) بعنوان تصویر پوششی C و یک تصویر رنگی RGB شکل (۴-۲) بعنوان تصویر مخفی S استفاده شده است.
شکل ۴-۱ تصویر پوششی
شکل ۴-۲ تصویر مخفی
در این روش اندازه تصویر پوششی و اندازه تصویر مخفی محدودیتی ندارد. نتایج حاصل از اجرای الگوریتم یک تصویر پنهان نگاری شده A شکل (۴-۳) (که هم اندازه با تصویر پوششی است) و یک تصویر پوششی استخراج شده C* شکل (۴-۴) ایجاد می شود.
شکل ۴-۴ تصویر مخفی استخراج شده
شکل ۴-۳ تصویر پنهان نگاری شده
بر روی تصویر پنهان نگاری شده A برخی حملات صورت گرفته می شود. برای بررسی کیفیت تصاویر پنهان نگاری پس از فرایند پنهان نگاری و اعمال حملات بر روی آنها، روش های متعددی وجود دارند. یکی از روش های رایج اندازه گیری PSNR یا (اوج نسبت وزن سیگنال به نویز) و MSE^[131] (میانگین مربع خطاها) است که در آن کیفیت بصری تصویر پنهان نگاری استخراج شده S* و تصویر پنهان نگاری اصلی S مورد بررسی قرار می گیرد.
محاسبه PSNR با بهره گرفتن از رابطه زیر انجام می شود (L طول بردار X و X* است).
۴-۱ اوج نسبت سیگنال به نویز
برای محاسبه MSE از رابطه زیر استفاده می شود:
۴-۲ میانگین مربع خطاها
۴-۲- نتایج پیاده سازی
در این قسمت نتایج اجرای برنامه را بطور کامل مورد مطالعه قرار می دهیم. این نتایج شامل تصویر
پنهان نگاری شده و تصویر پنهان نگاری استخراج شده است. همچنین بر روی تصویر پنهان نگاری شده، شش نوع حمله صورت گرفته است. این حملات شامل Salt & Pepper، Rotation، Gaussian و Cropping می باشند. بعد از اعمال هر حمله بر روی تصویر پنهان نگاری شده، تصویر پنهان نگاری را استخراج کردیم و اوج نسبت سیگنال به نویز و میانگین مربع خطاها را برای هر یک از تصاویر پنهان نگاری استخراج شده بدست آوردیم. تصاویر و نتایج آزمایشات در زیر آمده است.
شکل (۴-۵) و شکل (۴-۶) نتایج آزمایش پنهان نگاری توسط الگوریتم DWT-SVD پیشنهاد شده الگوریتم نهان نگاری مبتنی بر SVD چندگانه زارعی (۲۰۱۴) را نمایش می دهد. تصاویر (a) تصویر پنهان نگاری شده، (b) تصویر پنهان نگاری استخراج شده می باشند. نتیجه مربوط به PSNR و MSE در جدول (۴-۱) و جدول (۴-۲) آمده است.
(a)
(b)
(a)
(b)
شکل ۴-۵ تصویر پنهان نگاری شده توسط الگوریتم DWT-SVD پیشنهاد شده
شکل ۴-۶ تصویر پنهان نگاری شده توسط الگوریتم زارعی
شکل (۴-۷) و شکل (۴-۸) نتایج آزمایش حمله Salt & paper (نمک و فلفل) به تصویر پنهان نگاری شده توسط الگوریتم DWT-SVD پیشنهاد شده و تصویر پنهان نگاری شده توسط الگوریتم نهان نگاری مبتنی بر SVD چندگانه زارعی (۲۰۱۴) را نمایش می دهد. در این حمله Salt & Paper نویزهایی با مقیاس ۰٫۱ از ۱٫۰ به تصویر پنهان نگاری شده اضافه شد. تصاویر (a) تصویر پنهان نگاری شده مورد حمله قرار گرفته، (b) تصویر پنهان نگاری استخراج شده می باشند. نتیجه مربوط به PSNR و MSE در جدول (۴-۱) و جدول (۴-۲) آمده است.
(a)
(b)
(a)
(b)
شکل ۴-۷ حمله Salt & paper بر روی الگوریتم DWT-SVD پیشنهاد شده