Нейросетевые функциональные модели и алгоритмы преобразования информации для создания цифровых водяных знаков

Автор(и)

  • Александр Анатольевич Сирота Воронежский государственный университет, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0002-5785-8513
  • Михаил Анатольевич Дрюченко Воронежский государственный университет, Російська Федерація
  • Елена Юрьевна Митрофанова Воронежский государственный университет, Російська Федерація

DOI:

https://doi.org/10.20535/S002134701501001X

Ключові слова:

сжатие информации, нейронная сеть, обработка изображений, стеганография, цифровые водяные знаки

Анотація

Рассмотрены нейросетевые функциональные модели и алгоритмы преобразования информации, обеспечивающие стеганографическое кодирование сообщений в форме цифровых водяных знаков (ЦВЗ) в произвольные объекты — контейнеры (цифровые изображения) и их последующее декодирование при минимальных уровнях искажения контейнера. В основе подхода лежит теоретическое обоснование возможности построения гетероассоциативных и автоассоциативных сжимающих отображений фрагментов контейнера с использованием искусственных нейронных сетей прямого распространения. Представлены зависимости для показателей качества ЦВЗ, описывающие уровень искажения контейнера, а также вероятность ошибки при декодировании двоичной последовательности ЦВЗ, полученные для моделей изображений в виде случайных полей, а также для реальных изображений.

Посилання

Бахрушин А. П. Спектральный анализ видеокадров на основе системы импульсных функций с целью синхронизации процессов внедрения и поиска цифровых водяных знаков / А. П. Бахрушин // Вестник Тихоокеанского государственного университета. — 2008. — № 4. — С. 225–238. — Режим доступа : http://pnu.edu.ru/vestnik/pub/articles/1092/.

Конахович Г. Ф. Компьютерная стеганография. Теория и практика / Г. Ф. Конахович, А. Ю. Пузыренко. — М. : МК-Пресс, 2006. — 288 с.

Барсуков В. С. Еще раз о стенографии — самой современной из древнейших наук / В. С. Барсуков, А. В. Шувалов // Специальная техника. — 2004. — № 2. — С. 51–65. — Режим доступа : http://www.ess.ru/sites/default/files/files/articles/2004/02/2004_02_04.pdf.

Хорошко В. А. Методы и средства защиты информации / В. А. Хорошко, А. А. Чекатков. — К. : Юниор, 2003. — 504 с.

Kavitha V. Neural based steganography / V. Kavitha, K. S. Easwarakumar // PRICAI 2004 : Trends in Artificial Intelligence ; 8th Pacific Rim Int. Conf. on Artificial Intelligence. — 2004. — Vol. 3157. — P. 429–435. — DOI : http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-28633-2_46.

Chang C. Using counter-propagation neural network for robust digital audio watermarking in DWT domain / Chuan-Yu Chang, Wen-Chih Shen, Hung-Jen Wang // Systems, Man and Cybernetics : IEEE Int. Conf. SMC, 8–11 Oct. 2006, Taipei : proc. — IEEE, 2006. — Vol. 2. — P. 1214–1219. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ICSMC.2006.384880.

Дрюченко М. А. Нейросетевые модели и алгоритмы стеганографического скрытия информации / М. А. Дрюченко, А. А. Сирота // Информационные технологии. — 2011. — № 3. — С. 41–49.

Сирота А. А. Нейросетевые технологии создания скрытых цифровых водяных знаков / А. А. Сирота, М. А. Дрюченко, Е. Ю. Митрофанова // Нейрокомпьютеры: разработка и применение. — 2012. — № 10. — C. 13–20. — Режим доступа : http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr7&art=11849.

Сирота А. А. Сходимость весов двухслойной линейной нейронной сети при построении оптимальных оценок случайных векторов / А. А. Сирота, Е. Ю. Митрофанова // Нейрокомпьютеры: разработка и применение. — 2011. — № 7. — C. 39–48. — Режим доступа : http://www.radiotec.ru/catalog.php?cat=jr7&art=8931.

Дрюченко М. А. Восстановление регрессионных моделей случайных процессов и полей с использованием нейронных сетей / М. А. Дрюченко, Е. В. Воронова, А. А. Сирота // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. — 2010. — № 1. — С. 109–119. — Режим доступа : http://www.vestnik.vsu.ru/program/view/view.asp?sec=analiz&year=2010&num=01&f_name=2010-01-19.

Кирсанов Э. А. Обработка информации в пространственно-распределенных системах радио мониторинга: статистический и нейросетевой подход / Э. А. Кирсанов, А. А. Сирота. — М. : Физматлит, 2012. — 344 с.

Осовский С. Нейронные сети для обработки информации / C. Осовский. — М. : Финансы и статистика, 2002. — 344 с.

Рао С. Р. Линейные статистические методы и их применения / С. Р. Рао. — М. : Наука, 1968. — 548 с.

The USC-SIPI Image Database. — Режим доступа : http://sipi.usc.edu/database/. — Дата доступа : 01.02.2014. — Название с экрана.

Kodak Lossless True Color Image Suite. — Режим доступа : http://r0k.us/graphics/kodak/. — Дата доступа : 01.02.2014. — Название с экрана.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-01-02

Як цитувати

Сирота, А. А., Дрюченко, М. А., & Митрофанова, Е. Ю. (2015). Нейросетевые функциональные модели и алгоритмы преобразования информации для создания цифровых водяных знаков. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 58(1), 3–16. https://doi.org/10.20535/S002134701501001X

Номер

Том 58 № 1 (2015)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2015 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.