modif résumé

[hdrcouchot.git] / stegoyousra.tex

diff --git a/stegoyousra.tex b/stegoyousra.tex
index 7f2add36c841f9329be71081a43eef54b15d6994..d931298e660071f141c86d1c5ae4bab6bbe631e9 100644 (file)
--- a/stegoyousra.tex
+++ b/stegoyousra.tex
@@ -1,10 +1,10 @@
 La plupart des schémas de stéganographie sont conçus de sorte  à minimiser une 
 fonction de distorsion. Dans les exemples du chapitre précédent, 
 ces fonctions de distorsion sont construites dans l'objectif de préserver 
 La plupart des schémas de stéganographie sont conçus de sorte  à minimiser une 
 fonction de distorsion. Dans les exemples du chapitre précédent, 
 ces fonctions de distorsion sont construites dans l'objectif de préserver 

-les caractéristiques de l'images. 
+les caractéristiques de l'image. 

 On comprend aisément que dans des régions uniformes ou sur des bords clairement définis,
 une modification même mineure de l'image est facilement détectable.
 On comprend aisément que dans des régions uniformes ou sur des bords clairement définis,
 une modification même mineure de l'image est facilement détectable.

-Au contraire dans les textures, le bruit ou les régions chaotiques 
+Au contraire les textures, le bruit ou les régions chaotiques 

 sont  difficiles à modéliser. Les caractéristiques des images 
 dont ces zones ont été modifiées sont ainsi similaires à celles
 des images initiales.
 sont  difficiles à modéliser. Les caractéristiques des images 
 dont ces zones ont été modifiées sont ainsi similaires à celles
 des images initiales.


@@ -17,17 +17,19 @@ pour les courbes de niveau.
 Pour peu qu'on sache définir une fonction $P$ 
 qui associe à chaque pixel $(x,y)$ sa valeur $P(x,y)$,
 les pixels tels que les dérivées secondes de $P$ ont des valeurs élevées 
 Pour peu qu'on sache définir une fonction $P$ 
 qui associe à chaque pixel $(x,y)$ sa valeur $P(x,y)$,
 les pixels tels que les dérivées secondes de $P$ ont des valeurs élevées 

-sont des bon candidats pour contenir un bit du message.
+sont des bons candidats pour contenir un bit du message.

 Cependant, une telle fonction $P$ n'est connue que de manière discrète,
 \textit{i.e.}, en un nombre fini de points. 
 Les dérivées premières et secondes ne peuvent donc pas être évaluées mathématiquement.
 Cependant, une telle fonction $P$ n'est connue que de manière discrète,
 \textit{i.e.}, en un nombre fini de points. 
 Les dérivées premières et secondes ne peuvent donc pas être évaluées mathématiquement.

-Au mieux, on peut construire une fonction qui approxime ces $P$ sur cet ensemble 
+Au mieux, on peut construire une fonction qui approxime les 
+dérivées de $P$ sur cet ensemble 

 de pixels. Ordonner alors les pixels selon la matrice hessienne 
 (\textit{i.e.}, la matrice des dérivées secondes) n'est pas trivial puisque celle-ci 
 contient de nombreuses valeurs pour un seul pixel donné. 
 
 On verra dans ce chapitre comment des approximations des dérivées 
 de pixels. Ordonner alors les pixels selon la matrice hessienne 
 (\textit{i.e.}, la matrice des dérivées secondes) n'est pas trivial puisque celle-ci 
 contient de nombreuses valeurs pour un seul pixel donné. 
 
 On verra dans ce chapitre comment des approximations des dérivées 

-premières et secondes pour des images numériques (Section~\ref{sec:gradient}) on peu être
+premières et secondes pour des images numériques (Section~\ref{sec:gradient}) 
+ont pu être

 obtenues.
 Deux propositions de dérivées secondes sont ensuite 
 données et prouvées (Section~\ref{sec:second} et Section~\ref{sec:poly}).
 obtenues.
 Deux propositions de dérivées secondes sont ensuite 
 données et prouvées (Section~\ref{sec:second} et Section~\ref{sec:poly}).


