616 research outputs found

    Hiding Information in Reversible English Transforms for a Blind Receiver

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    This paper proposes a new technique for hiding secret messages in ordinary English text. The proposed technique exploits the redundancies existing in some English language constructs. Redundancies result from the flexibility in maneuvering certain statement constituents without altering the statement meaning or correctness. For example, one can say “she went to sleep, because she was tired” or “Because she was tired, she went to sleep.” The paper provides a number of such transformations that can be applied concurrently, while keeping the overall meaning and grammar intact. The proposed data hiding technique is blind since the receiver does not keep a copy of the original uncoded text (cover). Moreover, it can hide more than three bits per statement, which is higher than that achieved in the prior work. A secret key that is a function of the various transformations used is proposed to protect the confidentiality of the hidden message. Our security analysis shows that even if the attacker knows how the transforms are employed, the secret key provides enough security to protect the confidentiality of the hidden message. Moreover, we show that the proposed transformations do not affect the inconspicuousness of the transformed statements, and thus unlikely to draw suspicion

    Hiding Information in Reversible English Transforms for a Blind Receiver

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    This paper proposes a new technique for hiding secret messages in ordinary English text. The proposed technique exploits the redundancies existing in some English language constructs. Redundancies result from the flexibility in maneuvering certain statement constituents without altering the statement meaning or correctness. For example, one can say "she went to sleep, because she was tired" or "Because she was tired, she went to sleep. " The paper provides a number of such transformations that can be applied concurrently, while keeping the overall meaning and grammar intact. The proposed data hiding technique is blind since the receiver does not keep a copy of the original uncoded text (cover). Moreover, it can hide more than three bits per statement, which is higher than that achieved in the prior work. A secret key that is a function of the various transformations used is proposed to protect the confidentiality of the hidden message. Our security analysis shows that even if the attacker knows how the transforms are employed, the secret key provides enough security to protect the confidentiality of the hidden message. Moreover, we show that the proposed transformations do not affect the inconspicuousness of the transformed statements, and thus unlikely to draw suspicion

    Robust high-capacity audio watermarking based on FFT amplitude modification

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    This paper proposes a novel robust audio watermarking algorithm to embed data and extract it in a bit-exact manner based on changing the magnitudes of the FFT spectrum. The key point is selecting a frequency band for embedding based on the comparison between the original and the MP3 compressed/decompressed signal and on a suitable scaling factor. The experimental results show that the method has a very high capacity (about 5 kbps), without significant perceptual distortion (ODG about -0.25) and provides robustness against common audio signal processing such as added noise, filtering and MPEG compression (MP3). Furthermore, the proposed method has a larger capacity (number of embedded bits to number of host bits rate) than recent image data hiding methods

    High capacity data embedding schemes for digital media

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    High capacity image data hiding methods and robust high capacity digital audio watermarking algorithms are studied in this thesis. The main results of this work are the development of novel algorithms with state-of-the-art performance, high capacity and transparency for image data hiding and robustness, high capacity and low distortion for audio watermarking.En esta tesis se estudian y proponen diversos métodos de data hiding de imágenes y watermarking de audio de alta capacidad. Los principales resultados de este trabajo consisten en la publicación de varios algoritmos novedosos con rendimiento a la altura de los mejores métodos del estado del arte, alta capacidad y transparencia, en el caso de data hiding de imágenes, y robustez, alta capacidad y baja distorsión para el watermarking de audio.En aquesta tesi s'estudien i es proposen diversos mètodes de data hiding d'imatges i watermarking d'àudio d'alta capacitat. Els resultats principals d'aquest treball consisteixen en la publicació de diversos algorismes nous amb rendiment a l'alçada dels millors mètodes de l'estat de l'art, alta capacitat i transparència, en el cas de data hiding d'imatges, i robustesa, alta capacitat i baixa distorsió per al watermarking d'àudio.Societat de la informació i el coneixemen

