फ्रीक्वेंसी डोमेन वॉटरमार्किंग की तकनीक
फ्रीक्वेंसी डोमेन वॉटरमार्किंग के मुख्य लक्ष्य इमेज के स्पेक्ट्रल गुणांकों में वॉटरमार्क एम्बेड करना हैं। सबसे आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले ट्रांसफॉर्म डिस्क्रीट कोसाइन ट्रांसफॉर्म (DCT), डिस्क्रीट फूरियर ट्रांसफॉर्म (DFT), और डिस्क्रीट वेवलेट ट्रांसफॉर्म (DWT) हैं।
फ्रीक्वेंसी डोमेन में वॉटरमार्किंग का मुख्य कारण यह है कि मानव दृश्य प्रणाली (HVS) की प्रकृति स्पेक्ट्रल गुणांकों द्वारा बेहतर अधिग्रहित होती है।
- डिस्क्रीट कोसाइन ट्रांसफॉर्म (DCT) - DCT फूरियर ट्रांसफॉर्म की तरह है। यह आयाम स्थान के बजाय आवृत्ति स्थान के संदर्भ में डेटा को परिभाषित कर सकता है। यह फायदेमंद है क्योंकि यह मनुष्यों द्वारा प्रकाश को समझने की विधि से अधिक मेल खाता है, इसलिए जिन हिस्सों को नहीं माना जाता है उन्हें पहचाना और फेंक दिया जा सकता है।
- इमेज को 8x8 के नॉन-ओवरलैपिंग ब्लॉक में सेगमेंट करना।
- इनमें से प्रत्येक ब्लॉक पर फॉरवर्ड DCT लागू करना।
- कुछ ब्लॉक चयन मानदंड लागू करना (जैसे HVS)।
- गुणांक चयन मानदंड लागू करना (जैसे उच्चतम)।
- चयनित गुणांकों को संशोधित करके वॉटरमार्क एम्बेड करना।
- प्रत्येक ब्लॉक पर इनवर्स DCT ट्रांसफॉर्म लागू करना।
- डिस्क्रीट वेवलेट ट्रांसफॉर्म (DWT) - वेवलेट ट्रांसफॉर्म डिजिटल इमेज प्रोसेसिंग, संपीड़न, वॉटरमार्किंग आदि में अक्सर उपयोग की जाने वाली एक आधुनिक दृष्टिकोण है। ट्रांसफॉर्म छोटी तरंगों पर आधारित हैं, जिन्हें वेवलेट कहा जाता है, जो बदलती आवृत्ति और सीमित अवधि के होते हैं।
- डिस्क्रीट फूरियर ट्रांसफॉर्म (DFT) - यह एक निरंतर फ़ंक्शन को इसके आवृत्ति तत्वों में बदल सकता है। इसमें ज्यामितीय हमलों जैसे रोटेशन, स्केलिंग, क्रॉपिंग, ट्रांसलेशन आदि के खिलाफ मजबूती है।
DCT आधारित वॉटरमार्किंग तकनीकें स्थानिक डोमेन तकनीकों की तुलना में शक्तिशाली हैं। ऐसे एल्गोरिदम सरल इमेज प्रोसेसिंग ऑपरेशन जैसे लो पास फ़िल्टरिंग, चमक और कंट्रास्ट समायोजन, ब्लरिंग आदि के खिलाफ मजबूत हैं।
हालांकि, उन्हें लागू करना जटिल है और कम्प्यूटेशनल रूप से अधिक महंगे हैं। उसी समय वे ज्यामितीय हमलों जैसे रोटेशन, स्केलिंग, क्रॉपिंग आदि के खिलाफ कमजोर हैं।
DCT डोमेन वॉटरमार्किंग को ग्लोबल DCT वॉटरमार्किंग और ब्लॉक आधारित DCT वॉटरमार्किंग में परिभाषित किया जा सकता है। इमेज के अवधारणात्मक रूप से आवश्यक भाग में एम्बेडिंग के अपने फायदे हैं क्योंकि अधिकांश संपीड़न योजनाएं इमेज के अवधारणात्मक रूप से महत्वहीन भाग को समाप्त करती हैं।
DCT में निम्नलिखित चरण हैं:
वेवलेट ट्रांसफॉर्म इमेज को तीन स्थानिक दिशाओं में गायब कर देता है, जैसे क्षैतिज, लंबवत और विकर्ण। इस प्रकार वेवलेट HVS की अनैसोट्रोपिक विशेषताओं को अधिक सटीक रूप से प्रतिबिंबित करते हैं। DWT गुणांकों का परिमाण हर स्तर के विघटन पर सबसे कम बैंड (LL) में बड़ा होता है और अन्य बैंड (HH, LH, और HL) के लिए छोटा होता है।
डिस्क्रीट वेवलेट ट्रांसफॉर्म (DWT) आमतौर पर सिग्नल प्रोसेसिंग अनुप्रयोगों की एक विस्तृत विधि में उपयोग किया जाता है, जिसमें ऑडियो और वीडियो संपीड़न, ऑडियो में शोर का उन्मूलन, और वायरलेस एंटीना वितरण का अनुकरण शामिल है।
DFT ट्रांसलेशन इनवेरिएंस दिखाता है। इमेज में स्थानिक बदलाव इमेज के फेज विवरण को प्रभावित करते हैं लेकिन परिमाण विवरण नहीं, या स्थानिक डोमेन में सर्कुलर परिवर्तन फूरियर ट्रांसफॉर्म के परिमाण को प्रभावित नहीं करते।
