Improved ECG watermarking technique using curvelet transform

Hiding data in electrocardiogram signals are a big challenge due to the embedded information that can hamper the accuracy of disease detection. On the other hand, hiding data into ECG signals provides more security for, and authenticity of, the patient\u27s data. Some recent studies used non-blind watermarking techniques to embed patient information and data of a patient into ECG signals. However, these techniques are not robust against attacks with noise and show a low performance in terms of parameters such as peak signal to noise ratio (PSNR), normalized correlation (NC), mean square error (MSE), percentage residual difference (PRD), bit error rate (BER), structure similarity index measure (SSIM). In this study, an improved blind ECG-watermarking technique is proposed to embed the information of the patient\u27s data into the ECG signals using curvelet transform. The Euclidean distance between every two curvelet coefficients was computed to cluster the curvelet coefficients and after this, data were embedded into the selected clusters. This was an improvement not only in terms of extracting a hidden message from the watermarked ECG signals, but also robust against image-processing attacks. Performance metrics of SSIM, NC, PSNR and BER were used to measure the superiority of presented work. KL divergence and PRD were also used to reveal data hiding in curvelet coefficients of ECG without disturbing the original signal. The simulation results also demonstrated that the clustering method in the curvelet domain provided the best performance-even when the hidden messages were large size

Image Steganography using Hybrid Edge Detector and Ridgelet Transform

Steganography is the art of hiding high sensitive information in digital image, text, video, and audio. In this paper, authors have proposed a frequency domain steganography method operating in the Ridgelet transform. Authors engage the advantage of ridgelet transform, which represents the digital image with straight edges. In the embedding phase, the proposed hybrid edge detector acts as a preprocessing step to obtain the edge image from the cover image, then the edge image is partitioned into several blocks to operate with straight edges and Ridgelet transform is applied to each block. Then, the most significant gradient vectors (or significant edges) are selected to embed the secret data. The proposed method has shown the advantages of imperceptibility of the stego image is increased because the secret data is hidden in the significant gradient vector. Authors employed the hybrid edge detector to obtain the edge image, which increases the embedding capacity. Experimental results demonstrates that peak signal-to-noise (PSNR) ratio of stego image generated by this method versus the cover image is guaranteed to be above 49 dB. PSNR is much higher than that of all data hiding techniques reported in the literature.Defence Science Journal, Vol. 65, No. 3, May 2015, pp.214-219, DOI: http://dx.doi.org/10.14429/dsj.65.787

Tatouage numérique des images dans le domaine des ondelettes basé sur la décomposition en valeurs singulières et l'optimisation multi-objective

Depuis l'extraordinaire révolution technique de l'analogique vers le numérique à la fin du 20ième siècle, les documents numériques sont devenus de plus en plus utilisés à cause de leur diffusion peu coûteuse et extrêmement rapide. Cependant ce passage de l'analogique vers le numérique ne s'est pas fait sans engendrer des inquiétudes en terme des droits d'auteurs. Des personnes non autorisées peuvent s'approprier des documents numériques pour faire des profits au dépends des propriétaires légitimes ayant les droits initiaux, puisque son contenu peut être facilement copié, modifié et distribué sans risque d'être détérioré. Dans cette optique, au début des années 1990, une nouvelle technique a été introduite qui s'inspire principalement de la cryptographie et la stéganographie : elle consiste à inscrire une marque dans un document numérique. Cette technique est nommée le tatouage numérique, en anglais digital watermarking. Cette thèse présente cinq différentes contributions relatives au domaine du tatouage numérique et du traitement d'image. La première contribution est la proposition de deux solutions au problème de la détection positive fausse de la marque constatée dans certains algorithmes de tatouage numérique basés sur la décomposition en valeurs singulières. L'une des solutions est basée sur les fonctions de hachage et l'autre sur le cryptage d'image. La deuxième contribution est la proposition d'un algorithme de cryptage d'image basé sur le principe du cube Rubik. La troisième contribution est la conception d'un algorithme de tatouage numérique basé sur la transformée en ondelettes à base du schéma de lifting (LWT) et la décomposition en valeurs singulières (SVD). Un facteur scalaire unique est utilisé pour contrôler l'intensité de l'insertion de la marque, et permet ainsi de trouver le meilleur compromis entre la robustesse et l'imperceptibilité du tatouage numérique. Cependant, l'utilisation des facteurs scalaires multiples au lieu d'un facteur scalaire unique est plus intéressante [CKLS97]. Toutefois, la détermination des valeurs optimales des facteurs scalaires multiples est un problème très difficile et complexe. Afin de trouver ces valeurs optimales, on a utilisé séparément l'optimisation multi-objective par algorithme génétique (MOGAO) et l'optimisation multi-objective par l'algorithme de colonie de fourmis (MOACO) qui sont considérés comme la quatrième et la cinquième contributions de cette thèse