    Recent Advances in Signal Processing

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    The signal processing task is a very critical issue in the majority of new technological inventions and challenges in a variety of applications in both science and engineering fields. Classical signal processing techniques have largely worked with mathematical models that are linear, local, stationary, and Gaussian. They have always favored closed-form tractability over real-world accuracy. These constraints were imposed by the lack of powerful computing tools. During the last few decades, signal processing theories, developments, and applications have matured rapidly and now include tools from many areas of mathematics, computer science, physics, and engineering. This book is targeted primarily toward both students and researchers who want to be exposed to a wide variety of signal processing techniques and algorithms. It includes 27 chapters that can be categorized into five different areas depending on the application at hand. These five categories are ordered to address image processing, speech processing, communication systems, time-series analysis, and educational packages respectively. The book has the advantage of providing a collection of applications that are completely independent and self-contained; thus, the interested reader can choose any chapter and skip to another without losing continuity

    Data Hiding and Its Applications

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    Data hiding techniques have been widely used to provide copyright protection, data integrity, covert communication, non-repudiation, and authentication, among other applications. In the context of the increased dissemination and distribution of multimedia content over the internet, data hiding methods, such as digital watermarking and steganography, are becoming increasingly relevant in providing multimedia security. The goal of this book is to focus on the improvement of data hiding algorithms and their different applications (both traditional and emerging), bringing together researchers and practitioners from different research fields, including data hiding, signal processing, cryptography, and information theory, among others

    THE ANALYSIS OF THE HIDDEN PARTS OF SENTENCES AS FOUND IN “THE RON CLARK STORY” MOVIE BY USING TRANSFORMATIONAL GENERATIVE GRAMMAR

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    ABSTRAK Skripsi ini membahas tentang frase tersembunyi yang terdapat di dalam kalimat pada percakapan tokoh utama dalam film The Ron Clark dengan menggunakan pendekatan tata bahasa Transformational Generative Grammar. Tujuan dari analisis ini adalah untuk mengetahui letak kata atau frase yang tersembunyi di dalam kalimat dan menghadirkan kata yang tepat untuk melengkapi kalimat tersebut berdasarkan konteks linguistik. Selain itu analisis ini bertujuan untuk menjelaskan proses (transformational process) yang terjadi di dalam kalimat dengan kata atau frase dimaksud. Dalam penelitian ini Penulis menggunakan metode distribusi yang merujuk pada teori Rodney Huddleston (1976) and Noel Robert (2011). Penulis menganalisis delapan belas kalimat yang memiliki kata atau frase yang tersembunyi dalam percakapan tokoh utama yang terdalam dalam film The Rock Clark. Hasil analisis data, dengan menggunakan Deep Structure dapat ditemukan kata dan frase yang tersembunyi di dalam kalimat tersebut terletak pada konstituen Noun Phrase maupun Verb Phrase. Kemudian dengan menggunakan proses transformasi, maka akan didapatkan Surface Structure dari kalimat tersebut. Analisis ini akhirnya diharapkan dapat membantu pemahaman tentang kalimat yang memiliki kata atau frase yang tersembunyi. Kata kunci: Percakapan, konteks, struktur tata bahasa, kata atau frase yang tersembunyi, Transformasi

    Applications de la représentation parcimonieuse perceptuelle par graphe de décharges (Spikegramme) pour la protection du droit d’auteur des signaux sonores