@@ -71,8 +73,9 @@ En un pixel $(x_0,y_0)$, plus les valeurs de cette matrice sont éloignées de z
 plus le gradient varie en ce point. Évaluer ce type de matrice est ainsi primordial
 en stéganographie. Cependant cette tâche n'est pas aussi triviale qu'elle n'y 
 paraît puisque les images naturelles ne sont pas  définies à l'aide 
 plus le gradient varie en ce point. Évaluer ce type de matrice est ainsi primordial
 en stéganographie. Cependant cette tâche n'est pas aussi triviale qu'elle n'y 
 paraît puisque les images naturelles ne sont pas  définies à l'aide 

-de fonction différentiables de $\R^+\times \R^+$
-dans $\R^+$. La suite montre comment obtenir des approximations de telles matrices. 
+de fonctions différentiables de $\R^+\times \R^+$
+dans $\R^+$. 
+La suite montre comment obtenir des approximations de telles matrices. 

 
 \subsection{Approches classiques pour évaluer le gradient dans des images}\label{sub:class:1}
 Dans ce contexte, les approches les plus utilisées pour évaluer un gradient 
 
 \subsection{Approches classiques pour évaluer le gradient dans des images}\label{sub:class:1}
 Dans ce contexte, les approches les plus utilisées pour évaluer un gradient 


@@ -82,13 +85,13 @@ Chacune de ces  approches applique un produit de convolution $*$ entre un noyau
 $3\times 3$. Le résultat 
  $A * K$ est une approximation du gradient horizontal
 \textit{i.e.}, $\dfrac{\partial P}{\partial x}$.
 $3\times 3$. Le résultat 
  $A * K$ est une approximation du gradient horizontal
 \textit{i.e.}, $\dfrac{\partial P}{\partial x}$.

-Soit $K\rl$ le résultat de la rotation  d'un angle $\pi/2$ sur $K$.
+Soit $K'$ le résultat de la rotation d'un angle $\pi/2$ appliquée à $K$.

 La composante verticale du gradient,  $\dfrac{\partial P}{\partial y}$ est obtenue 
 La composante verticale du gradient,  $\dfrac{\partial P}{\partial y}$ est obtenue 

-de manière similaire en évaluant $A * K\rl$. Lorsqu'on applique ceci sur toute 
-la matrice image, on obtient peu ou prou une matrice de même taille pour chacune des 
+de manière similaire en évaluant $A * K'$. Lorsqu'on applique ceci sur toute 
+la matrice image, on obtient  une matrice de même taille pour chacune des 

 dérivées partielles. 
 
 dérivées partielles. 
 

-Les deux éléments de la première ligne (respectivement de la seconde ligne) 
+Les deux éléments de la première colonne (respectivement de la seconde) 

 de la matrice hessienne
 sont le résultat du calcul du gradient sur la matrice $\dfrac{\partial P}{\partial x}$
 (resp. sur la matrice  $\dfrac{\partial P}{\partial y}$).
 de la matrice hessienne
 sont le résultat du calcul du gradient sur la matrice $\dfrac{\partial P}{\partial x}$
 (resp. sur la matrice  $\dfrac{\partial P}{\partial y}$).


@@ -122,9 +125,9 @@ de gradient d'images}\label{sub:class:2}
 Il est connu que  
 $\dfrac{\partial^2 P}{\partial x \partial y} $ est égal à 
 $\dfrac{\partial^2 P}{\partial y \partial x}$ si 
 Il est connu que  
 $\dfrac{\partial^2 P}{\partial x \partial y} $ est égal à 
 $\dfrac{\partial^2 P}{\partial y \partial x}$ si 

-les méthode qui calculent le gradient et le gradient du gradient (la matrice hessienne)
+les méthodes qui calculent le gradient et le gradient du gradient (la matrice hessienne)

 sont les mêmes.
 sont les mêmes.

-Le tableau~\ref{table:hessian:usual} résume les les noyaux 
+Le tableau~\ref{table:hessian:usual} résume les noyaux 

 $K_{x^2}''$ et
 $K_{xy}''$  
 qui permettent de calculer respectivement 
 $K_{x^2}''$ et
 $K_{xy}''$  
 qui permettent de calculer respectivement 


@@ -235,15 +238,16 @@ pour chacun des opérateurs de gradient rappelés à la section précédente.
 
