این مقاله ارائه دهنده رهیافت جدید در ظرفیت بالای پنهان کردن اطلاعات آسیب ناپدیر دارد که براساس تبدیل امواج کوچک اصلی که ازا ین طریق ظرفیت بالای اطلاعات را به داخل سطح بیتها( ذره) غیر حساس ضرایب امواج وارد می کند. بویژه در این مقاله به سه مدل پنهان کردن اطلاعات آسیب پذیر با ظرفیت بالا با نام های C,B,A اشاره شده است مدل 8 یک تکنیک قدیمی پنهان کردن اطلاعات می باشد که قادر است بطور آسیب ناپذیری تصویر اصلی را عوض کند. این ظرفیت می تواند به 10/1 درصد از حجم اطلاعاتی که تصویر اصلی در بر می گیرد برسد و تغییر نمودار ستون بمنظور جلوگیری از جریان اطلاعات کم یا زیاد می باشد. مدل B تکنیک قدیمی پنهان کردن اطلاعات نمی باشد بلکه تنها قادر است تصویر پردازی شده را به جای تصویراصلی بدون آسیب پذیری درست کند.

 با این حال این ظرفیت می تواند به 3/1 درصد حجم مطالعاتی که تصویر اصلی در بر دارد برسد. ودر حیطه فضایی ازکیفیت دیداری بهتری به نسبت جایگزین کردن 4 سطح بیت جزئی برخورداراست. مدل C نه تنها دارای طرفیت بیشتری می باشد بلکه همچنین از کیفیت دیداری بهتری نسبت به مدل B هم برخوردار است. با این حال تنها قادر است که اطلاعات پنهان شده را پردازش کند. این 3 روش را در تمام 1096 مورد تصاویر در پایگاه داده های نقاشی کرنل مورد آزمایش قرار داند از این تفکیک ها می شود در سیستم اطلاعاتی دولتی، تجاری، پزشکی و سیستم اجرای قانون و سیستم نظامی استفاده کرد.

1-   مقدمه

با گسترش شبکه ها افراد می تواند بآسانی اطلاعات بسیاری را ازطریق شبکه ها مختل کنند که منجر به افزایش احتمالی افشای اطلاعات بشود. علاوه براین ضروری است که تحقیق در زمینه نقل و انتقالات شبکه از طریق تکنیک های پنهان کننده اطلاعات با ظرفیت بالا پیشرفت کند. این مقاله ارائه دهنده 3 مدل پنهان کردن اطلاعات با ظرفیت های بالا بعنوان مدل های C,B,A است که قادر هستند بطور آسیب ناپذیری تصاویر اصلی را پردازش کنند.

 خوئان و چند تن دیگراز چند سبب بند( باند جزئی فردی) امواج غیرحساس استفاده کننده اطلاعات را بداخل یک سطح بیت ضریب امواج وارد کنند دراین آزمایش از روش A اطلاعات وارد سطوح بیت های چند گانه شد و با پیشرفت های اخیر و خوب تر شدن تغییر نمودار ستونی و برنامه های حسابداری، کیفیت دیداری تصویر مشخص شده و ظرفیت واردکردن از طریق روش A  بسیارافزایش یافت. این ظرفیت می تواند به 10/1 درصد حجم اطلاعات که تصویراصلی اشغال کرده برسد. مدل B تکنیک قدیمی پنهان کردن اطلاعات آسیب ناپذیرنیست بلکه می تواند بطور آسیب پذیری تصویر پردازش شده را بجای تصویر اصلی درست کند. با این حال این ظرفیت قادر است بوسیله تصویر اصلی بخاطر استفاده از تصویر پردازش شده در ضرایب امواج ببه 2/1 دهم حجم اطلاعات برسد. در سطح 256 یک تصویر خاکستری رنگ ظرفیت اطلاعات پنهان شده قادر است به 4 bpp ( ذرا هر پیکسل( تصویر – دانه) برسد و از کیفیت دیداری بهتری به نسبت جایگزین کردن حداقل 4 سطوح بیت ها در حیطه فضایی برخورداراست مدل c تنها می تواند بطور آسیب ناپذیر اطلاعات پنهان شده را به جای تصویر اصلی یا تصویر از قبل پردازش شده کشف کند. با این حال نه تنها ازظرفیت بیشتر بلکه از کیفیت دیذداری تصویری به نسبت مدل b برخوردار است از این تکنیک های با ظرفیت بالای پنهان کردن اطلاعات می توان در سیستم اطلاعاتی حکومتیف نجاری،پزشکی، اجرای قانون و سیستم نظامی استفاده کرد ادامه مقایسه به شرح زیر می باشد: انتقال امواج اصلی و توزیع سطح بیت در بخش 2 و تغییر نمودار ستونی در بخش 3توضیح داده شده است. بعد از این مقدمات مدلهای با ظرفیت بالای پنهان کردن اطلاعات و نتایج آزمایشی در بخش 4 و چند نکته و خاتمه در بخش 5 و 6 به ترتیب ارائه شده است.

