شماره 42169ارديبهشت 94

در زمان هاى قديــم هنگام جنگ، ســر سربازان را تراشــيده و پيام هاى سرى را روى

ســر آنان مى نوشتند، ســپس منتظر مى ماندند تا موى سر آن ها رشــد كرده و آنان را براى رساندن پيام اعزام مى كردند يا از روش هاى

ديگرى مانند نوشــتن مطالب با آب پياز بهره مى گرفتند. با پيشرفت تكنولوژى استفاده از اين روش ها كارامد نبود پس با توجه به نياز زمانه روش هاى نهان نگارى

ديجيتال(Digital watermarking) براى ارســال پيام هاى ســرى مورد استفاده قرار گرفتند. نهان نگارى ديجيتال روشى براى مخفى سازى داده است كه امنيت داده هاى چند رسانه اى را

تضمين مى كند. در اين روش ها يك نهان نگاره(Watermark) كه مى تواند تصوير يا داده ديجيتال باشــد درون يك محتواى ديجيتال ذخيره مى شود. در روش هاى نهان نگارى ديجيتال، فقط نهان نگاره داراى اهميت اســت. اما در برخى كاربردهاى خاص، مثل سيستم هاى تصويرپردازى نظامى و پزشــكى يا كاربردهاى قضايى، عالوه بر نهان نگاره، بازيابى تصوير اصلى هم از اهميت زيادى برخوردار اســت. مثال در تصاوير ماهواره اى كه در كاربردهاى نظامى استفاده مى شوند عالوه بر اطالعات سرى، داشتن تصوير دقيق از مواضع و تجهيزات دشمن حائز اهميت است. براى

اين منظور پس از اســتخراج نهان نگاره بايستى تصوير اصلى بازيابى شود به گونه اى كه اين تصوير با تصوير ميزبان، معادل باشــد. در اين تحقيق قصد داريم ابتدا به معرفى

نهان نگارى ديجيتال بپردازيم و برخى از دســته بندى ها و روش هاى مختلف نهان نگارى ديجيتال را بررســى كنيم. سپس بعضى از كاربردهاى آن را

در حوزه مهندسى پزشكى معرفى كرده و در نهايت تعدادى از مقاالت مرتبط در اين زمينه را كه با موضوع نهان

نگارى هستند بررسى كنيم.

نويسندگان و تهيه كنندگان:دكتر سرور بهبهانى

مهندس محمد كريمى مريدانى، دانشجوى دكترى مهندسى پزشكى ( بيوالكترييك) ، دانشگاه آزاد اسالمى واحد علوم و تحقيقات

نهان نگارى و كاربرد آن در پزشكىنهان نگارى و كاربرد آن در پزشكى

دســته بنــدى ديگــرى كــه براى روش هــاى مختلف نهان نــگارى ديجيتال وجود دارد، براســاس داده مــورد نياز براى

استخراج نهان نگاره است.نهان نگارى غير كور

(Non-blind watermarking) در ايــن روش ها براى اســتخراج نهان

نگاره به تصوير اصلى نياز است.نهان نگارى نيمه كور

(Semi-blind watermarking) اين روش ها براى استخراج نهان نگاره، به داده ها و پارامترهايى كه هنگام درج نهان

نگاره استفاده مى شود، نياز دارند. (Blind watermarking) نهان نگارى كور

روش هاى كور بــه تصوير اصلى، داده يا پارامتر خاصى براى اســتخراج نهان نگاره نياز ندارند. به همين دليل، اين دســته نسبت به روش هــاى ديگر، توجه عــده زيادى از محققان را به خود جلب كرده است. در اين روش ها برخى از پيكسل ها بعد از درج نهان نگاره، به طور دائمى تغيير خواهند كرد، يعنى بعد از استخراج نهان نگاره، نمى توان تصوير

اصلى را دقيقا بازيابى كرد. سومين دسته بندى براساس ميزان مقاومت نهان نگاره در برابر حمالت عمد

يا غير عمد است:نهان نگارى مقاوم

(Robust Watermarking) اين روش ها بــه دليل مقاومت در برابر بســيارى از عمليات پردازش تصوير، براى (Copyright Protection)تاليف حق حفاظت

و تاييد مالكيت استفاده مى شوند.

نهان نگارى ديجيتالدر ســال هاى اخير رشد چشمگير شــبكه هاى كامپيوترى موجب تسهيل در انتشار داده هاى چند رســانه اى مثل تصوير، ويدئو، صدا و ... شده است. داده هاى چند رسانه اى مى توانند به آسانى كپى شده و بدون موافقت مالك در اينترنت منتشر شــوند. راه هاى متفاوتى براى جلوگيرى از وقوع اين مشكالت وجود دارد، يكى از ايــن روش ها، نهان نگارى ديجيتال اســت. در اين روش ها يك نهان نگاره (كه مى تواند عالمت تجارى (Logo)، امضاى ديجيتال(Digital signature) و ... باشــد) (Watermarked Image)درون تصوير ميزبان درج شده و تصوير نهان نگارى شدهبه دست مى آيد. سپس اين تصوير مى تواند منتشر شود. به اين ترتيب مالك تصوير مى تواند تصوير مشكوك را به وســيله بازيابى نهان نگاره از تصوير نهان نگارى شده، اثبات كند. هدف اصلى نهان نگارى ديجيتال، درج(Embedding) اطالعات نهان نگاره به صورت نامرئى و معموال مقاوم، در محتواى ديجيتال اســت. واژه

نهان نگاره، اّولين بار توّسط آقاى Trikel در سال 1993 به كار برده شد.مراحل درج و استخراج نهان نگاره در نهان نگارى ديجيتال

نهان نگارى ديجيتال از دو مرحله درج و اســتخراج نهان نگاره تشكيل شده است. همان طور كه در شكل(1) مشاهده مى كنيد، در مرحله درج، نهان نگاره در تصوير ميزبان جاسازى شده و تصوير نهان نگارى شده به دست خواهد آمد. در مرحله استخراج نيز نهان نگاره از تصوير نهان نگارى شده استخراج مى شود، اما

پس از استخراج نهان نگاره، تصوير اصلى مخدوش خواهد شد.انواع روش هاى نهان نگارى ديجيتال

دسته بندى هاى متفاوتى براى روش هاى مختلف نهان نگارى ديجيتال وجود دارد. در اين بخش سه نمونه از دسته بندى هاى موجود معرفى مى شوند.

يكى از اين دسته بندى ها براساس نوع نهان نگاره قابل درج در محتواى ديجيتال است.

(Visible Watermark) نهان نگاره مرئىچنين نهان نگاره هايى فقط براى تصاوير قابل اســتفاده هستند. اين روش ها، نهان نگاره را به صورت شــفاف درون تصوير كار مى گذارند، يعنى بخشــى از

تصوير ميزبان كه پشت نهان نگاره قرار گرفته است، حذف نخواهد شد.(Invisible watermark) نهان نگاره نامرئى

اين نوع نهان نگاره در محتواى ديجيتال مخفى مى شود و فقط توسط كاربر مجاز ،(Content Authentication) قابل بازيابى است. چنين روش هايى براى سنديت محتواتاييد مالكيت (Verification of Ownership) و آشكارســازى كپى هاى غير مجاز مورد

استفاده قرار مى گيرند.

