Також було розглянуто такі основні методи кодування ідентифікатора інформацією:
— ущільнення (мультиплексування) часовим діленням при просторовому розділенні;
— ущільнення частотним діленням при розділенні в частотній області;
- кодове ущільнення при перекритті часо-просторових і частотних областей, але з нульовою кореляцією.
Для підвищення ефективності декодування ідентифікатора має сенс застосування кодів, що виправляють помилки. Одним з простих прикладів є код Хеммінга, який гарантує, що два будь-яких кодованих повідомлення завжди відрізняються трьома меншими бітами і дозволяють виправляти однобітові помилки. Цей тип кодів можна використовувати для реалізації 7-бітового кодування 4-бітових повідомлень. Більшість складних кодів, таких як БЧХ і гратові коди дозволяють виправляти більшу кількість помилок. Деякі кращі коди, що реалізовуються з класу турбокодів, також можна використовувати для кодування ВІ.
Розглянуті найперспективніші області практичного використання багатобітових систем з ВІ в системах автоматизованої обробки інформації для задач електронного бізнесу, такі як класифікація документів в електронному документообігу, персоніфікація звітної діяльності співробітників, підвищення достовірності дистанційної дилерської діяльності.
Основні результати роботи відображені в [4,6].
ВИСНОВКИ
Результатом дисертаційної роботи є розробка і підвищення ефективності методів забезпечення достовірності та ідентифікації цифрових зображень в АСУ і системах обробки інформації. Використовування технологій вбудованих ідентифікаторів допускає проведення обмежених модифікацій зображень в каналі обробки, що дає значні переваги для застосовування даних технологій для забезпечення достовірності порівняно з іншими методами ідентифікації.
У роботі отримані такі наукові та практичні результати:
1. На основі аналізу сучасних технологій ідентифікації інформаційних об'єктів і типових операцій обробки зображень в інформаційних системах розроблений метод забезпечення достовірності цифрових зображень, заснований на вбудовуванні в зображення ідентифікатора. Використання даного методу дає такі переваги: непомітність ідентифікаторів, збереження розміру початкового повідомлення, можливість проведення обмежених модифікацій зображення, можливість передачі з ідентифікатором додаткової інформації.
2. Розроблені і теоретично обґрунтовані модель і метод дослідження ефективності систем з вбудованими ідентифікаторами, призначених для ідентифікації бінарних і півтонових зображень. Розроблений метод оцінки ефективності детектування ідентифікатора, заснований на визначенні довжини послідовності ідентифікатора N, необхідної для забезпечення заданої ймовірності помилок  і  при фіксованому відношенні сигнал/шум з η, що побічно визначає надійність відтворення зображень. Сформульований критерій оптимальності систем з вбудованими ідентифікаторами.
3. Розроблена структура інформованого пристрою вбудовування ідентифікатора в первинне повідомлення для бінарних систем з ВІ. Показано, що з урахуванням підвищеної чутливості бінарних систем з ВІ до надійності відтворення зображень, тільки структури з інформованим ПФП відповідають вимогам практичного використання.
4. Визначені субоптимальні структури систем з ВІ при різних режимах роботи в умовах перетворень повідомлень в каналі обробки на основі фільтрів з відомими та невідомими параметрами.
5. Розроблений метод адаптивного вбудовування ідентифікатора, що дозволяє підвищити надійність відтворення зображень і одночасно провести адаптацію до перетворень просторовою десинхронізацією, заснований на вбудовуванні елементів ідентифікатора у візуально непомітні області первинного повідомлення, зокрема в контур зображення.
6. Розроблений метод детектування ідентифікатора для систем з ВІ на основі адаптивної фільтрації, що дозволяє досягти 2-3 кратних підвищень ефективності при невідомих параметрах перетворень зображень в каналі обробки.
7. Запропоновані підходи до побудови багатобітових систем з ВІ на основі методів кодування ідентифікатора додатковою інформацією. Використовування технологій багатобітових вбудованих ідентифікаторів дозволяє розширити область практичного вживання систем з ВІ, оскільки можливість передачі із зображенням і декодування деякої інформації дозволяє реалізувати в системах АСУ підсистеми автоматичного сортування, пошуку, класифікації зображень.
СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
- Маракова И.И., Сафронов А.С. Проблематика и перспективы методов сокрытия информации // Тр. ОНПУ.— Одесса. — 2003. — Вып. 1 (19). — С. 184 – 188. (Дисертанту належить розробка підходів до забезпечення достовірності цифрових об’єктів на основі методів приховування інформації).
- Маракова И.И., Сафронов А.С. Исследование эффективности бинарных систем с цифровыми водяными знаками // Труды УНИИРТ: Науч.-техн. сб. — Одесса. — 2003. — № 4. — С.77 – 82. (Дисертанту належить розробка моделі та алгоритму дослідження ефективності бінарних систем ідентифікації зображень і проведення чисельного експерименту).
- Маракова И.И., Сафронов А.С., Стасюк А.И. Оптимизация параметров систем с цифровыми водяными знаками // Труды международной научно-технической конференции СИЭТ 2004. — Одесса. — 2004. — С. 56 – 58. (Дисертанту належить розробка алгоритму оптимізації та проведення моделювання).
- Сафронов А.С. Адаптация систем с цифровыми водяными знаками к атакам пространственной десинхронизации // Захист інформації: Зб. наук. праць НАУ. — Київ. — 2005. — Вип. 12 — С. 88 – 100.
- Маракова И.И., Сафронов А.С., Стасюк А.И. Оптимизация параметров систем с цифровыми водяными знаками в условиях воздействия линейной фильтрацией и аддитивным шумом // Труды УНИИРТ: Науч.-техн. сб. —Одесса. 2004. — № 2(38). — С. 54 – 60. (Дисертанту належить розробка моделі системи ідентифікації цифрових зображень, алгоритму оптимізації та проведення експериментальних досліджень).
- Сафронов А.С., Стасюк А.И. Процесс идентификации и верификации сообщений в электронном документообороте на основе технологий встроенных идентификаторов // Управління проектами та розвиток виробництва. — 2005. — №3(15). — С. 134 – 139. (Дисертанту належить розробка метода ідентифікації об’єктів інформаційного інтересу в автоматичних інформаційних системах).
Сафронов А.С. Повышение достоверности цифровых изображений на основе информационных технологий встроенных идентификаторов в задачах электронного бизнеса. — Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.06 — автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии.— Одесский национальный политехнический университет. Одесса 2006.
Диссертация посвящена вопросам повышения достоверности и идентификации цифровых изображений в системах автоматизированной обработки информации. Обзор существующих методов обеспечения достоверности информации в АСУ показал, что данные методы имеют недостатки, которые ограничивают их применение для обеспечения достоверности изображений. Такими недостатками являются: увеличение объема сообщения, возможность удаления идентифицирующей информации, невозможность последующих модификаций изображений.
В диссертационной работе был разработан метод встроенных идентификаторов для обеспечения достоверности цифровых изображений, разработанный на основе подходов сокрытия информации. Отличительной особенностью встроенных идентификаторов является встраивание информации непосредственно в область данных изображения, вызывая некоторые контролируемые искажения этого изображения, незаметные для человеческого зрения. В приемной части системы со встроенными идентификаторами идентификатор детектируется и декодируется заключенная в нем служебная информация. Практическая ценность технологий встроенных идентификаторов заключается в обеспечении достоверности цифровых изображений а также в возможности реализации на основе встроенных идентификаторов таких процедур обработки изображений, как идентификация, классификация, верификация, поиск и т.п.
Технологии встроенных идентификаторов отличаются следующими преимуществами: не изменяется размер сообщения, идентификатор невозможно удалить, не вызвав значительных искажений изображения, допускается модификация изображений, идентификатор в изображении не заметен для человеческого зрения и не вызывает искажений изображения.