2-   انتقال امواج اصلی و توزیع سطوح بیت

1-2 انتقال امواج اصلی (IWT )

از آنجا که لازم است سیگنال اصلی بدون تغییر بازسازی شود ما از طرح ارتقای اصلی انتقال امواج استفاده می کنیم بویژه ماCDF(2,2) و سری های مشابه بکار برده در استاندارد IPE2000 را بکار گرفت.

 جدول زیر مربوط به انتقال وارونه و انتقال روبه جلوی امواج اصلیCDF (2و2) می باشد.

انتقال وارونه

ارتقای اولیه وارونه  

ارتقای دو طرف وارونه   

ادغام

انتقال امواج اصلی CDF (2و2) جدول 1

انتقال به سمت جلو

 انشعاب

:ارتقای دو طرفه

:ارتقای اولیه

2-2 توزیع سطوح بیت

توزیع سطوح بیت بمنظور واردکردن اطلاعات در  ساب بندها و در سطوح بیتهای قرینه انتقال امواج می باشد. مدل جایگزینی LSB در محیط امواج از محیط فضایی عمل می کند. زیرا که امواج به سیستم دیداری انسان(یا HVS ) نزدیکتر هستند. مدل HVS در بین ساب بند هابا سطح های متفاوت به غیر حساس های متفاوتی اشاره دارد. هرچقدر یک ساب بند به سطح پائین تری تعلق داشته باشد در سیستم دیداری انسان(HVS ) حساس تر است. درهمین طح ساب بند HH از کمترین حساسیت برخورداراست. LH,HL  در در جات بعدی هستند و LL از بیشترین حساسیت برخودار است. حساسیت بیشتر در HVS به معنای این است که می توان اطلاعات بیشتر را بدون ایجاد اشیاء مصنوعی، دیداری، برجسته وارد کرد.

3-   تغییر نمودار ستونی

1-3- اصول تغییر نمودار ستونی

در تصویر ارا ئه شده بعد از ورود اطلاعات به چند ضریبIWT ( انتقال امواج اصلی)  ممکن است جریان کم و زیاد شود به این معنی که بعد ازانتقال امواج وارونه مقدار میزان خاکستری چند  پیسکل در تصویر مشخص شده ممکن است مقدار برگشت قسمت های بالاتر با قسمت های پائین تر و یا هر دو بیشتر شود.( ر قسمت های بالاتر 255 برگشت برای 8 بیت قسمت خاکستری تصویر و در قسمت های پائین تر هیچ برگشتی برای 8 بی قسمت خاکستری تصویر بمنظور جلوگیریاز کم و زیاد شدن جریان ما ا زتغییر نمودار ستونی استفاده می کنیم که نمودار ستونی ازهر دوطرف همانطور که در تصویر نشان داده شده کوتاه تر می کند.

