kn - KULIS - Kocaeli Üniversitesi

More documents

Recommendations

Info

$Page 1 %XODQÕN 6 ]JHo LOH *|U QW 6WDELOL]DV\RQX M ...$

2. Damgalama İmgesinin Üretilmesi Bu çalışmada önerilen yöntemde damganın üretilme aşaması Şekil 2’de gösterilmektedir. Damga için örnek olarak 8x8 boyutlarında bir logo imgesi kullanılmıştır. Özgün resmin damgalama işlemi, resmin DWT alçak frekans bileşeninin katsayılarına uygulanmaktadır. Bu nedenle damganın algılanabilmesini zorlaştırmak için, damgalama için kullanılan logo imgesi Şekil 2’de verilen yapı kullanılarak karıştırılır. Karıştırılan damganın boyutları, özgün imgenin dalgacık dönüşümü ile elde edilen alçak frekans bileşeni katsayılarının blok bazlı ortalama değerleri ile oluşturulan ortalama değer matrisinin boyutları ile aynı olacak şekilde genişletilir. Şekil 2: Damgalama İmgesinin Üretilmesi. 3. Blok Bazlı İmge Damgalama Yöntemi Renkli bir imgenin damgalanması işlemi, imgenin ışıklılık (Y) ve renk farkları (Cr, Cb) bileşenlerine ayrılması, ışıklılık bileşenin DWT dönüşümünün alınması, dönüşüm parametrelerine önerilen yöntem ile damganın eklenmesi, ters DWT dönüşümünün yapılarak damgalanmış ışıklılık bileşenin bulunması ve tekrar renkli imgenin oluşturulması işlemlerini kapsamaktadır. Anlatılan işlemler Şekil 3’de gösterilmiştir. 328 Şekil 3: Damgalama İşlemi DWT dönüşümü sonucu oluşan yüksek frekans bileşenlerinin damgalanması imgede damgalama logosunun algılanabilme oranını oldukça düşürmektedir. Bununla birlikte imgenin sıkıştırılmasından ve imgeye uygulanacak bozulmalardan yüksek oranda etkilenmektedir. İmgenin düşük frekanslarına uygulanacak damgalama işleminin imge üzerindeki etkisi daha fazla olmakla beraber imge üzerinde uygulanacak bozma işlemlerine veya imgenin sıkıştırılma işlemlerine daha az duyarlı olmaktadır. Bu çalışmada imgeye uygulanacak bozucu etkilere ve sıkıştırma işlemlerine dayanıklı bir damgalama hedeflenmiştir. Bundan dolayı imgenin sadece alçak frekans bileşen katsayıları damgaya bağlı olarak önerilen yöntem ile değiştirilmiştir. İmgenin alçak frekans bileşen katsayılarındaki değişimi, damgalamanın uzamsal bölgede algılanmasının önlenmesi için oldukça düşük tutulmuştur. Önerilen damgalama yöntemi Şekil 4’de gösterilmiştir. Önerilen yöntemde ilk olarak imgenin alçak frekans bileşen (Ca) katsayı matrisi 8x8’lik bloklara bölünmekte ve her bir bloğun ortama değeri hesaplanmaktadır. Hesaplanan ortama değerlere bağlı olarak denklem (1)’de gösterilen formül ile blokların ortalama değerleri damganın her blok için karşılık gelen piksel değerine bağlı olarak değiştirilir. ∆x n, k = X n, k 100 ⎛ ⋅⎜ ⎜ ⎝ 1 64 8 8 ∑∑ i= 1 j= 1 Ca ( i + ( n −1) ⋅8, j + ( k −1) ⋅8) γ n, k n = 1,2,...,N , k = 1,2,....,K (1) ⎞ ⎟ ⎟ ⎠
Şekil 4: Damgalama işlemi Burada n, k blok endeksi olarak kullanılmış, N, K imgenin 8x8’lik bloklara bölünmesi sonucunda yatay ve düşeyde elde edilen blok sayılarını göstermektedir. yerleştirilecek X n, k damga değerini göstermekte olup γn,k her bir blok için normalizasyon katsayısını belirtmektedir. Damgalama işleminde her bir blok için ∆ ile x n, k belirlenen değişim değeri o bloğun tüm katsayılarına eklenir. Bu aşamada normalizasyon katsayısının değeri damgalamanın imge üzerinde uzamsal bölgede algılanma oranını belirlemektedir. Bu katsayı aynı zamanda damgalanan imgenin bozulmalara ve imge üzerinde uygulanacak sıkıştırma işlemlerine karşı dayanıklılık seviyesini de belirlemektedir. Normalizasyon katsayısı arttırıldıkça imge üzerindeki görünürlülük azalır fakat damgalamanın dayanıklılığı da azalmaktadır. Normalizasyon katsayısı tüm imge için tek bir değer alabileceği gibi imge üzerinde belirli bölgelerdeki bloklarda farklı değerler de kullanılabilir. Bu çalışmada normalizasyon katsayısı için tüm imgede sabit bir değer kullanılmıştır. Yapılan deneylerde normalizasyon katsayısının 150 seviyelerinde belirlendiğinde imge üzerindeki değişikliğin algılanamayacak derecede düşük olduğu ve damgalanmış imgenin bozulma ve sıkıştırma işlemlerine oldukça dayanıklı olduğu belirlenmiştir. 4. Damgalamanın Algılanması Önerilen yöntem ile gerçekleştirilen damgalamanın imgeden tekrar algılanması işlemi Şekil 5’de gösterilmiştir. 329 Şekil 5: Damgalamanın algılanması işlemi Damgalanmış olup olmadığının test edileceği imgenin ve özgün imgenin ışıklılık bileşenlerinin DWT dönüşümü sonucu elde edilen alçak frekans bileşen matrisleri 8x8’lik bloklara ayrılır. Bu blokların ortalama değerleri kullanılarak fark matrisi oluşturulur. Bu matrisin elemanlarına denklem (2)’deki formül kullanılarak damgalama algılanması işlemi uygulanır. Z ( test) n, k − Z ( özgün) n, k X n k = ⋅ ( 100 × γ Z ( orjinal ) , n, k n, k n = 1,2,...,N , k = 1,2,....,K (2) Z () n, k Burada . ilgili imgenin alçak frekans bileşeninde (n , k) .ncı bloğun ortalama değerini göstermektedir. Bu işlem sonucu elde edilen matris kullanılan damga ile karşılaştırılır. Elde edilen matris ile damga arasında ilişki işlemi ile test imgesinin damgalanmış olup olmadığı algılanabilir. 5. Deneysel Sonuçlar Dalgacık uzayında blok bazlı damgalama ile damga yerleştirilecek özgün "Lena" imgesi Şekil 6’da, imge içerisine yerleştirilecek damga Şekil 7’de gösterilmiştir. Normalizasyon katsayısı olarak γ=75 ve γ=150 değerleri için damgalanmış imgeler ve özgün imge ile aralarındaki farklar sırasıyla Şekil 8 ve 9’da gösterilmiştir. Karşılaştırma için [3] referansında belirtilen γ=0.04 normalizasyon katsayısının kullanıldığı damgalama yöntemi sınanmıştır. Bu yöntemde belirtilen şekilde damgalanan imge Şekil 10’da gösterilmiştir. )
Page 1: Dalgacık Uzayında Blok Bazlı İm

kn - KULIS - Kocaeli Üniversitesi

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?