شماره 16943ارديبهشت 94

شكل1. درج و استخراج نهان نگاره

كرد. براى تشــخيص اين تغييرات مى توان از امضاى ديجيتال اســتفاده كرد. به عبارت ديگر در ايــن كاربردها امضاى ديجيتال به عنوان نهان نگاره در محتواى ديجيتال درج خواهد شــد. امضاى ديجيتال در اصل خالصه اى از محتوا را بيان مى كنــد. اگر هر بخش از محتوا تغيير كند، خالصه آن نيز تغيير خواهد كرد و به

اين ترتيب دستكارى غير مجاز در محتواى ديجيتال قابل تشخيص است. كاربردهاى پزشكى

در درمان بيماران، گزارش هاى پزشكى نقش بسيار مهمى را ايفا مى كنند. هر گونه اشتباه در اين گزارش ها مى تواند فاجعه بار باشد. براى جلوگيرى از جابه جا شدن عكس هاى راديوگرافى يا اسكن هاى MRI بيماران مختلف مى توان اسامى بيماران را با استفاده از روش هاى نهان نگارى مرئى، روى آن ها نوشت. از طرف ديگر براى تضمين امنيت ارتباطات ويدئو كنفرانس بين مراكز درمانى، مى توان از

روش هاى نهان نگارى ديجيتال استفاده كرد.پيشــرفت تكنولوژي ارتباطات، گســترش روزافزون اينترنت و رشد سريع كاربردهاي آن از يك سو و تغيير تصاوير آنالوگ به ديجيتال در تجهيزات پزشكي و همچنين ورود سيســتم هاي جديد در حوزه ســالمت، باعث شــده است كه روش هاي تشــخيص و درمان از راه دور مورد توجه قرارگيرد و مراكز درماني را به ســوي جهان ديجيتال و ارتباط از طريق داده هاي ديجيتالي سوق دهد. اما از آنجا كه ذخيره و ارسال اطالعات پزشكي به صورت ديجيتال، با فرمت استاندارد Digital imagingenicidem in communications and (DICOM) است و انتقال اين

اطالعات از طريق اينترنت صورت مي گيرد، خطرهاي جديدي همچون انتشــار اطالعات بيمار و يا تغيير مغرضانه آن، متوجه اطالعات پزشــكي مي شود. يكي از تكنيك هاي جديدي كه از آن مي توان به عنوان ســدي در برابر اين خطرات استفاده كرد، نهان نگاري است كه در آن اطالعات بيمار به گونه اي در تصاوير قرار داده مي شــود كه با ديد انسان غير قابل تشخيص باشد، بدون آنكه فرمت

و اندازه تصاوير تغيير كند.ســاالنه ده ها هزار تصوير پزشــكي در مراكز تصويربــرداري به منظورهاي گوناگوني همچون تشــخيص، تحقيق، تدريس و بانك هاي اطالعاتي گرفته مي شــود. در اين تصاو ير اطالعات شخصي بيمار (سن، جنسيت، سابقه ي بيماري)

نهان نگارى شكننده (Fragile Watermarking)

به دليل شــكنندگى و عــدم مقاوم اين روش هــا در برابــر حمــالت، از آن ها در كاربردهايى مثل ســنديت محتــوا و احراز هويــت(Integrity Identification) اســتفاده

مى شود.نهان نگارى نيمه شكننده (Semi-fragile Watermarking)

اين روش ها اجازه تغييرات غير عمد را مى دهند ولى در برابر حمالت عمدى شكننده هســتند. به طوركلى ممكن اســت محتواى ديجيتال توسط عمليات پردازش تصوير مثل فشرده سازى، به طور جزئى دستكارى شود، كه اين عمليات بــه عنوان تغييرات غيرعمد در نظر گرفته مى شوند اما در تغييرات عمدى محتواى ديجيتال به گونه اى تغيير مى كند كه

معناى آن عوض خواهد شد.كاربردهاى نهان نگارى ديجيتال

از ميان كاربردهاى وســيع نهان نگارى ديجيتال مى توان به موارد زير اشاره كرد:

(Finger print)اثر انگشت اثر انگشــت، اطالعاتى در مورد گيرنده مجاز و مــورد تاييد در تصوير درج مى كند. اين عمليات شامل درج نهان نگاره متفاوت در هر يك از تصاوير توزيع شــده اســت. اســتخراج اثر انگشــت به مالــك تصاوير اجــازه مى دهد تا تصاويرى را كه به صورت غيرمجاز به دســت آمده اند، شناسايى كند. در واقع اثر انگشت اطالعات منحصر به فرد وابسته به هر كپى توزيع شده از تصوير است و نهان نگارى ديجيتال يك راه حل مناســب

براى اين نوع از كاربردها است. آشكارسازى جعل

بهترين روش براى آشكارســازى جعل اســتفاده از نهان نگاره هاى شــكننده است. در صــورت تخريب يا از بيــن رفتن نهان نــگاره، مى توان تشــخيص داد كه محتواى ديجيتال دستكارى شده و قابل اعتماد نيست.

سنديت محتوا و تصاويربراى پى بردن به سنديت تصاوير و ساير داده هاى ديجيتال، بايد تغييرات را آشــكار

شماره 44169ارديبهشت 94

در يك تصوير به منظور انتقال اين اطالعات بــه صورت پنهــان و يا اثبــات مالكيت آن تصوير است؛ به طوري كه اطالعات موجب تغييــري در تصــو ير كه براي انســان قابل تشخيص باشد، نشــود. در نهان نگار ي سه قابليت مهم بايد وجود داشته باشد. شفافيت (Imperceptibility)، مقاومت (Robustness)و ظرفيت (Capacity) ســه ويژگي مهمي است كه هر الگوريتم نهان نگاري بايد داشته باشد. در مبحث نهــان نگاري تصاوير، روش هاي نهان نــگاري را از جنبه هــا و ديدگاه هاي

مختلف مي توان دسته بندي كرد.مهم ترين اين دســته بندي ها بر اساس حوزه افزودن داده بــه تصوير و يا بر مبناي نياز يا عدم نياز بــه تصوير در گيرنده انجام مى شــود. روش هاي نهان نگاري از لحاظ حوزه افزودن داده به دو دســته روش هاي حوزه مكان (Spatial domain) و روش هاي حوزه تبديل (Transform domain) تقســيم

مي شوند.روش هاي حوزه ي مــكان، داده را به صورت مســتقيم در شدت نور پيكسل هاي تصوير جاســازي مي كنند. اغلب روش هاي اين حــوزه الگوريتمي ســاده و در عوض ســرعت و گنجايــش زيــادي دارنــد. در روش هاى حوزه ي تبديل ابتدا توســط يك تابع تبديل مناســب، تصويــر ميزبان به يك حوزه ديگر برده مي شود و در آنجا اطالعات به تصوير افزوده مي شــود و سپس تصوير به حوزه زمان بازگردانده مي شــود. به طور معمــول در برابر پردازش هــاي تصويري، روش هاي حوزه تبديل از مقاومت بيشتري

برخوردار هستند .حفظ شــفافيت در روش هاي حوزه ي تبديــل، به طور معمول آســان تر اســت. روش هــاي نهان نگاري بر مبناي نياز يا عدم نياز به تصوير در گيرنده براي استخراج داده به دو گروه تقسيم مي شوند. به روش هايي كه به تصوير اصلي نياز دارد، روش هاي غير كــور (Non blind) و بــه روش هايي كه به تصوير اصلي نياز ندارند و فرآيند اســتخراج آن ها مستقل از داده اصلي صورت مي گيرد، گويند. (Blind)كــور نهاننگاري هاي روش