درکوتاه کردن یک نمودار ستونی به میزان لازم است که  اطلاعات تغییر نمودار ستونی به عنوان جزئی از اطلاعات وارد نشده ثبت می کنیم. اطلاعات وارد شده از 3 قسمت وارد می شود:1) از سیگنال ته نقش 2) از اطلاات حسابداری شده تغییر نمودار ستونی و3) از طریق JBIC که بطور آسیب ناپذیری اطلاعات را از سطوح بیت های اصلی بهم فشرده می کند. اگر اطلاعات در این 3 قسمت کمتر از ظرفیت سطوح بیت های اصلی باشد واردکردن اطلاعات بدون آسیب امکان دارد. اطلاعات به عبارت دیگر از فرکانس بال(HH,HL,LH ) به فرکانس پائین ت(LL ) وارد می شوند و از کمترین سطح بیت به بالاترین سطح بیت وارد می شوند. در این مسیر تصویر مشخص شده می تواند از بهترین کیفیت دیداری برخوردار باشد.

 2-3- یک مثا ل از تغییر نمودار ستونی ساده شده

بمنظورنشان دادن فرآین کوتاه کردن  مودار ستونی از یک مثال ساده استفاده می کنیم. که دراین مثال تصویر اصلی  با مقیاس خاکستری  می باشد همانطور که در شکل شماره 2 نشان میدهد.

 از جدول 2 و شکل 2 در می یابیم که میزان نمودار ستونی تغییر یافته در حال حاضر 6-1 به 7-0 تغییر یافته یعنی هیچ پیکسلی با میزان رنگ خاکستری 0 و 6 در نظر گرفته نشده است. بعد ازتغییر مقیاس رنگ خاکستری(1) در داخل رنگ خاکستری (2) ادغام می شود مقیاس خاکستری(0) به مقیاس خاکستری رنگ 1 تبدیل می شود.به همین شکل مقیاس زنگ خاکستری شماره 6 هم در 5 ادغام می شود مقیاس خاکستری شماره 7هم به مقیاس خاکستری شماره 6 تبدیل می شود.

 نمودارستونی قبل و بعد الز تغییر و خیره اطلاعات در جدول شماره 2 و 3 به ترتیب نشان داده می شود.

جدول شماره 3 اطلاعات نمودار ستونی قبل و بعد از تغییر

جدول 3 ذخیره اطلاعات

برای تصویرنمودار ستونی درهر دو طرف به مقیاس 1 رنگ خاکستری کوتاه می شود.  طول بیتهای کامل 37 بیت است.

 =S طول هر بیت کامل 37 بیت(00100101) + ادغام فشرده مقیاس 2 رنگ خاکستری(010)+ اولین نمودار ستمنی از سمت چپ مقیاس 1 خاکستری (001)+ ثبت طول 6(0110) + مراتب اسکن(101101)+ اولین نمودار ستونی از سمت راست مقیاس 6 خاکستری(10)+ ثبت طول 6(0110) + مراتب اسکن( 11011)  

 بیت های ثبت شده سمت چپ با مقیاس خاکستری سمت چپ آن(101101) در جدول 3 نشان می دهد که هم دومین و هم پنجمین مقیاس 3 بوسیله اسکن در ت صویر2(d ) ددر اصل مقیاس ر1 در تصویر شماره 2 می باشند. همچنین بیتهای  ثبت شده سمت راست با مقیاس خاکستری سمت راست آن در جدول 3 نشان می دهد که سومین مقیاس 5 بوسیله اسکن در تصویر 2( d ) در اصل مقیاس 6 در تصویر(c ) 2 می باشد.

