طراحی آشکارساز بهینه مقاوم در تکنیک های نشانه گذاری دیجیتال
چکیده
آشکارساز نشانه اساسی ترین و سخت ترین مرحله سیستم نشانه گذاری می باشد. آشکارسازی نشانه در بررسی صحت داده، محافظت از حق تکثیر، بازیابی اطلاعات پزشکی افراد و رسیدگی در مراجع قانونی اهمیت به سزایی دارد. بزرگترین چالش در آشکارسازی نشانه ، تخمین دقیق تابع چگالی احتمال ضرایب جای گذاری نشانه می باشد. در این پایان نامه آشکارسازها در قالب روش نشانه گذاری جدید در حوزه تبدیل مناسب به دو منظور طراحی می شوند: الف. تشخیص وجود نشانه گذار ب. تعیین محتوای نشانه گذار. در این پایان نامه، از آن جا که آشکارساز بیشینه درست نمایی بهینه می باشد، به منظور طراحی آشکارساز استفاده می کنیم. کارایی این آشکارساز کاملا وابسته به مدل سازی صحیح آماری ضرایب حوزه تبدیل می-باشد. دو نوع سیستم نشانه گذاری در نظر گرفته و آشکارسازهای بهینه از این دو نوع سیستم طراحی می-شود. به علت تنک بودن نمایش ضرایب حوزه موجک و به خصوص کانتورلت، درج و آشکارسازی نشانه در این حوزه ها استفاده می شود. با بررسی آماری این ضرایب، به این نتیجه خواهیم رسید که در این حوزه ها، مدل سازی ضرایب با تابع k- بسل، مناسب می باشد. آشکارسازها به صورت نیمه کور طراحی می شوند و از اطلاعات جانبی کانال به منظور آشکارسازی استفاده می کنند. فرآیند آشکارسازی نوع اول طی سه مرحله انجام می شود: الف. فرضیه آزمایی دوحالته سیگنال تصویر نشانه گذاری و تصویر اصلی از طریق مدل توزیع تابع k- بسل در نظر گرفته می شود. ب. آشکارساز بهینه با استفاده از آزمون نسبت شباهت طراحی خواهد شد. ج. نمایش شکل بسته آمارگان آزمون و منحنی مشخصه گیرنده عملیاتی به دست خواهد آمد. عملکرد آشکارساز با محاسبه سطح زیر نمودار قسمت ج و هم چنین پارامتر کارایی آشکارساز ارزیابی خواهد شد. آشکارساز نوع دوم طی دو سناریوی وجود و یا عدم وجود نویز طراحی خواهد شد. عملکرد هر دو آشکارساز نوع دوم بر اساس نرخ خطای بیت ارزیابی خواهد شد. در سیستم نشانه گذاری نوع اول از ضرایب جزئیات تبدیل موجک و کانتورلت و سیستم نوع دوم ضرایب جزئیات موجک، به منظور مقاومت بیشتر و هم چنین کیفیت وضوح بهتر تصویر استفاده خواهد شد. روش های ارائه شده هم بهینه هستند و هم مقاوم. بهینه بودن آن ها بر اساس آزمون های نسبت شباهت و مقاوم بودن بر اساس معیارهای آشکارسازی مشخص می شود. نتایج شبیه سازی بر اساس معیارهای مقاومت در برابر حملات نشان خواهد داد که آشکارسازهای طراحی شده بر اساس دو سیستم متفاوت درج نشانه گذار با مدل سازی مناسب آماری ضرایب، دارای مقاومت بالایی خواهند بود. قابل ذکر است که در این پژوهش نتایج کمی به دست آمده با توجه به معیار ارزیابی آشکارسازها بسیار بهتر از دیگر آشکارسازهای پیشین می باشد.