Analiza porównawcza metod znakowania wodnego obrazów RTG

• Autorzy: Kulbaka Weronika Zofia , Paluch Paulina , Kozieł Grzegorz

Identyfikatory

DOI

10.35784/jcsi.2677

Warianty tytułu

EN

Comparative analysis of the methods of watermarking X-ray images

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł poświęcono analizie porównawczej algorytmów znakowania wodnego obrazów RTG. Porównano technikę opartą na dyskretnej transformacie falkowej (DWT), metodę rozkładu wartości osobliwych (SVD) oraz hybrydę DWT-SVD. Zbadano przezroczystość, odporność na przekształcenia graficzne, a także szybkości. Oznakowane obrazy pod-dano ocenie wizualnej oraz badaniu jakości. SVD wykazała największą odporność na ataki, a obrazy z osadzonym znakiem wodnym były lepszej jakości w porównaniu do obrazów oznakowanych za pomocą pozostałych algorytmów. Technika DWT była najszybsza, jednak nieodporna na przekształcenia graficzne. Na obrazach oznakowanych DWT-SVD znak wodny jest niedostrzegalny, jednak odporność na ataki jest niska. Najodpowiedniejszą metodą do znakowania obrazów RTG okazała się metoda SVD.

EN

This paper is devoted to the comparative analysis of watermarking algorithms for X-ray images. The techniques based on discrete wavelet transform (DWT), singular value decomposition (SVD) and DWT-SVD hybrid were compared. Transparency, resistance to graphical transformations, and performance were investigated. The watermarked images were visually evaluated and quality tested. SVD showed the highest resistance to attacks, and the embedded water-marked images were of better quality in the comparison to the other algorithms. The DWT technique was the fastest, but not resistant to graphical transformations. In DWT-SVD labeled images, the watermark is indistinguishable, but the resistance to attacks is low. The SVD was found to be the most suitable method for watermarking of X-ray images.

Słowa kluczowe

PL

cyfrowe znaki wodne; bezpieczeństwo; steganografia

EN

digital watermarks; security; steganography

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Journal of Computer Sciences Institute
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 20
• Strony: 189--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kulbaka Weronika Zofia

• Department of Computer Science, Lublin University of Technology, Nadbystrzycka 36B, 20-618 Lublin, Poland

autor

Paluch Paulina

• Department of Computer Science, Lublin University of Technology, Nadbystrzycka 36B, 20-618 Lublin, Poland

autor

Kozieł Grzegorz

• Department of Computer Science, Lublin University of Technology, Nadbystrzycka 36B, 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] A. Anand, A. K. Singh, An improved DWT-SVD domain watermarking for medical information security. Computer Communications, 152 (2020) 72-80.
• [2] A. Anand, A. K. Singh, Watermarking techniques for medical data authentication: a survey. Multimedia Tools and Applications 313 (2020) 1-33.
• [3] S. M. Arora, A DWT-SVD based robust digital watermarking for digital images. Procedia computer science, 132 (2018) 1441-1448.
• [4] M. Begum, M. S. Uddin, Digital Image Watermarking Techniques: A Review. Information, 11(2) (2020) 110.
• [5] B. V. Bhalerao, R. R. Manza, Y. M. Rajput, Use of quality measures for rural indian fingerprint image database enhancement and improve the recognition rate. International Journal of Computer Applications, 70(18) (2013) 13-15.
• [6] P. Garg, R. R. Kishore, Performance comparison of various watermarking techniques. Multimedia Tools and Applications, 79(35) (2020) 25921-25967.
• [7] Internetowa baza zdjęć medycznych: https://medpix.nlm.nih.gov/home, [22.03.2021r.]
• [8] Internetowa społeczność naukowców i praktyków uczenia maszynowego: https://www.kaggle.com, [22.03.2021r.]
• [9] F. Kahlessenane, A. Khaldi, R. Kafi,, S. Euschi, A DWT based watermarking approach for medical image protection. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, 12(4) (2020) 1-8.
• [10] Y. H. Liu, K. F. Yang, H. M. Yan, No-Reference Image Quality Assessment Method Based on Visual Parameters. Journal of Electronic Science and Technology, 17(2) (2019) 171-184.
• [11] A. Ray, S. Roy, Recent trends in image watermarking techniques for copyright protection: a survey. International Journal of Multimedia Information Retrieval, 9(4) (2020) 1-22.
• [12] U. Sara, M. Akter, M. S. Uddin, Image quality assessment through FSIM, SSIM, MSE and PSNR—a comparative study. Journal of Computer and Communications, 7(3) (2019) 8-18.
• [13] A. Shehab, M. Elhoseny, K. Muhammad, A. K. Sangaiah, P. Yang, H. Huang, G. Hou, Secure and robust fragile watermarking scheme for medical images. IEEE Access, 6 (2018) 10269-10278.
• [14] R. Mironov, S. Kushlev, Medical Images Watermarking using Wavelet Transform and DCT. In LIII International Scientific Conference on Information, Communication and Energy Systems and Technologies, Sozopol , 2018.
• [15] M. S. El_Tokhy, Development of optimum watermarking algorithm for radiography images. Computers & Electrical Engineering, 89 (2021) 106932.
• [16] H. Lala, Digital image watermarking using discrete wavelet transform. International Research Journal of Engineering and Technology, 4(1) (2017) 1682-1685.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).