The trade-off between the imperceptibility and the strength of the embedded
watermark is one of the most difficult challenges in digital watermarking systems. In
certain applications, the watermark has to be preserved from any alterations within
both the embedding and extracting processes, i.e. the strength of the watermark has
to be maximized in such a manner that results in an identically extracted watermark.
In this context, most of the existing methods suffer from one of the two
shortcomings, represented by an enormous amount of alterations that may take place
along with maximizing the strength of the embedded watermark, or the inability to
give an identically extracted watermark. In light of these shortcomings, this thesis
proposes a new fragile and blind watermarking technique for digital images, based
on two-dimensional wavelet transformation domain and singular value
decomposition. In addition to this, the effects of some watermarking techniques on
watermarked images were investigated and compared against the proposed method in
terms of the level of imperceptibility. The key idea of the proposed method is to hide
the indices that would indicate the location of certain values of a watermark instead
of hiding the watermark itself. For a binary watermark, the indices of the zero
elements are selected. In this way, the imperceptibility level can be enhanced in a
strongly embedded watermark. Through the experimental phase, the proposed
method along with the other selected methods has undergone several simulation
experiments in the grayscale domain to test and compare their levels of
imperceptibility. After this, the proposed method has been compared with the best of
the experimented methods in the colorful domain using the HSI color space.
Keywords: Watermarking Image, Blind system, Watermark strength, DWT, SVD.
ÖZ:
Gömülü dijital filigranın (gizli damga) farkedilmezliği ve dayanıklılığı arasındaki
alışveriş dijital filigran sistemleriyle ilgili en önemli zorluklardan biridir. Belirli
uygulamlarda, filigran, yerleştirme ve ayıklanma işlemlerinden kaynaklanabilecek
bozulmalardan korunmalıdır. Diğer bir ifadeyle, orjinaliyle özdeş bir şekilde filigranı
ayıklayabilmek için filigranın dayanıklılığı artırılmalıdır. Farkedilmezlik ve
dayanıklılık arasındaki bu mücadelede yaygın metotlardan çoğu iki eksiklikten
biriyle sonuçlanmaktadır gömülü filigranın dayanıklılığı artırılmaya çalışılırken
büyük çapta bozulmalar meydana gelmekte; farkedilmezlik artırılmak istendiğinde
ise özdeş bir filigran ayıklamak mümkün olmamaktadır. Bu eksikliklerin ortaya
çıkardığı bilgiler çerçevesinde bu tez, dijital görüntüler için iki boyutlu dalga
dönüşüm alanı ve tekil değer ayrışımına dayalı olan yeni, kırılgan ve kör bir filigran
tekniği önermektedir. Buna ek olarak, farkedilmezlik seviyesi baz alınmak suretiyle
bazı filigran tekniklerinin filigranlı görüntüler üzerindeki etkileri araştırılmış ve
önerilen teknikle kıyaslanmıştır. Önerilen metodun ana fikri filigranın kendisini
gizlemek yerine filigranın kati değerlerinin lokasyonunu imleyebilecek göstergeleri
gizlemektir. İki terimli bir filigran için sıfır değerlerinin göstergeleri seçilerek güçlü
bir şekilde gömülmüş filigranın farkedilmezlik seviyesi artırılabilir. Uygulama
aşamasında, önerilen metot ve seçilen diğer metotlar, farkedilmezlik seviyelerinin
test edilmesi ve karşılaştırılması için gri tonlu alanda pek çok deneye tabi
tutulmuşlardır. İkinci aşamada ise önerilen metot ve en iyi sonuçları veren diğer
metotlar HSI renkli boşluğunda karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Filigranlı görüntü, kör sistem, filigran sağlamlığı, DWT, SVD.