و اطالعــا تي از وضعيــت بيمار در صورت يادداشــت توســط كاركنان مراكز تصويربرداري، وجود دارد كه به تشــخيص بهتر بيماري توسط پزشك كمك مي كند. با تبديل تصاوير پزشــكي از حالت آنالوگ به تصاويــر ديجيتال، ابزارآالت بخش سالمت همانند سيستم هاي نمايش وذخيره سازي مجبور به تغيير از حالت فيلم به ديجيتال هســتند كه اين امر باعث ظهور سيســتم هــاي ذخيره و نمايش جديد همچون PACS(Picture Archiving and Communication System) شده است. از سويي ديگر، با پيشرفت تكنولوژي ارتباطات و استفاده از اينترنت در تشخيص و درمان از راه دور و نيز اشــتراك گذاري تصاوير پزشكي در مراكز ذخيره ساز ي و ارســال اطالعات،PACS به وسيله اي پزشــكي به صورت ديجيتال كاربرد روز افزون يافته اســت. اما قرار گرفتن اطالعات بيمار با فرمت استاندارد DICOM در تصاوير پزشكي و همچنين انتقال اين تصاوير از طريق شبكه اينترنت، امكان سوء اســتفاده و تغيير مغرضانه اطالعات را ايجاد مي كند. به همين دليل، اســتفاده از روش هاي پنهان سازي اطالعات در تصاوير، به طوري كه اطالعات به آساني قابل آشكارسازي و تغيير نيست، بسيار ضروري به نظر مي رسد. به طور كلي، دو شيوه

پنهان سازي اطالعات (Data Hiding) وجود دارد.در روش اول كــه رمزنگاري اســت، اطالعات به طريقي رمز مي شــود كه براي شــخص ثالث قابل فهم نيســت، اما فرســتنده و گيرنده با استفاده از كليد مشترك مي توانند اطالعات مورد نظر را رمزگشايي كنند. اين روش به دليل آنكه به شخص ثالث وجود مخفي ســازي اطالعات را نشان مي دهد و نيز تا قبل از رمزگشا يي هيچ شباهتي به تصوير اصلي ندارد و همچنين به خاطر آنكه پس از يك بار رمزگشايي مي تواند مورد تكثير و توزيع غير قانوني قرار گيرد، در عمل در بعضــي از مواقع كافي و مؤثر نيســت و به همين دليل روش هاي ديگري به

جاي رمز كردن ارايه شده است.به طور كلي، رمزنگاري براي محافظت داده ها حين عمل ارسال از فرستنده

به گيرنده استفاده مي شود.و به همين دليل به جاي رمز كردن، روش هاي ديگرى همچون نهان نگاري (Watermarking) ارايه شــده اســت. منظور از نهان نگاري، قرار دادن اطالعات

شماره 16945ارديبهشت 94

و ســپس اين تصوير به فرمت ديگرى تبديل شود، به احتمال بسيار زياد، بخش اعظمى ازاطالعات مخفى شــده از بين مى رود و بخش باقى مانده نيز شــايد با

سختى فراوان قابل بازيابى باشد. نهان نگاري در صوت

براى اين منظور نيز از روشى مشابه روش LSB استفاده مى كنند. البته مشكل استفاده از بيت هاى كم ارزش در يك فايل صوتى، اين است كه تغييرات در اين

بيت ها نيز براى گوش انسان قابل تشخيص است. در حقيقــت Spread Spectrum روش ديگرى براى مخفى كردن اطالعات در يك فايل صوتى اســت. دراين روش، يك نويز به طور تصادفى در سراسر فايل Echo data پخش مى شــود و اطالعات در كنار اين نويزها قرارداده مى شــوندHiding نيز روش ديگرى براى مخفى كردن اطالعات در يك فايل صوتى است.

اين روش از اكو (پژواك) در فايل اســتفاده مى كند تا بتواند اطالعات را مخفى كند. دراين وضعيت با اضافه كردن صداهاى اضافى به بخش هاى اكو، مى توان

اطالعات را در اين قسمت ها مخفى كرد. نهان نگاري در ويدئو

براى اين كار، معموال از روش DCT اســتفاده مى شــود. اين تكنيك شبيه تكنيك LSB اســت. يك فايل ويدئويى از تعدادى تصاوير پشــت سرهم تشكيل شــده است كه اين تصاوير به نام فريم شناخته مى شوند. بنابراين كافى است كه

اطالعات خود را در هر فريم يك فايل ويدئويى، به روش LSB مخفى كنيم.نهان نگارى اطالعات صوتى در تصوير

هر چند كه مطرح شــدن ايده نهان نگارى به سال 1449 ميالدى برمى گردد، اما كاربرد هاى پيشرفته اين ايده در چند سال اخير مطرح شده است. در كنار نهان نگارى

اين گونه روش ها محبوبيت بيشــتري دارند و بــه دليل عــدم نياز بــه داده اصلي جهت اســتخراج، داراي كاربردهاي وسيعي هستند اما در عوض مكانيزم استخراج پيچيده تري

دارند.از آنجايي كه نهان نگاري داده در تصاوير پزشــكي به منظور و روش هــاي متفاوتي انجام مــي گيرد، تعــدادي از الگوريتم هاي نهان نگاري تصاوير پزشكي، تصوير را به دو (ROI)Region of interest ناحيه ي ســودمند(RONI) Region of non- و غيــر ســودمند

interest تقســيم مي كنــد و اطالعات بيمار

در فرايند پنهان ســازي داده، در RONI كه تشخيص را به مخاطره نمي اندازد، قرار داده

مي شود. نهان نگاري در فرمت هاى مختلف

نهان نگاري در تصاويروقتى از يــك تصوير براى مخفى كردن يك متن (نوشــته) استفاده مى شود، معموال ازروش LSB اســتفاده مى شود. ضمنا اگر در درون يك تصوير اطالعاتى درج شــده باشد

شماره 46169ارديبهشت 94

و ارســالى به صورت ديجيتــال و با فرمت اســتاندارد است، دســتكارى مغرضانه اين اطالعــات امكان پذير اســت. لذا اطالعات پزشــكى تا حد امكان بايــد از امنيت بااليى تكنيكى تحقيــق اين در باشــد. برخوردار جديد براى نهان نگارى در تصاوير با استفاده از شــبكه عصبى معرفى شــده است. براى نهان نگارى اطالعات از يك شــبكه عصبى مصنوعى استفاده شده است. نهان نگارى در حوزه فركانس تصوير و با اســتفاده از تبديل سينوس گسســته (DCT) صورت مى گيرد كه اطالعات در ســه ناحيه فركانسى مخفى و بازيابى مى شــود. در بازيابى، با استفاده از شبكه عصبى اطالعات از سه ناحيه فركانسى بازيابى شده و با استفاده از الگوريتم جديدى صحيح ترين اطالعات تشــخيص داده شده و بــه خروجى منتقل مى شــود. با توجه به مخفى سازى اطالعات در سه ناحيه فركانسى مختلــف ايــن روش در برابر مات شــدن، تيزســازى و فشرده ســازى تصوير و نويز

مقاومت خوبى را از خود نشان مى دهد.شيوه اى جديد در پنهان نگارى مقاوم

JPEG داده در تصاويريكــى از موضوعــات مهــم در مبادله پيام هاى محرمانه اينترنتى مساله امنيت تبادل اطالعات است. به طور مثال، توليدكنندگان و انتظار ديجيتالى محصوالت مصرف كنندگان دارند كه كاالى معتبر از غير معتبر تشخيص داده شــود و حقوق آنها تا حد ممكن حفظ شــود. علم مخفى ســازى اطالعــات، هنر جاســازى داده هــا در فايل هــاى صوتى، تصويــرى، فيلم يا متن به نحوى اســت كه بتواند نيازهاى امنيتى فوق را به شكل آشكار

