Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSIT

MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE FERHAT ABBAS-SETIF UFAS (ALGERIE) MEMOIRE Présenté à la Faculté de Technologie Département d’Electronique Pour l’Obtention du Diplôme de MAGISTER Option : Communication Par Melle : HETATACHE KARIMA Thème : Développement d’algorithmes de tatouage d’images basés sur la SVD et les transformées discrètes Soutenu le …29/12/2014………devant la commission d’examen : M. FERHAT HAMIDA A/HAK Professeur à l’université de Sétif1 Président M.BOUGUEZEL Saad Professeur à l’université de Sétif 1 Examinateur M.BOUROUBA Nacerdine MCCA à l’université de Sétif 1 Examinateur M. AMARDJIA Nourredine MCCA à l’université de Sétif 1 Encadreur Dieu, Merci de m’avoir guidé sur le meilleur des chemins. En cette occasion de soutenance de mémoire de magister ; J’ai le plaisir de formuler mes plus humbles remerciements à : En premier lieu, au Dr Nourredine Amardjia, mon encadreur dans ce travail et mon maître. Je le remercie pour ses conseils, sa compréhension, sa disponibilité, son aide ainsi que sa patience. En second lieu, tous les enseignants, sans exception, qui m’ont honoré lors de mon cursus en me prodiguant le savoir avec dévouement. Ensuite, tout le corps enseignants de la faculté de Technologie en général, et ceux du département d’électronique en particulier. Enfin, Messieurs les membres du jury, qui ont accepté de m’honorer en acceptant d’examiner, de juger et d’évaluer mon mémoire de fin d’études pour l’obtention du Magister. Merci à ceux qu’on oublie toujours : Nos maîtres d’école, de collège, et de lycée. Je vous suis très reconnaissante. A toute personne qui a contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail, je dis, MERCI. HETATACHE karima 2D bidimensionnel 3D tridimensionnel PAO Publication Assistée par Ordinateur pixel Picture element RVB Rouge Vert Bleu CMJN Cyan Magenta Jaune Noir BMP Bitmap TIFF Tagged Image Format GIF Graphic Information Format JPEG Joint Photograph Experts Group PNG Portable Network Graphics LSB Least Significant Bits - bits les moins significatifs DFT Discrete Fourier Transform - transformée de Fourier discrète DCT Discrete Cosine Transform - transformée en cosinus discrète DWT Discrete Wavelet Transform - transformée en ondelettes discrète SVD singular value decomposition- décomposition en valeurs singulières PSNR peak signal to noise ratio - rapport signal sur bruit de crête EQM Erreur Quadratique Moyenne NC normalized correlation - corrélation normalisée LL low-low - basse-basse HL high-low - haute-basse LH low-high - basse-haute HH high-high - haute-haute Table des abréviations INTRODUCTION GENERAL INTRODUCTION GENERALE Les réseaux numériques sont tellement développés qu’ils sont devenus un mécanisme primordial de communication. Ils permettent de transmettre toute sorte d’informations : textuelles, sonores, et principalement des images. Les images constituent la grande partie de l’ensemble des documents numériques manipulés et échangés dans le monde de l’Internet. Cette extraordinaire révolution technique de l'analogique vers le numérique ne s'est pas faite sans engendrer des inquiétudes puisque n'importe qui peut facilement copier, modifier et distribuer les documents numériques sans risque de les détériorer. Il est très difficile de trouver un compromis entre le libre accès à l'information et le respect des droits d'auteurs, donc, il est préférable de protéger les documents numériques avant de les transmettre. Pour pallier à ce problème, une nouvelle technique a été introduite. Cette technique, nommée tatouage numérique, en anglais digital watermarking, a fortement émergé depuis le début des années1990. Elle consiste à inscrire dans un document numérique une marque afin d’identifier son ayant droit légitime. Ce mécanisme d’insertion de marque devrait respecter au moins deux conditions : la marque doit être imperceptible (l’œil humain ne doit pas pouvoir faire la différence entre une image marquée et celle non marquée) et robuste (le tatouage doit résister à toutes les modifications volontaires ou involontaires). L’idée de base du « watermarking » est de cacher dans un document numérique (image, audio, vidéo) une information subliminale (invisible ou inaudible suivant la nature du document) et robuste. Nous nous intéressons dans ce mémoire au tatouage numérique des images dans le but d’étudier et d’implémenter des méthodes de tatouage d’images basé sur la décomposition en valeurs singulières (SVD). Cette transformée (la SVD) a été découvert indépendamment par Beltrami en 1873. Elle n'a été employée comme outil informatique que jusqu' aux années 60. Maintenant, la SVD est un des outils les plus utiles de l'algèbre linéaire avec plusieurs applications dans la compression d'image, le tatouage d’image et d'autres champs de traitement des signaux Le présent mémoire est organisé en quatre chapitres :  Le chapitre 1 présente une introduction aux images numériques. Plus précisément, nous présentons quelques terminologies et quelques notions pertinentes dans le domaine des images numériques telles que la numérisation, le codage et le stockage. Nous présentons INTRODUCTION GENERAL aussi quelques aspects du traitement d’images, tels que le filtrage, la compression et le tatouage.  