SAYISAL İMGELERİN UZAY VE FREKANS DÜZLEMİ BİLEŞENLERİ KULLANILARAK DAMGALANMASI Mustafa ORAL 1 Murat FURAT 2 1,2 Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Mustafa Kemal Üniversitesi, Hatay 1 e-posta: moral@mku.edu.tr 2 e-posta: mfurat@mku.edu.tr Anahtar Sözcükler: İmge Damgalama, Görüntü İşleme, Sayısal Ürünlerde Telif Hakları ve Güvenlik ABSTRACT This paper presents a watermarking method that will enable to protect the owners’ rights of digital images, which are easily copied and changed in the electronic media. The digital image is divided into blocks and the energy and frequencies of each block are calculated using DCT. Selected AC frequencies are modified as additive or subtractive with the desired weight by comparing energy and sum of DC coefficient and selected AC frequencies of the blocks individually. The watermark data can be copyright information, owner information or a digital logo. The results of experiments showed that, the embedded watermark data is resistant to picture cropping and lossy JPEG compression attacks. In our scheme, a binary logo image has been chosen as watermark. 1. GİRİŞ Internet teknolojilerinin getirdiği hız ile yazılım alanındaki yaşanan ilerlemeler, sayısal ortam içeriğinin, kaliteden ödün vermeksizin, sınırsız kopyalanabilmesine, kolaylıkla değiştirilebilmesine ve Internet üzerinden hızla dağıtılabilmesine olanak sağlamıştır [1]. Dolayısıyla, sayısal ortam ürünleri olan imge, ses, video gibi çalışmalar üzerindeki telif haklarının korunması ve güvenliğinin sağlanması ciddi bir sorun olarak ortaya çıkmıştır. Bu sorunun çözümü için önerilen yöntemlerden biri, bu ürünlerin damgalanmasıdır (watermarking). Damgalama ile sayısal ortama aktarılan bu ürünlere; ürün sahibi bilgisi, telif hakları, yapım yılı veya filigran gibi bilgiler eklenebilmektedir. Sayısal imgelere filigran damgalama işlemleri “görünür” ve “görünmez” olarak iki ayrı şekilde yapılır [2]. Görünür bir şekilde yapılan filigran damgalama yöntemlerinde filigran sayısal imgenin bir bölgesine kolaylıkla tespit edilebilecek şekilde yerleştirilir. Görünür damgalamaya örnek olarak, televizyon ekranındaki kanal logosu ve Internet’te yayınlanan imgelerin bir köşesinde yer alan yayınlandığı site adresi gösterilebilir. Görünmez bir şekilde sayısal bir imgeye damgalanan filigranda uygulama yeri, kullanılan algoritma ve anahtarlar, sadece imgenin içine filigranı damgalayan yetkili kişi tarafından bilinir ve buna göre geri çıkarılır. Sayısal imgelerde damgalanan gizli filigranların çeşitli resim işleme saldırılarına karşı güvenliğinin sağlanması ve bu saldırılara karşı dayanıklı olması amaçlanır [1-6]. Filigran, saldırıya uğrayan imgeden tanınabilir bir benzerlikle çıkarılabilmelidir. Bunu sağlarken damgalama sonrası orijinal imge üzerinde oluşacak bozulma en az düzeyde tutulmalıdır. Ancak damgalanan bilginin dayanıklılığının artırılması bozulmanın da artmasına yol açmaktadır. Dolayısıyla, damgalama sonucunda oluşan imgedeki bozulma ile damgalanan filigranın resim işleme saldırılarına karşı dayanıklılığı arasında ters orantı bulunmaktadır. Damgalama algoritmaları, çalıştığı düzleme göre ikiye ayrılır. Uzay düzleminde (Spatial Domain) yapılan damgalama işlemlerinde, imge pikselleri üzerinde değişiklikler doğrudan yapılarak damgalama gerçekleştirilir. Frekans düzleminde (Frequency Domain) ise DCT (Discrete Cosine Transform), DWT (Discrete Wavelet Transform), DFT (Discrete Fourier Transform), FFT (Fast Fourier Transform) gibi dönüşüm araçları kullanılarak taşıyıcı imge öncelikle frekans düzlemine taşınır. Elde edilen frekans bileşenlerinin değiştirilmesiyle yapılan damgalamanın ardından ters dönüştürme uygulanarak damgalanmış ürün elde edilir. Bu çalışmada, bloklara ayrılmış taşıyıcı imgenin uzay düzlemindeki enerjisi ile frekans düzlemindeki DCT bileşenleri arasında kurulan ilişkiye dayalı yeni bir filigran damgalama yöntemi önerilmiştir. Önerilen yöntemin dayanıklılığı JPEG sıkıştırma ve kesme (cropping) saldırılarına karşı test edilmiştir. Çalışmanın bütününde filigran ikilik (binary) bir logo olarak seçilmiştir.