كه هدف اصلى آن پنهان كردن اطالعات است، واترماركينگ ديجيتالى نيز حدودا از سال 1990 در جهت اضافه كردن اطالعات صاحب اثر (واترمارك) به صورت مخفى در محصول چند رســانه اى مطرح شــده و به خاطر مقاومت باال در برابر خرابى هاى عمــدى و غيرعمدى، اكثرا در كاربردهاى حفظ حق نشــر يك اثر، اعم از چندرســانه اى يا متنى، به كار رفته است. دو مساله اساسى در واترماركينگ ســختى (جداناپذيــرى واترمارك از تصوير) و مشــاهده ناپذيــرى واترمارك (عدم پايين بردن كيفيت تصوير اصلى) است. يك مصالحه بين سختى و غيرقابل مشــاهده بودن وجود دارد، به طورى كه هرچه سختى روش واترماركينگ بيشتر باشد مشــاهده پذيرى آن بيشتر است و برعكس. هدف از انجام اين تحقيق پياده ســازى يك روش واترماركينگ بود. در ايــن روش، عمل نهان نگارى اطالعات واترمــارك بــر روى كم ارزش ترين بيت انجام مى گيرد. نتايج شــبيه ســازى نشــان دهنده كيفيت مطلوب عملكرد اين روش در شرايط بدون حمله به تصوير

واترمارك شده است.نهان نگاري تصويري از مدرك شناسايي و سيگنال ECG در تصاوير پزشكي درسال هاي اخير نهان نگاري در تصاوير پزشكي به منظور حفاظت از اطالعات بيمار، گســترش قابل توجهي يافته و روش هاي مختلفي براي اين امر طرح شده است. در اين مقاله روشي مبتني بر استفاده از تبديل موجك و ماسك بافت براي درج اطالعات بيمار و ســيگنال ECG، در تصاوير پزشكي ارائه مي شود. روش ارايه شــده، در مقابل حمالت عمدي و برخي از انــواع پردازش تصوير، مقاوم اســت. نتايج آزمايش ها نيز بهبود PSNR و افزايش مقاومت را نسبت به كارهاي

قبلي انجام شده در زمينه پنهان كردن سيگنال ECG، نشان مي دهد.روش جديدى براى نهان نگارى در تصاوير پزشكى با استفاده از

شبكه عصبىبا پيشــرفت تكنولوژى ارتباطات، روش هاى تشخيص و درمان بيماران از راه دور مورد توجه قرار گرفته اســت. سيستم هاى واقعيت مجازى حتى امكان جراحى از راه دور را نيز فراهم مى كنند. استفاده از اين روش ها، خطر جديدى را متوجه اطالعات پزشــكى مى كند. از آنجا كه اطالعات پزشــكى ذخيره شده

به روش هايي كه به تصوير اصلي نياز دارد، روش هاي غير كور (Non blind) و به روش هايي كه به تصوير اصلي نياز ندارند و فرآيند استخراج آن ها مستقل از داده اصلي

(Blind)صورت مي گيرد، روش هاي نهان نگاري كورگويند. اين گونه روش ها محبوبيت بيشتري دارند و

به دليل عدم نياز به داده اصلي جهت استخراج، داراي كاربردهاي وسيعي هستند اما در عوض مكانيزم استخراج

پيچيده تري دارند.

شماره 16947ارديبهشت 94

كه كمترين اعوجاج را در تصوير پوشش ايجاد كند به كار مي رود. براي افزايش سرعت اجراي اين الگوريتم از تكنيك موازي سازي در الگوريتم ژنتيك استفاده شده اســت. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه روش ارائه شده موجب افزايش ظرفيت و شفافيت تصويرنهان نگاري شده و عالوه بر آن سرعت اجراي الگوريتم را نيز افزايش داده اســت. نسبت حداكثر سيگنال به نويز در اين روش به89/35

دسيبل با 35٪ ظرفيت نهان نگاري رسيده است.نهان نگاري داده در پيام كوتاه متني

در عصر حاضر كــه آن را عصر فناوري اطالعــات و ارتباطات ناميده اند، فنــاوري هايي چون تلفن همراه به ســرعت رشــد كرده اند. در پي رشــد اين فناوري ها، ســرويس ها و تكنولوژي هاي گوناگوني نيز بر پايه آن ها ايجاد شده اند. از ابتدايي ترين ســرويس هاي به كار رفته در تلفن هاي همراه، ســرويس پيام كوتاه متني يا SMS اســت كه با استقبال عمومي در سراسر نقاط جهان علي الخصوص آسيا و اروپا روبرو شده است. در اين سرويس افراد قادرند از طر يق تلفن همراه پيام هاي كوتاهي را نوشته و براي يكديگر ارسال كنند. اين سرويس ويژگي ارســال تصاوير به صورت سياه و سفيد را نيز دارد. از طرفي با توجه به بحث امنيــت اطالعات و به خصوص برقراري ارتباطات پوشــيده، روش هاي بســياري براي ارتباطات پوشيده ارائه شده است. در اين بين روش نهان نگاري يكي از روش هاي نســبتا جديد اســت. در اين تحقيق با تلفيقي از نهان نگاري داده در تصوير و اســتفاده از تصاوير پيام هاي كوتاه متني، روشــي براي تبادل پنهان اطالعات معرفي شده است. تمركز اصلي در اين تحقيق بر روي چگونگي پنهان ســازي اطالعات در تصاوير ســياه و سفيد و امكان عملي كردن اين روش

بر روي تلفن هاي همراه با توجه به محدود يت هاي تلفن هاي همراه است. روش جديدي براي نهان نگاري تطبيقي در تصاوير

هدف از نهان نگاري ايجاد يك كانال محرمانه و امن بين فرســتنده و گيرنده است. يكي از رايج ترين و ساده ترين روش هاي ايجاد اين كانال درج اطالعات محرمانه در بيت كم ارزش مقادير پيكســل هاي تصوير اســت. چون اين روش مشــخصات آماري و ادراكي تصوير را به مقدار زيادي تغيير مي دهد مورد توجه حمالت گوناگوني قرارگرفته اســت. يكي از ايــن حمالت حمله آماري مراتب باال اســت. اين حمله همبستگي پيكسل ها را نسبت به هم در نظر مي گيرد و با توجه به تغييرات بوجود آمده ناشي از درج اطالعات محرمانه اقدام به نهان كاوي مي كند. بنابراين اگر بتوان تغيير مقادير پيكســل ها را كه ناشي از درج اطالعات محرمانه اســت كاهش داد مي توان تا حدود زيادي تغييرات آماري مراتب باالي بوجود آمده ناشــي از درج را كاهش داد. براي اين منظور در اين تحقيق تكنيك جديدي براي نهان نگاري تطبيقي ارائه شده است به طوري كه منجر به كمترين تغييرات در نواحي مســطح تصوير مي شــود. به كمك ايــن تكنيك مي توان با اعمال تغيير كوچك در تعداد كمي از پيكســل هاي تصوير اطالعات محرمانه را در تصويــر درج كرد. همچنين دراين تحقيــق روش جديدي براي درج پيام در نواحي نويزي تصوير ارائه مي شــود كه منجر به افزايش ظرفيت تا 1/5 برابر در

اين نواحي مي شود.طراحي روش مقاوم نهان نگاري تصوير با استفاده از طيف گسترده

نهان نــگاري يكي از روش هــاي كار امد در اثبات اصليت ســند، اثبات مالكيت، تعيين هويت مالك ســند، پي گيري كپي غير مجاز، مانيتورينگ پخش