 4- روشهای با ظرفیت های بالای پنهان کردن اطلاعات

1-4- روش A ( پنهان کردن اطلاعات آسیب پذیر)

اصل این روش مشابه روش(1) می باشد به غیر از مواردی1) اطلاعات بداخل سطوح بیت جندگانه وارد می شود. 2) طرح های جدید برای تغییر نمودار ستونی و ذخیره سازی یک نمودار کلی در تصویر شماره 3 نشان داده شده است.

 تصویر مشخص شده                                                                      تصویر اصلی

انتقال امواج وارونه                                                                   تغییرنمودار ستونی

وارد کردن                                                                                 انتقال امواج کوچک

                                      سطوح بیت های سالم

کاتنیشین     جریان بیت                                            فشردگیJBIG بیتهای انتخاب شده                                                    اطلاعات ذخیره شده

ته نقش

تصویر 3 نمودار ورود اطلاعات

تصویر شماره 4 سه تصویر مشخص شده

 سختی های ظرفیت ورود در مقابل PSNR این سه تصور در تصویر 5 نشان داده شد ه است. اطلاعات پنهان شده از 2 ساختار رند ابعادی" مطلب" بدست آمده است. در مقاسه با روش های دیگر] 1،2 [ در شرایط ظرفیت و PSNR عملکرد این روش بسیار بالاست ه حدود شماره 3 مراجعه کنندید. توجه کنید که با همان PSNR (3G,5,Db ) ما از هر دو روش a و رورش" تیئین"(2) در Mpic که در تصویر شماره 4 نشان داده شده بکار گرفتیم. مدل A از ظرفیت بیشتری برای ورود اطلاعات به نسبت روشی تیئین] 2 [ که یکی جدیدترین و پیشرفته ترین طرح هایپنهان کردن اطلاعات است برخوردار است. در مقایسه با مدل قبلی]1 [ که و مدل A بسیار بهئتر عمل میکند. پردازش های از قبل روی ضرایب

(  امواج شامل 1) تغییر نمودار ستونی بمنظور جلوگیری از کم و زیادشدن جریان 2) انتقال امواج اصلی به سمت جلو 3) شفافیت سطوح بیت چندگانه حیطه امواج 4 ) وارونگی انتقال امواج اصلی در ینجا بجای تصویر اصلی تنها تصویر پردازش شد بدون آسیب پذیری قابل پردازش است. یک نمودار کلی از مدل B در تصویر 6 نشان داده شده است.

 4.3 مدل C

در تغییر نمودار ستونی گاهی اوقات نمودار ستونی باید تنها بمنظور کم و زیاد شدن جریان چندین پیکسل کوتاه شود. اگر اطلاعت این پیکسل 4 را بجای کوتاه کردن نمودار حفظ  کنیم می توانیم PSNR بالاتری بدست آوریم. در ورود اطلاعات دو مدل C طور بیت های سطوح بیت چندگانه را جایگزین می  کند. و محل آنها را بجای مشخص کرد ن تمام بیت های هر سطوح بیت به یاد می سپارند. مدل C می تواند اطلاعات پنهان شده ا بطور آسیب ناپذیر در حالی که تصویر اصلی در حال از بین رفتن است بازسازی کند.

4.4  3 منحنی از ظرفیت در مقابل PSNR در تصویر" لنا"

تصویر شماره 7 منحنی های ظرفیت وارد شده در مقابل  PSNR را با مدلهای C,B,Aبرای تصویر نشانشان میدهد. اطلاعات پنهان شده از شکل ساختار" رند" مطلبD .2 می باشد. دیده شده که مدل A PSNR بالا و نسبتاً ظرفیت کمتر ورود را حفظ م ی کند انتظار این امر می رفت چرا که مدل A می تواند تصویر مشخص شده را جایگزین تصویر اصلی آن بکند.  از آنجائیکه هم مدل A و هم مدل B می تواند از ظرفیت بالای ووردی اطلاعات برخوردار باسد ممدل C همانطور که انتظار آن می رفت به نسبت مدل B PSNR بیشتری بدست می آورد.