В работе рассматривается проблема защиты авторских прав путем внедрения цифрового водяного знака в неподвижное изображение методом расширения спектра прямой последовательностью.
В начале работы приведены основные сведения об использовании цифрового водяного знака, описана идея встраивания водяных знаков в изображение-контейнер, определены главные требования для цифровых систем, использующих водяные знаки. Выделены основные области изображений, в которые встраивается цифровой водяной знак, и преобразования, которые могут быть использованы в выбранной области. Представлено теоретическое описание метода расширения спектра прямой последовательностью, приведены основные формулы для алгоритма модуляции, процедур встраивания и извлечения, а также описано условие, отвечающее за качество извлечения скрытого водяного знака.
Приведена блок схема алгоритма встраивания цифрового водяного знака методом расширения спектра прямой последовательностью с описанием выполняемых действий и списком входных и выходных параметров на каждом шаге. Получены графики, характеризующие свойства базисных функций: корреляционная функция псевдослучайной последовательности и зависимость погрешности от степени ортогональности изображения-контейнера к базисным функциям.
Излагаются результаты оценки качества неподвижного изображения после встраивания в него цифрового водяного знака, а также качество цифрового водяного знака после извлечения из оригинального изображения. Приведены основные метрики, с помощью которых произведены оценки качества изображения-контейнера, содержащего цифровой водяной знак, и самого цифрового водяного знака.
В качестве метрик использованы среднеквадратическая ошибка (MSE), нормированная среднеквадратическая ошибка (NMSE), отношение «сигнал/шум» (SNR), максимальное отношение «сигнал/шум» (PSNR).
Получены зависимости отражающие влияние размера встраиваемого водяного знака на качество изображения. Показано, что качество контейнера, содержащего цифровой водяной знак, значительно ухудшается при увеличении размера цифрового водяного знака. Анализируется влияние свойств псевдослучайной последовательности на качество стеганографического скрытия цифрового водяного знака, а также качество выделения цифрового водяного знака из сигнала контейнера.
Показано, что если генератор псевдослучайной последовательности выбран неверно, то наблюдается значительное ухудшение качества выделения водяного знака из сигнала контейнера.