يا پنهان بــرآورده كند. پنهــان نگارى يكى از شــاخه هاى علم مخفى سازى اطالعات اســت كه به دنبال رســيدن به يك ســطح امنيتى مطلوب در تبــادل اطالعات محرمانه تجارى و نظامى اســت بــه نحوى كه تبادل فايل هايى حامل اطالعــات محرمانه، براى ديگران محســوس و مشــخص نيست. اين روش ها مى تواند به عنوان مكمل روش هاى رمزنــگارى در مبادلــه اطالعــات محرمانه استفاده شود. در اين تحقيق، امنيت شيوه هاى مطرح در پنهان نگارى در تصوير با بررســى مقاومــت آن ها در مقابــل روش هاى حمله Compatibility, Outguess, F5 مطرح شــاملو POV مورد بررسى و تحليل قرارگرفته اند. سپس روشــى جديد جهت پنهان نگارى در فايل هاى تصويرى با فرمت JPEG ارايه شده است، روش ارايه شــده ابتدا با شبيه سازى مورد بررســى قــرار گرفته و ســپس پياده سازى شده است. نتايج به دست آمده نشان مى دهد كه اگرچه الگوريتم جديد از ظرفيت محدودترى در پنهان سازى برخوردار است ولى نســبت به اين حمالت شــناخته شده

مقاوم تر عمل مى كند.روش نهــان نگاري پر ظرفيت تصوير با استفاده از الگوريتم ژنتيك موازي اين تحقيق يك روش نهان نگاري بــر مبناي الگوريتم ژنتيك موازي ارائه مــي كند. در اين روش با استفاده از يك تابع نگاشت به دست آمده از الگوريتم ژنتيك، نهان نگاره در بلوك هاي 8*8 تصوير پوشش قرار داده مى شود. پس از تعبيه نهان نگاره فرايند تنظيم پيكسل هاي بهينه روي آن اعمال مى شــود. اســتفاده از فرايند تنظيم پيكسل هاي ژنتيك و الگوريتم بهينه براي افزايش ظرفيت تصوير به نحوي

نهان نگاري روشي است كه در آن اطالعات مالك (سيگنال الگو يا نهان شونده) به گونه اي نامحسوس در سيگنال اصلي يا ميزبان نهان مي شود و به اين

صورت سيگنال الگوگذاري شده يا نهان نگاري شده ايجاد مي شود.

شماره 48169ارديبهشت 94

مالكيت، تعيين هويت مالك ســند، پي گيري كپي غير مجاز، مانيتورينگ بهينه براي افزايش ظرفيت تصوير به نحوي

برقرار شده است. براي ارزيابي صحت مدل پيشــنهادي و نيز احتمال خطــاي تحليلي، روش بر روي سيگنال گوسي مصنوعي شبيه ســازي شده است و سپس الگوريتم بر روي ســيگنا ل هاي تصوير آزموده شده اند. نتايج شبيه سازي بر روي سيگنا ل هاي مصنوعي حاكي از درستي روابط رياضي منتج شده و صحت مدل به كار برده شده است. همچنين نتايــج تجربي بر روي تصاويــر از مقاومت بســيار خوب الگوريتم نهان نگاري معرفي شــده در برابر و بهره خبر مي دهد. همچنين در شــرايط برابر از نظر نرخ درج و حمالت ،JPEG متداول نظير نويز، فشــرد ه ســازيبهتري پايداري پيشــنهادي روش شفافيت،

نسبت به روش هاي گذشته دارد.بررسى سيستم هاى نهان نگارى تصاوير مبتنى بر حوزه هاى تبديل دو بعدى

با رشــد فناوري ديجيتال طي دهه هاي رســانه هاي ذخيــره و ارســال گذشــته، الكترونيكــي افزايش يافته اســت. چرا كه نســخه برداري از داده هــا بــدون هيچ افت كيفيت و با هزينه اي بســيار اندك امكان پذير شده اســت. بدين ترتيب بهره گيري از آثار ديجيتال بدون رعايت حق نشر، دست كاري اسناد و استفاده از اسناد جعلي ابعاد تازه تري يافته است. يكي از روش هاي مناسب جهت رسيدن به اين اهداف، نهان نگاري ديجيتالي اســت كه عبــارت اســت از توانايي حمل اطالعــات همراه با رســانه مورد نظر جهت

احراز هويت.هــدف از انجام اين پــروژه طراحي و پياده ســازي چند الگوريتم براي نهان نگاري در تصوير اســت. به عبــارت ديگر هدف، برقراري نوعي مخابره مخفي داده به ميزباني يك سيگنال تصوير اســت كه بايد از كانال مخابراتي عبور داده شود به گونه اي كه دشمن

برنامه، پي گيري تبادالت و كنترل وســايل است. هدف بسياري از تكنيك هاي نهان نگاري ارســال پنهاني اطالعات مربوط به مالك سند، دريافت كننده سند و يا معامالت انجام شــده به همراه اسناد ديجيتال اســت به گونه اي كه هيچ نوع تغيير غيرمجاز در اين اطالعات امكان پذير نبوده و يا كامال آشــكار شود. براي جلوگيري از دســتكاري و يا رفع اطالعات نهان نگار از روش هاي نهان نگاري مقاوم اســتفاده مي شود. يكي از اين شــيوه هاي نهان نگاري، استفاده از طيف گسترده اســت كه توسط Cox پيشنهاد شد همانگونه كه استفاده از تكينك هاي طيف گســترده آشــوبگون به نهان نگاري تصاوير ديجيتال پرداخته شد با اعمال روش ها در حوزه تبديالت و نيز با تغيير توابع جاســازي، مقاومت الگوريتم ها در برابر حمالت افزايش داده شــد. همچنين با تركيب روش هاي آشــوبگون، گســتردن طيف با الگوريتم نهان نگاري CDMA يك روش كامال نابينا و بســيار مقاوم بدســت آمد. اين روش از ظرفيت زيادي براي جاسازي برخوردار است. براي مقاوم ســازي الگوريتم ها در برابر حمالت كپي يك روش اتصال با سند را مطرح كرده و براي افزايش ايمني نهان نگار ســه نوع الگوريتم رمزنگاري مبتني بر آشــوب ارائه شده است. در پايان اثر برخي حمالت را بر الگوريتم ها بررسي كرده و براي بررســي نحوه عملكرد و ميزان كارايــي حمالت يك فيلتر حذف نويز فازي طرح شد كه در حذف نويز تقريبا سي مرتبه بهتر از فيلترهاي متداول

عمل مي كند.بررسي كارآيي يك روش نهان نگاري تصوير مبتني بر چرخش در

حوزه تبديل موجكگسترش روزافزون اينترنت به عنوان محيطي براي انتقال سريع و آسان انواع اطالعات (صوتي، تصوير، فيلم و غيره) اين امكان براي افرادي كه خواســتار به اشتراك گذاشتن اطالعات خود هستند به وجود آمده است. با وجود مزاياي آن، اين گونه انتقال اطالعات مي تواند مشكالت جدي براي مؤلفاني كه نمي خواهند آثارشان بدون اجازه خودشــان پخش شود ايجاد كند. به همين دليل حفاظت از اطالعات داراي حق كپي امري ضروري اســت. يكــي از بهترين روش ها براي پاســخ گويي به مشكالت فوق نهان نگاري است كه داراي كاربردهاي زيادي از جمله مخابرات مخفي، زمان بندي پخش برنامه ها، اثبات مالكيت و غيره است. نهان نگاري روشــي اســت كه در آن اطالعات مالك (سيگنال الگو يا نهان شــونده) به گونه اي نامحسوس در ســيگنال اصلي يا ميزبان نهان مي شود و به اين صورت ســيگنال الگوگذاري شــده يا نهان نگاري شده ايجاد مي شود. اين نهان كردن الگو نبايد باعث كاهش كيفيت اطالعات اصلي شود. به اقتضاي كاربرد