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    Chaque année, le piratage mondial de la musique coûte plusieurs milliards de dollars en pertes économiques, pertes d’emplois et pertes de gains des travailleurs ainsi que la perte de millions de dollars en recettes fiscales. La plupart du piratage de la musique est dû à la croissance rapide et à la facilité des technologies actuelles pour la copie, le partage, la manipulation et la distribution de données musicales [Domingo, 2015], [Siwek, 2007]. Le tatouage des signaux sonores a été proposé pour protéger les droit des auteurs et pour permettre la localisation des instants où le signal sonore a été falsifié. Dans cette thèse, nous proposons d’utiliser la représentation parcimonieuse bio-inspirée par graphe de décharges (spikegramme), pour concevoir une nouvelle méthode permettant la localisation de la falsification dans les signaux sonores. Aussi, une nouvelle méthode de protection du droit d’auteur. Finalement, une nouvelle attaque perceptuelle, en utilisant le spikegramme, pour attaquer des systèmes de tatouage sonore. Nous proposons tout d’abord une technique de localisation des falsifications (‘tampering’) des signaux sonores. Pour cela nous combinons une méthode à spectre étendu modifié (‘modified spread spectrum’, MSS) avec une représentation parcimonieuse. Nous utilisons une technique de poursuite perceptive adaptée (perceptual marching pursuit, PMP [Hossein Najaf-Zadeh, 2008]) pour générer une représentation parcimonieuse (spikegramme) du signal sonore d’entrée qui est invariante au décalage temporel [E. C. Smith, 2006] et qui prend en compte les phénomènes de masquage tels qu’ils sont observés en audition. Un code d’authentification est inséré à l’intérieur des coefficients de la représentation en spikegramme. Puis ceux-ci sont combinés aux seuils de masquage. Le signal tatoué est resynthétisé à partir des coefficients modifiés, et le signal ainsi obtenu est transmis au décodeur. Au décodeur, pour identifier un segment falsifié du signal sonore, les codes d’authentification de tous les segments intacts sont analysés. Si les codes ne peuvent être détectés correctement, on sait qu’alors le segment aura été falsifié. Nous proposons de tatouer selon le principe à spectre étendu (appelé MSS) afin d’obtenir une grande capacité en nombre de bits de tatouage introduits. Dans les situations où il y a désynchronisation entre le codeur et le décodeur, notre méthode permet quand même de détecter des pièces falsifiées. Par rapport à l’état de l’art, notre approche a le taux d’erreur le plus bas pour ce qui est de détecter les pièces falsifiées. Nous avons utilisé le test de l’opinion moyenne (‘MOS’) pour mesurer la qualité des systèmes tatoués. Nous évaluons la méthode de tatouage semi-fragile par le taux d’erreur (nombre de bits erronés divisé par tous les bits soumis) suite à plusieurs attaques. Les résultats confirment la supériorité de notre approche pour la localisation des pièces falsifiées dans les signaux sonores tout en préservant la qualité des signaux. Ensuite nous proposons une nouvelle technique pour la protection des signaux sonores. Cette technique est basée sur la représentation par spikegrammes des signaux sonores et utilise deux dictionnaires (TDA pour Two-Dictionary Approach). Le spikegramme est utilisé pour coder le signal hôte en utilisant un dictionnaire de filtres gammatones. Pour le tatouage, nous utilisons deux dictionnaires différents qui sont sélectionnés en fonction du bit d’entrée à tatouer et du contenu du signal. Notre approche trouve les gammatones appropriés (appelés noyaux de tatouage) sur la base de la valeur du bit à tatouer, et incorpore les bits de tatouage dans la phase des gammatones du tatouage. De plus, il est montré que la TDA est libre d’erreur dans le cas d’aucune situation d’attaque. Il est démontré que la décorrélation des noyaux de tatouage permet la conception d’une méthode de tatouage sonore très robuste. Les expériences ont montré la meilleure robustesse pour la méthode proposée lorsque le signal tatoué est corrompu par une compression MP3 à 32 kbits par seconde avec une charge utile de 56.5 bps par rapport à plusieurs techniques récentes. De plus nous avons étudié la robustesse du tatouage lorsque les nouveaux codec USAC (Unified Audion and Speech Coding) à 24kbps sont utilisés. La charge utile est alors comprise entre 5 et 15 bps. Finalement, nous utilisons les spikegrammes pour proposer trois nouvelles méthodes d’attaques. Nous les comparons aux méthodes récentes d’attaques telles que 32 kbps MP3 et 24 kbps USAC. Ces attaques comprennent l’attaque par PMP, l’attaque par bruit inaudible et l’attaque de remplacement parcimonieuse. Dans le cas de l’attaque par PMP, le signal de tatouage est représenté et resynthétisé avec un spikegramme. Dans le cas de l’attaque par bruit inaudible, celui-ci est généré et ajouté aux coefficients du spikegramme. Dans le cas de l’attaque de remplacement parcimonieuse, dans chaque segment du signal, les caractéristiques spectro-temporelles du signal (les décharges