 \end{table}
 
 
 \end{table}
 

-Le noyau $\textit{Ks}_{x^2}''$ permet de détecter si le le pixel central 
-pixel central appartient à une bord ``vertical'', même si celui contient du bruit,
-en considérant ces voisins verticaux. Ces derniers sont vraiment 
+Le noyau $\textit{Ks}_{x^2}''$ permet de détecter si le 
+pixel central appartient à un bord ``vertical'', même si celui-ci
+ contient du bruit,
+en considérant ses voisins verticaux. Ces derniers sont vraiment 

 pertinents dans un objectif de détecter les bords. Cependant, leur lien avec 
 les lignes de niveau n'est pas direct. De plus tous les pixels qui sont dans la 
 deuxième et la quatrième colonne de ce noyau sont ignorés.
 Le noyau de Prewitt a des propriétés similaires.
 Le noyau de différence centrale $\textit{Kc}_{x^2}''$ n'est pas influencé par les 
 pertinents dans un objectif de détecter les bords. Cependant, leur lien avec 
 les lignes de niveau n'est pas direct. De plus tous les pixels qui sont dans la 
 deuxième et la quatrième colonne de ce noyau sont ignorés.
 Le noyau de Prewitt a des propriétés similaires.
 Le noyau de différence centrale $\textit{Kc}_{x^2}''$ n'est pas influencé par les 

-voisins verticaux du pixel central et peu paraître plus adapté ici.
+voisins verticaux du pixel central et peut paraître plus adapté ici.

 Cependant, le noyau $\textit{Kc}_{xy}''$ perd aussi les valeurs des pixels 
 qui sont alignés verticalement et diagonalement avec le pixel central.
 Enfin, le noyau de différence intermédiaire  $\textit{Ki}_{x^2}''$ décale
 Cependant, le noyau $\textit{Kc}_{xy}''$ perd aussi les valeurs des pixels 
 qui sont alignés verticalement et diagonalement avec le pixel central.
 Enfin, le noyau de différence intermédiaire  $\textit{Ki}_{x^2}''$ décale


@@ -288,10 +292,10 @@ qui représente en effet les variation horizontales de la partie horizontale
 du gradient autour du pixel central. On obtient donc bien une approximation de 
 $\dfrac{\partial^2 P}{\partial x^2}$.
 Lorsque $n$ vaut 1, ce noyau est une version centrée du noyau horizontal de différence 
 du gradient autour du pixel central. On obtient donc bien une approximation de 
 $\dfrac{\partial^2 P}{\partial x^2}$.
 Lorsque $n$ vaut 1, ce noyau est une version centrée du noyau horizontal de différence 

-intermédiaires. $\textit{Ki}_{x^2}''$ à un facteur  $1/2$ près).
+intermédiaire. $\textit{Ki}_{x^2}''$ à un facteur  $1/2$ près).

 Lorsque $n$ vaut 2, on retrouve $\textit{Kc}_{x^2}''$.
 
 Lorsque $n$ vaut 2, on retrouve $\textit{Kc}_{x^2}''$.
 

-Les variations verticales du gradient sont aussi obtenus en faisant subir 
+Les variations verticales du gradient sont aussi obtenues en faisant subir 

 à $\textit{Ky}_{x^2}''$ une rotation d'angle  $\pi/2$.
 Les variations diagonales sont obtenues à l'aide du gradient 
 $\textit{Ky}_{xy}''$ défini par:
 à $\textit{Ky}_{x^2}''$ une rotation d'angle  $\pi/2$.
 Les variations diagonales sont obtenues à l'aide du gradient 
 $\textit{Ky}_{xy}''$ défini par:


@@ -372,7 +376,7 @@ et de
 $\dfrac{\partial^2 P}{\partial y^2}$.
 
 La section suivante étudie la pertinence d'interpoler une image par un polynome 
 $\dfrac{\partial^2 P}{\partial y^2}$.
 
 La section suivante étudie la pertinence d'interpoler une image par un polynome 

-lorsqu'on cherche a obtenir ces dérivées secondes.
+lorsqu'on cherche à obtenir ces dérivées secondes.

 
 
 \section{Interpolation polynomiale pour le calcul de la matrice hessienne}\label{sec:poly}
 
 
 \section{Interpolation polynomiale pour le calcul de la matrice hessienne}\label{sec:poly}


@@ -397,7 +401,7 @@ L(x,y) =
 \right)
 \end{array}
 \end{equation}
 \right)
 \end{array}
 \end{equation}

-On peut facilement prouver que les dérivées partielles  de $L$ selon $x$ est 
+On peut facilement prouver que la dérivée partielle  de $L$ selon $x$ est 

 \begin{equation}
 \begin{array}{l}
 \dfrac{\partial L}{\partial x} =  
 \begin{equation}
 \begin{array}{l}
 \dfrac{\partial L}{\partial x} =  


@@ -454,7 +458,7 @@ P(i,j)
 \label{eq:deriv:poly:yx}
 \end{eqnarray}
 Ces dérivées secondes sont calculées pour chaque pixel central, \textit{i.e.} le pixel dont l'indice est  $(0,0)$ dans la fenêtre.
 \label{eq:deriv:poly:yx}
 \end{eqnarray}
 Ces dérivées secondes sont calculées pour chaque pixel central, \textit{i.e.} le pixel dont l'indice est  $(0,0)$ dans la fenêtre.