نهان نگاري به صورت هاي مقاوم، نيمه شكننده و شكننده انجام مي پذيرد. در اين تحقيق يك روش جديد كور مبتني بر چرخش براي پنهان نگاري در حوزه تبديل موجك پيشنهاد شده است. مهم ترين ويژگي اين روش بهينه بودن گيرنده در حضور نويز سفيد گوسي و نيز پايداري آن نسبت به حمله بهره است. به اين منظور يك متغير پايدار در برابر بهره معرفي شــده است و تابع توزيع آن به كمك رياضي محاسبه شده اســت. با داشتن تابع توزيع تجمعي گيرنده بهينه در برابر نويز به كمك الگوريتم بيشــينه همانند طراحي و پياده سازي شده است. عملكرد اين گيرنده مورد تحليل قرار گرفته و احتمال خطاي آن به صورت دقيق محاسبه شده است. براي درج بيشترين مقدار نهان نگاره از الگوريتم بهينه سازي چند هدفه استفاده شده اســت. به اين منظور مصالحه مناسبي بين احتمال خطاي الگوريتم و شــفافيت نهان نگاره كه توسط پارامتر انديس كيفيت ارزيابي مي شود

شماره 16949ارديبهشت 94

اســت. براي اين منظور تاكنون جهت نهان نــگاري، روش هاي متعددي به كار گرفته شــده اســت كه از آن جمله مي توان به استفاده از مدل هاي بينايي جهت يافتن ميزان بيشينه انرژي نهان نگاره براي تعبيه در تصوير و استفاده از حوزه هاي مقاوم در برابر حمالت، اشــاره كرد. در همين راستا در اين تحقيق با استفاده از مفاهيم حــوزه تئوري اطالعات، به عنوان يك راهنما در توســعه الگوريتم هاي

موجود، جهت قرار دادن بهينه نهان نگاره پرداخته شده است. در اين تحقيق، پس از آشــنايي با مفهوم نهان نگاري و تبديل هاي دو بعدي جهــت دار، به بررســي تبديل Contourlet و ويژگي هــاي خاص آن پرداخته و سپس با برقراري پيوند بين اين دو مفهوم از اين تبديل و ويژگي هاي آن، در ارائه

روش هاي نهان نگاري هر چه بهتر استفاده شده است.پنهان نگاري وفقى براساس پيچيدگى نسبى پيكسل ها در تصاوير دوسطحىامــروزه پنهان نگاري توجــه محققان زيادي را به خود جلب كرده اســت. پنهان نگاري در رسانه هاي مختلفى مانند تصوير، صدا، تصاوير متحرك صورت مى گيرد. تصوير به عنوان يكى از پراســتفاده ترين رســانه ها مطرح است. يكى از روش هاي نمايش تصوير اســتفاده از تصاوير دوسطحى است. در اين تحقيق روشــى ارائه شده است كه داده ها را در تصاوير دوسطحى مخفى مى كند. عمل جاســازي داده ها در فرآيند تبديل تصوير طيف خاكستري به تصوير دوسطحى صورت مى گيرد كه باعث بهبود امنيت يا ظرفيت مى شــود. جاسازي در نواحى يكنواخت تصاوير دوسطحى شده، مى تواند بيانگر حضور داده هاي مخفى باشد. در اين تحقيق روشــى ارائه شده اســت كه با بررسى وضعيت هر پيكسل نسبت به پيكســل هاي همسايه از جاسازي داده در نواحى يكنواخت اجتناب مى شود. اجراي روش پيشــنهادي باعث بهبود كيفيت تصوير گنجانه و افزايش امنيت آن

شده است.پنهان نگاري خود شاخه اي از علم مخفى سازي اطالعات است. مخفى سازي اطالعات خود شــامل چندين شاخه از جمله رمزنگاري و ته نقش نگاري است. مفهوم پنهان نگاري ممكن اســت گاهى با رمزنگاري و يا ته نقش نگاري اشتباه شــود. تفاوت رمزنگاري با پنهان نگاري در اين اســت كه در رمزنگاري وجود ارتباط بــراي حمله كننده مخفى نيســت و تنها محتواي پيام اســت كه از ديد حمله كننده مخفى مى ماند. به بيان ديگر در رمزنگاري خود پيام مهم اســت. در پنهان نگاري خود ارتباط اســت كه بايد پنهان شــود. به همين دليل است كه در رمزشــكنى زمانى حمله را موفق مى دانند كه بتوان به تمام يا بخشى از محتواي پيام پى برد ولى در پنهان شكنى زمانى حمله كننده موفق به اجراي حمله مى شود كه بتواند به وجــود ارتباط (يا پيام مخفى) پى برده و يا به صورتى احتمالى آن را آشــكار كند. در ته نقش نگاري، هدف عموما حفاظت از يك رسانه در مقابل انتشار غير مجاز است اين كار عمدتا به صورت درج يك ته نقش معموال كوتاه در رسانه صورت مى گيرد. بنابراين دشمن زمانى موفق به اجراي حمله مى شود كه بتواند ته نقش را از رسانه حذف كند به طريقى كه رسانه آسيب جدي نبيند.

رســانه اي كه پيام مخفى در آن جاســازي مى شــود پوشانه گفته مى شود. اين رســانه مى توانــد تصوير، صدا، فيلم و حتى صفحه هاي HTML باشــد. به پوشــانه پس از جاسازي پيام توسط الگوريتم جاسازي رسانه گنجانه مى گويند. به دادهايي كه قرار اســت در پوشانه جاسازي شود پيام سري گفته مى شود. به كليدي كه در هنگام جاســازي و اســتخراج پيام مخفى اســتفاده مى شود، كليد جاسازي گفته مى شود. به تكنيك هايى كه به فرد در تمايز بين پوشانه و گنجانه

از ماهيت برقراري اين ارتباط آگاه نباشد. در اين پروژه بررســي مفصلي بــر روي انواع روش هاي واترماركينگ در تصوير به كمك تبديل هاي دو بعدي جهت دار كه مناســب براي كانال مخابراتي اند، صورت گرفته است. همچنين روش هايي براي شبيه سازي و مقابله بــا انواع حمالت و خرابي ها در تصوير ارائه شده است. طراحي و شبيه سازي الگوريتم با استفاده از نرمافزار MATLAB صورت گرفته

است.در دنياي ديجيتــال امروزه، نهان نگاري مقاوم تصوير كه در آن يك ســيگنال حامل داده به صــورت نامرئي و مقــاوم در برابر حمالت در تصوير تعبيه مي شود، به عنوان يك راهكار براي حل مسئله حفاظت از حق تاليــف محصوالت تصويري معرفي شــده

قابليت ها

• قابليت پنهان كردن متن تايپ شــده و هر نوع فايل ديگر در ويدئو

• قابليت نهان نگاري با ظرفيت هاي مختلف در هر فريم ويدئو

• امكان انتخاب چندين كدك صوتي• تعييــن تعــداد فريم هاي خروجــي ويدئو به

صورت نسبتي از فريم هاي ورودي• امكان رمزنگاري پيغام قبل از پنهان نگاري

• قابليت فشرده سازي پيغام قبل از پنهان نگاري• اعمال كدهاي تصحيح كنندة خطا

• امــكان تنظيم پارامترهاي خــاص ويدئو، براي دستيابي به خروجي مورد نظر

• امكان پنهان كردن چندين فايل در يك ويدئو و استخراج خودكار آن

مشخصات فني ++C پياده سازي شده با •

XP و Vista قابل اجرا بر روي سيستم هاي •• داراي قفل سخت افزاري

كاربردها• ارتباط امن

(Copy Right) حفظ حق رونوشت •• ارسال و ذخيره سازي اطالعات همراه با ويدئو

براي كاربردهاي متنوع

شماره 50169ارديبهشت 94

همچنين روشــى براي شكســتن پنهان نگاري هايى ارائه شده است كه جاسازي را در مرز نواحى سياه و سفيد صورت مى دهند. معيارهايى كه براي پنهان شــكنى ارائه شده است شامل پيچيدگى در مرز نواحى سياه و سفيد، ميزان نويزي بودن بلوك و ريزدانگى