Разработаны математические модели и метод исследования эффективности систем со встроенными идентификаторами, использующих бинарные и полутоновые изображения. Эффективность данных систем оценивается, как величина вероятности ошибки детектирования идентификатора, при заданном отношении сигнал/шум, удовлетворяющему требованию надежности воспроизведения изображения. Эффективность систем со встроенными идентификаторами исследовалась в условиях ограниченных преобразованиях изображений в канале обработки.
В качестве преобразований изображений с идентификатором в канале обработки рассматриваются: различные виды фильтрации, воздействие аддитивной помехи, пространственная десинхронизация. Были исследованы эффективности различных структур систем со встроенными идентификаторами при различных типах и параметрах преобразований сообщения в канале обработки, определены соответствующие субоптимальные структуры систем.
Разработаны методы оптимизации и повышения эффективности систем со встроенными идентификаторами для конкретизированных условий практического применения, например, разработан метод адаптивного формирования и встраивания идентификатора, улучшающий надежность воспроизведения изображения. Рассмотрены подходы к построению многобитных систем с применением идентификатора, кодированного несколькими битами информации.
Разработаны подходы практического применения многобитных систем с ВИ в системах автоматизированной обработки информации для задач электронного бизнеса.
Рассмотрены наиболее перспективные области практического применения многобитных систем с ВИ в системах автоматизированной обработки информации для задач электронного бизнеса, таких как классификация документов в электронном документообороте, персонификация отчетной деятельности сотрудников, повышение достоверности удаленной дилерской деятельности.
Ключевые слова: встроенные идентификаторы, повышение достоверности, идентификация, цифровые изображения, модель, оптимизация, адаптация.
Сафронов О. С. Підвищення достовірності цифрових зображень на основі інформаційних технологій вбудованих ідентифікаторів в задачах електронного бізнесу. — Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.13.06 — автоматизовані системи управління і прогресивні інформаційні технології. Одеський національний політехнічний університет. Одеса 2006.
Дисертація присвячена питанням підвищення достовірності цифрових зображень на основі інформаційних технологій вбудованих ідентифікаторів. На основі відомих напрямів приховування інформації був розроблений метод вбудованих ідентифікаторів (ВІ) для застосування в системах автоматизованої обробки інформації. Практичним застосуванням технологій вбудованих ідентифікаторів є підвищенням достовірності зображень та реалізація процедур ідентифікації, класифікації, пошуку, тощо.
Розроблені математичні моделі і метод дослідження ефективності систем з вбудованими ідентифікаторами для бінарних і півтонових зображень. У якості перетворень зображень з ідентифікатором в каналі обробки розглядаються: фільтрація, дія адитивної перешкоди, десинхронізація. Досліджені ефективність систем з ВІ в умовах перетворюваннях повідомлення, визначені субоптимальні структури систем. Розглянуті підходи до побудови багатобітових систем з ВІ із застосуванням ідентифікатора, що кодується декількома бітами інформації.
Розроблені підходи застосування багатобітових систем з ВІ в автоматизованих інформаційних системах для завдань електронного бізнесу.
Ключові слова: вбудовані ідентифікатори, модель, ідентифікація, підвищення достовірності, цифрові зображення, оптимізація, адаптація.
Safronov A.S. Validity increasing of the digital images based on the information technologies of embedded identifiers in the tasks of electronic business. Manuscript. National polytechnic university of Odessa, Ukraine, 2006.
Thesis for a candidate's degree by specialty 05.13.06 — Automatic control system and progressive information technology.
The work is devoted to identification validity increasing of the digital images for the automatic information systems. Identification processes based on the embedded identifiers technologies, developed on the information hiding techniques. Embedded identifiers using for the validation in automatic process, such as identification, classification, search.
Mathematical models and method of research of efficiency for systems with the embedded identifiers of using the digital pictures are developed.
As transformations of images with an identifier in a process channel are examined: different types of linear filtration, influence of additive noise, spatial desynchronization. As a result of researches were explored efficiency of structures of the systems at different transformations of messages in the process channel, the proper suboptimum structures of the systems are certain. Approaches to construction of the multibit systems with embedded identifiers with the use of the identifier encoded by a few bits of information are considered.
Keywords: embedded identifiers, model, validation, digital images, optimization, adaptation.
| 