temporelles ;‘time spikes’) se trouvent en utilisant le spikegramme et les spikes temporelles et similaires sont remplacés par une autre. Pour comparer l’efficacité des attaques proposées, nous les comparons au décodeur du tatouage à spectre étendu. Il est démontré que l’attaque par remplacement parcimonieux réduit la corrélation normalisée du décodeur de spectre étendu avec un plus grand facteur par rapport à la situation où le décodeur de spectre étendu est attaqué par la transformation MP3 (32 kbps) et 24 kbps USAC.Abstract : Every year global music piracy is making billion dollars of economic, job, workers’ earnings losses and also million dollars loss in tax revenues. Most of the music piracy is because of rapid growth and easiness of current technologies for copying, sharing, manipulating and distributing musical data [Domingo, 2015], [Siwek, 2007]. Audio watermarking has been proposed as one approach for copyright protection and tamper localization of audio signals to prevent music piracy. In this thesis, we use the spikegram- which is a bio-inspired sparse representation- to propose a novel approach to design an audio tamper localization method as well as an audio copyright protection method and also a new perceptual attack against any audio watermarking system. First, we propose a tampering localization method for audio signal, based on a Modified Spread Spectrum (MSS) approach. Perceptual Matching Pursuit (PMP) is used to compute the spikegram (which is a sparse and time-shift invariant representation of audio signals) as well as 2-D masking thresholds. Then, an authentication code (which includes an Identity Number, ID) is inserted inside the sparse coefficients. For high quality watermarking, the watermark data are multiplied with masking thresholds. The time domain watermarked signal is re-synthesized from the modified coefficients and the signal is sent to the decoder. To localize a tampered segment of the audio signal, at the decoder, the ID’s associated to intact segments are detected correctly, while the ID associated to a tampered segment is mis-detected or not detected. To achieve high capacity, we propose a modified version of the improved spread spectrum watermarking called MSS (Modified Spread Spectrum). We performed a mean opinion test to measure the quality of the proposed watermarking system. Also, the bit error rates for the presented tamper localization method are computed under several attacks. In comparison to conventional methods, the proposed tamper localization method has the smallest number of mis-detected tampered frames, when only one frame is tampered. In addition, the mean opinion test experiments confirms that the proposed method preserves the high quality of input audio signals. Moreover, we introduce a new audio watermarking technique based on a kernel-based representation of audio signals. A perceptive sparse representation (spikegram) is combined with a dictionary of gammatone kernels to construct a robust representation of sounds. Compared to traditional phase embedding methods where the phase of signal’s Fourier coefficients are modified, in this method, the watermark bit stream is inserted by modifying the phase of gammatone kernels. Moreover, the watermark is automatically embedded only into kernels with high amplitudes where all masked (non-meaningful) gammatones have been already removed. Two embedding methods are proposed, one based on the watermark embedding into the sign of gammatones (one dictionary method) and another one based on watermark embedding into both sign and phase of gammatone kernels (two-dictionary method). The robustness of the proposed method is shown against 32 kbps MP3 with an embedding rate of 56.5 bps while the state of the art payload for 32 kbps MP3 robust iii iv watermarking is lower than 50.3 bps. Also, we showed that the proposed method is robust against unified speech and audio codec (24 kbps USAC, Linear predictive and Fourier domain modes) with an average payload of 5 − 15 bps. Moreover, it is shown that the proposed method is robust against a variety of signal processing transforms while preserving quality. Finally, three perceptual attacks are proposed in the perceptual sparse domain using spikegram. These attacks are called PMP, inaudible noise adding and the sparse replacement attacks. In PMP attack, the host signals are represented and re-synthesized with spikegram. In inaudible noise attack, the inaudible noise is generated and added to the spikegram coefficients. In sparse replacement attack, each specific frame of the spikegram representation - when possible - is replaced with a combination of similar frames located in other parts of the spikegram. It is shown than the PMP and inaudible noise attacks have roughly the same efficiency as the 32 kbps MP3 attack, while the replacement attack reduces the normalized correlation of the spread spectrum decoder with a greater factor than when attacking with 32 kbps MP3 or 24 kbps unified speech and audio coding (USAC)
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