اين بلوك ها است.روشــى براي ته نقش نــگاري تصاوير دوســطحى ارائه شده اســت كه مى تواند با حفــظ كيفيت ديــداري تصويــر خروجى، نشــانه اي را جاســازي كند. در اين روش با استفاده از مولد اعداد شبه تصادفى تعدادي از نقاط تصوير انتخاب شده و جاسازي در آن ها صورت مى گيرد. اين روش نيز جاسازي را در تصوير دوسطحى شده صورت مى دهد. اين روش نيز توسط الگوريتمى شكسته شده است. در آن الگوريتم ابتدا فيلتر پايين گذري بر روي تصوير مشــكوك اعمال مى شــود و تخمينــى از تصوير اوليه را به دســت مى دهد. تصويــر حاصل از فيلتــر پايين گذر، با اســتفاده از فيلتر QMF 15 تجزيه شده و تعدادي خصيصه از آن استخراج مى شود و با استفاده از دسته بندي كننده خطى تصاوير

حاوي نشانه مشخص مى شود.هاي الگوريتم ســازي دوسطحى براي گوناگونى وجود دارد. يكى از مشــهورترين آن ها الگوريتم فلويد اســتاينبرگ است. در

كمك مى كند پنهان شكنى مى گويند. اين تمايز بايد بدون دانستن كليد جاسازي و حتى در برخى موارد بدون دانســتن الگوريتم جاســازي انجام شود. در پنهان شــكنى هدف فقط فهميدن وجود پيام مخفى است و الزاما كشف محتويات پيام

مدنظر نيست.در اين تحقيق روشــى براي پنهان نگاري در تصاوير دوســطحى ارائه شده اســت. تصاوير دوســطحى به طور گســترده در چاپ كتاب، مجله، روزنامه و چاپگرهاي كامپيوتري اســتفاده مى شود. تصاوير ارسالى به وسيله فكس، ذخيره شــده اند و يا تصاويري كه از pdf برخى مدارك كه به فرمت اسكن متون چاپى

به وجود آمده اند از جمله تصاوير دوسطحى هستند.تبديل تصوير خاكســتري به تصوير دوســطحى را كه مقادير پيكسل هايش صفر يا 255 (ســياه يا سفيد) اســت فرآيند دوسطحى ســازي مى نامند. براي جاسازي پيام در اين دسته از تصاوير روش هايى ابداع شده است كه در ادامه به

شرح برخى از آن ها پرداخته مى شود.روش اول: پيكسل هايى براي جاسازي انتخاب مى شوند كه تغيير در آن ها قابل تشــخيص نيست. اين نقاط بر روي مرز نواحى سياه و سفيد قرار دارند. از آنجا كه تصاوير دوسطحى پيچيدگى كمى دارند، جاسازي با در نظر گرفتن محتوا و شكل پوشانه، امنيت را باال خواهد برد. اين روش داراي امنيت ديداري خوبى اســت ولى ظرفيت آن كم اســت. منظور از امنيت ديداري آن است كه سيستم

بينايى انسان قادر به تشخيص وجود داده هاي سري در تصوير نيست.روش دوم: در الگوريتم ديگر، روشى ارائه شده كه جاسازي در آن بر اساس زوج يا فرد كردن تعداد يك هاي هر بلوك از تصوير دوســطحى اســت. در اين روش كليد به صورت بلوكى n×m از صفر و يك هاست. زوج يا فرد كردن تعداد يك هاي هر بلوك تصوير بر اســاس بلــوك كليد صورت مى گيرد. از آنجا كه از هر بلوك n×m حداكثــر امكان تغيير يك بيت وجود دارد اين روش از لحاظ ديداري از امنيت خوبى برخوردار اســت ولى در همــه تصاوير نمى توان آن را به كار برد. اگر در تصاوير كامال و يا تقريبا ســفيد يا ســياه از اين روش استفاده شــود، امكان لو رفتن كليد براي دشمن وجود دارد. در الگوريتمى ديگر، روشى ارائه شــده كه در آن تصوير به بلوك هاي هم اندازه n×m تقسيم شده و از يك كليد n×m و يك ماتريس وزن دهى n×m براي جاســازي اســتفاده مى شود. در هر بلوك از تصوير r بيت را مى توان جاســازي كرد. در نتيجه اين روش داراي ظرفيت خوبى اســت و از طرف ديگر به دليل اســتفاده از ماتريس وزن دهى از خطر حدس كليد توســط دشمن مصون اســت. در همه اين روش ها ابتدا عمل دوســطحى سازي انجام شده و ســپس در تصوير دوسطحى، جاسازي صورت مى گيرد. در اين تحقيق به ارائه روشى پرداخته مى شود كه عمل جاسازي همراه با دوســطحى سازي انجام خواهد شــد. در نتيجه تصوير حاصل شده نسبت به زمانى كه جاســازي بعد از دوسطحى ســازي صورت مى گيرد، كيفيت بهتري

خواهد داشت.براي پنهان شــكنى روش هايى مانند روش اول و دوم كه جاسازي را بعد از دوسطحى سازي و در نواحى مرزهاي سياه و سفيد انجام مى دهند ارائه شده است. در روشى ديگر داده جاسازي شده به صورت يك اغتشاش در نظر گرفته شده و از فشــرده ســازي JBIG2 به عنوان معياري براي اندازه گيري اغتشاش استفاده شده است. اين روش مى تواند عليه روش هاي پنهان نگاري موفق باشد

كه جاسازي را در مرزهاي بلوك هاي سياه و سفيد صورت مى دهند.

براي پنهان شكنى روش هايى مانند روش اول و دوم كه جاسازي را بعد از دوسطحى سازي و در نواحى مرزهاي سياه و سفيد انجام مى دهند ارائه شده است. در روشى ديگر داده جاسازي شده به صورت يك اغتشاش در نظر JBIG2 گرفته شده و از فشرده سازيبه عنوان معياري براي اندازه گيري

اغتشاش استفاده شده است.

شماره 16951ارديبهشت 94

نرم افزار نهان پردازهدف اين نرم افزار پنهان نگاري و واترماركينگ اطالعات، در ســاختارهاي

ويديويي MPEG2 و MPEG4 است.حجم مناســب ويدئو براي پنهان كردن اطالعــات و نياز جدي به قراردادن واترمارك در ويدئو به منظور حفظ حق رونوشــت، ســبب شــده فعاليت هاي زيادي در اين زمينه انجام شود. با توجه به كاربرد و تداول ساختارهاي ويديويي MPEG2 و MPEG4 در مقايســه با بقية ساختارهاي ويدئويي، اين ساختارها براي

پنهان نگاري و واترماركينگ مناســب ترند. نرم افزار نهان پرداز قادر اســت هر MPEG4 و MPEG2 نوع فايل يا نوشته را با الگوريتم هاي مختلف در ويديوييجاســازي كند. درضمن سعي شده تا محيطي ســاده و كاربرپسند براي كاربران

معمولي فراهم سازد.FTC 4

آناليز و تحليل اطالعات ذخيره شده در حافظه هاي پايدار سيستم براي پيدا كردن اطالعاتي كه به روش هاي گوناگون پنهان شده اند.