Le chapitre 2 décrit le principe général du tatouage ainsi que les domaines d’insertion, les applications et classifications des attaques.  le chapitre 3 consiste à l’étude du principe de la transformée SVD. Puis nous étudions et implémentons plusieurs méthodes de tatouage basées sur cette transformée.  Dans le chapitre 4 nous étudions et implémentons des algorithmes de tatouage basés sur la SVD combinée avec une autre transformée. Les algorithmes seront basés sur la DFT – SVD, la DWT –SVD et la DCT –SVD. Nous terminons notre travail par une conclusion générale CHAPITRE 1 : Introduction aux images numériques Chapitre 1 : Introduction aux images numériques 1 1.1. Introduction : L'image est partout. Elle est maintenant un des outils d'investigation les plus prisés de la recherche scientifique et technique. Son apport didactique, complémentaire au dialogue textuel et son caractère pluridisciplinaire ne sont en effet plus à démontrer. Le traitement et l’analyse d’images trouvent leurs applications dans des domaines extrêmement variés de l’industrie et de la recherche. Ces méthodes sont utilisées dans de nombreuses disciplines scientifiques, citons en particulier les sciences des matériaux (céramurgie, matériaux pour l’´electronique, etc.), les sciences de la terre, la géographie ( la cartographie et la géomorphologie), la robotique (pour le tri et la vérification de pièces électroniques) ou bien encore dans des domaines aussi variés tels que ceux qui ont trait à l’astronomie, l’identification, la pharmacologie. L’objectif de ce chapitre est d’introduire le domaine des images numériques. Nous découvrons ce domaine depuis la phase d’acquisition, numérisation, jusqu’au stockage dans les différents formats possibles. 1.2. Définition d’une image réelle : Une image réelle est obtenue à partir d'un signal continu bidimensionnel comme par exemple un appareil photo ou une caméra... Sur un ordinateur, on ne peut pas représenter de signaux continus, on travaille donc sur des valeurs discrètes [1] 1.3. Définition d’une image numérique : Une image numérique est définie comme un signal fini bidimensionnel échantillonné à valeurs quantifiées dans un certain espace de couleurs. Elle est constituée de points (pixels). Autrement dit, une image est une matrice MxN de valeurs entières prises sur un intervalle borné [0,Ng] où Ng est la valeur maximale du niveau de gris[2]. Chapitre 1 : Introduction aux images numériques 2 Figure 1.1 : image numérique I. 1.3.1. Image en niveaux de gris : Une image en niveaux de gris autorise un dégradé de gris entre le noir et le blanc. En général, on code le niveau de gris sur un octet (8 bits) soit 256 nuances de dégradé. L'expression de la valeur du niveau de gris avec Ng = 256 devient: p(i,j) ∈[0, 255]. 1.3.2. Image couleur : Une image couleur est la composition de trois (ou plus) images en niveaux de gris sur trois (ou plus) composantes. On définit donc trois plans de niveaux de gris, un rouge, un vert et un bleu. La couleur finale est obtenue par synthèse additive des ces trois (ou plus) composantes. [3]. 1.4. Processus de numérisation : La représentation informatique d’une image est nécessairement discrète, alors que l’image est de nature continue : le monde est continu, la transformation d’un signal analogique 2D nécessite à la fois une discrétisation de l’espace : c’est l’´echantillonage, et une discrétisation des couleurs : c’est la quantification. [4] Le processus de numérisation est représenté dans la figure suivante : Chapitre 1 : Introduction aux images numériques 3 Figure 1.2: Processus de numérisation d’une image. Le processus de numérisation d’une image suit les étapes suivantes : 1.4.1. Echantillonnage : l’´echantillonnage est le procédé de discrétisation spatiale d’une image consistant à associer à chaque pixel R(x,y) une valeur unique I(x,y) . Figure 1.3: Echantillonnage, discrétisation spatiale 1.4.2. La quantification : La quantification consiste à remplacer un nombre infini de valeurs que le I(x,y) peut prendre par un nombre fini (niveau de Quantification); elle remplace la valeur exacte de l’image par une valeur approchée. Elle peut également faire apparaitre des distorsions dans les images 1.4.3. Codage des images numériques : 1.4.3.1. Codage en noir et blanc : Pour ce type de codage, chaque pixel est soit noir, soit blanc. Il faut un bit pour coder un pixel (0 pour noir, 1 pour blanc). Ce type de codage peut convenir pour un plan ou un texte mais on voit ses limites lorsqu’il s’agit d’une photographie. Echantillonnage Quantification Codage Image analogique Image uploads/s1/ hetatech-karima-p56 1 .pdf