با رشــد روزافزون اطالعات و پردازش هاي رايانه اي، همچنين فراگيرشدن استفاده از وسايل ذخيره ســازي ديجيتال، نياز به نظارت و كنترل در اين عرصه به خصوص براي جلوگيري از فعاليت هاي احتمالي غيرقانوني، غيراخالقي و...

روز به روز بيشتر احساس مي شود.همچنين با توجه بــه حجم فوق العاده زياد داده ها و ارتباطات ديجيتالي به ابزاري نياز اســت تا بتوان با تحليل خودكار اطالعات، مسائل مورد نياز سازمان نظارتي را در داده ها جســتجو و آناليز كرده و گزارشــي متناسب با موارد يافت

شده ارايه كرد.قابليت ها

• بررســي يك يا چند مســير براي ليســت كردن كلية فايل هاي موجود و تشــخيص نوع فايل ها برحسب محتواي آن ها و مشخص نمودن فايل هايي كه

محتويات آنها با پسوندشان متناقض است.• استخراج و نمايش اطالعات موجود در فراداده فايل هاي متني، تصويري و...

• تشخيص سالم يا ناسالم بودن فايل ها و همچنين رمزدار بودن آن ها• قابليت حذف فايل هاي شــناخته شدة سيستمي و برنامه هاي مختلف از

فهرست گزارش نهايي به منظور سهولت در بررسي آن ها• آناليز فايل هاي تصويري براي پيداكردن تصاوير پنهان نگاري شده

• قابليت دســته بندي و جستجوى گزارش بر حسب يك يا چندين فيلد و ايجاد دسته بندي دلخواه براي نوع فايل ها

مشخصات فني• سازگاري برنامه با تمامي نسخه هاي ويندوز

• استفاده از پردازنده هاي موجود در سيستم به شكل موازي براي باال بردن سرعت برنامه

كاربردها• افراد يا سازمان ها مي توانند با استفاده از اين برنامه به اطالعات پنهان شده

در سطوح مختلف سيستم دسترسي پيدا كنند.روش هــاى نهان نــگارى، در حوزه ى گســتردهاى از ســيگنال ها مانند ســيگنال هاى صوتى و تصويرى و ســرآيند پروتكل هاى شــبكه به كار مى رود.

روش فلويد اســتاينبرگ سطح روشنايى هر پيكسل با مقدار آستانه 255/2 مقايسه مى شود و اگر بزرگ تر از مقدار آستانه بود به 255 و اگر كوچك تر از مقدار آستانه بود به 0 تغيير مى يابد و بنابراين هر پيكســل را مى توان با يك بيت نمايش داد. اين تغيير مقدار خطايى

را در تصوير جديد توليد مى كند.نهان نگاري مقاوم تصاوير اثر انگشت

ايــن تحقيق دو مدل مكانــي به منظور مخفــي كردن امضا در تصاوير اثر انگشــت بــدون خراب كردن شــكل آن هــا معرفي مي كند. در اولين روش امضا بعد از استخراج شكل، جاسازي مي شــود. بنابراين از نهان نــگاري ناحيه ها كه در دســته بنــدي اثر انگشت استفاده مي شود، جلوگيري مي كند. اين روش از يك تكنيك تعديل اســتحكام وفقي اســتفاده مي كند كه در نهان نگاري با قابليــت رويت كم تاثير مي گذارد. مدل دوم يك تكنيك نهان نگاري وفقي شكل براي اثر انگشــت معرفي مي كند كه قبل از استخراج شــكل قابل اجرا اســت. در هيچكدام از دو روش رمز گشــائي، به تصوير اثر انگشــت اصلي نياز نيست. بر خالف اكثر روش هاي نهان نگاري مكاني ارائه شده، روش پيشنهاد شده دقت بااليي در رمز گشايي تصاوير اثر انگشت فراهم مي كند. مخفي كردن داده هاي زيــاد و همچنيــن انجام رمزگشــايي براي

تصاوير رنگي نيز مشاهده مي شود.

مفهوم پنهان نگاري ممكن است گاهى با رمزنگاري و يا ته نقش نگاري

اشتباه شود. تفاوت رمزنگاري با پنهان نگاري در اين است كه در رمزنگاري وجود ارتباط براي حمله كننده مخفى نيست و تنها محتواي پيام است كه

از ديد حمله كننده مخفى مى ماند. به بيان ديگر در رمزنگاري خود پيام مهم است. در پنهان نگاري خود ارتباط

است كه بايد پنهان شود

شماره 52169ارديبهشت 94

برومندنيا، الهــام قاســمي، علي الهــام -6عســكري، محمد جالل رســتگار فاطمي، يازدهمين

كنفرانس سراسري سيستم هاي هوشمند، 1391.7- محمد شيرعلي شهرضا، دانشكده علوم رياضي و كامپيوتر دانشگاه صنعتي شريف، يازدهمين كنفرانس

ساالنه انجمن كامپيوتر ايران، 1384.8- كاظــم غضنفري، رضا صفابخش، ششــمين

كنفرانس ماشين بينايي و پردازش تصوير، 1389.9- شهريار برادران شكوهي، الهه حسيني، موسسه تحقيقات ارتباطات و فناورى اطالعات، مهندسي برق،

علم و صنعت ايران، تهران 1385.10- محمد جواد فرجى، دكتر فرخ مروستى، پروژه

كارشناسى، دانشگاه صنعتى شريف، 1388.11- مجتبــى مهدوي ، شــادرخ ســماوي ، الهه خدامى، پنهان نگاري وفقى براســاس پيچيدگى نسبى پيكسل ها در تصاوير دوسطحى، مجله انجمن مهندسين برق و الكترونيك ايران-سال ششم –شماره اول-بهار و

تابستان 1388.براى ديدن ادامه منابع به وب سايت ماهنامه

مراجعه كنيد.

اما از آنجا كه در بيشــتر شــبكه هاى ارتباطى، مانند اينترنــت، تصاوير يكى از پركاربردتريــن و محبوب ترين فرمت هاى ارتباطــى بوده و به عالوه از ظرفيت قابــل قبولى براى نهان نگارى برخور دارند، گزينه مناســبى براى سيســتم هاى

نهان نگارى هستند.باتوجه به اين كه امروزه روش هاى زيادى براى ارسال امن اطالعات در بستر فضاى مجازى وجود دارد اســتفاده از روش هــاى نهان نگارى مى تواند كمك شايانى جهت ارسال و دريافت داده ها كند. به عالوه اينكه اين تكنيك مى تواند به گونه اى ارسال شود كه فقط افراد فرستنده و گيرنده قابليت استخراج اطالعات

را داشته باشند. از طرفى قابليت تغيير اصل داده به راحتى امكان پذير نيست.با نهان نگاري در تصاوير ديجيتال پزشــكي مي توان اهدافي همچون بهبود ســطح امنيت، محرمانگي اطالعــات خصوصي بيمار و ذخيــره يكپارچه فايل

تصويري با فايل اطالعات بيمار را به دست آورد. منابع:

1- h p://taklifyar.ir2- h p://ar ficial.ir3- h p://hizbullahcyber.com

4- ناديا رودسرابى، عليرضا بهراد، چهاردهمين كنفرانس مهندسى پزشكى ايران،1386.5- احمد رضا نقش نيلچي، اعظم نادعليان و نســرين رسولي، نشريه مهندسي برق و مهندسي

كامپيوتر ايران، سال 4، شماره 1، بهار و تابستان 1385.

شماره 16953ارديبهشت 94