-En considérant cette particularisation, l'équation~(\ref{eq:deriv:poly:x2}) peut 
+En considérant cette particularisation, l'équation~(\ref{eq:deriv:poly:x2}) 

 se simplifie en 
 
 \begin{equation}
 se simplifie en 
 
 \begin{equation}


@@ -495,7 +499,7 @@ P(i,0)
 
 
 \begin{table}[ht]
 
 
 \begin{table}[ht]

-\caption{ Noyaux pour les dérivéees secondes en $x$ et $y$ lors de l'interpolation polynomiale\label{table:sod:diag:poly}
+\caption{ Noyaux pour les dérivées secondes en $x$ et $y$ lors de l'interpolation polynomiale\label{table:sod:diag:poly}

 }
 \centering
 %\scriptsize
 }
 \centering
 %\scriptsize


@@ -542,7 +546,7 @@ On remarque que pour $n=1$, le noyau est égal à $Kc''_{xy}$.
 
 \section{Fonction de distorsion}\label{sec:distortion}
 Une fonction de distorsion associe à chaque pixel  $(i,j)$ 
 
 \section{Fonction de distorsion}\label{sec:distortion}
 Une fonction de distorsion associe à chaque pixel  $(i,j)$ 

-le coût $\rho_{ij}$ du modification  par $\pm 1$. L'objectif est d'associer une 
+le coût $\rho_{ij}$ de modification  par $\pm 1$. L'objectif est d'associer une 

 valeur faible aux pixels dont toutes les dérivées secondes sont éloignées de 0 
 et une valeur rédhibitoire sinon.
 Dans WOW comme dans  UNIWARD la fonction de distorsion est définie par 
 valeur faible aux pixels dont toutes les dérivées secondes sont éloignées de 0 
 et une valeur rédhibitoire sinon.
 Dans WOW comme dans  UNIWARD la fonction de distorsion est définie par 


@@ -556,7 +560,7 @@ Dans WOW comme dans  UNIWARD la fonction de distorsion est définie par
 \]
 où $p$ est un nombre négatif et  
 $\xi_{ij}^h$ (resp. $\xi_{ij}^v$ et $\xi_{ij}^d$)
 \]
 où $p$ est un nombre négatif et  
 $\xi_{ij}^h$ (resp. $\xi_{ij}^v$ et $\xi_{ij}^d$)

-représentent la pertinence horizontale (resp. verticale et diagonale) de modification.
+représente la pertinence horizontale (resp. verticale et diagonale) de modification.

 Une faible pertinence dans une direction signifie que l'embarquement 
 dans ce pixel est inapproprié.
 La fonction de distorsion que l'on a retenu est une particularisation ($p=-1$) 
 Une faible pertinence dans une direction signifie que l'embarquement 
 dans ce pixel est inapproprié.
 La fonction de distorsion que l'on a retenu est une particularisation ($p=-1$) 


@@ -571,7 +575,7 @@ de cette dernière:
 \]
 
 
 \]
 
 

-\section{Experimentations}\label{sec:experiments}
+\section{Expérimentations}\label{sec:experiments}

 
 Tout d'abord, l'ensemble du code est accessible en ligne\footnote{\url{https://github.com/stego-content/SOS}}.
 La Figure~\ref{fig:oneimage} représente les résultats d'embarquement de données dans 
 
 Tout d'abord, l'ensemble du code est accessible en ligne\footnote{\url{https://github.com/stego-content/SOS}}.
 La Figure~\ref{fig:oneimage} représente les résultats d'embarquement de données dans 


@@ -612,10 +616,9 @@ concentrent les changements.
 Les deux méthodes présentées ici dépendent de noyaux dont la taille va jusqu'à  
 $(2N+1)\times(2N+1)$. Cette section montre comment évaluer $N$ pour maximiser 
 le niveau de sécurité.
 Les deux méthodes présentées ici dépendent de noyaux dont la taille va jusqu'à  
 $(2N+1)\times(2N+1)$. Cette section montre comment évaluer $N$ pour maximiser 
 le niveau de sécurité.

-Pour chaque approche, 1,000 images stegos avec  
-$N=2$, $4$, $6$, $8$, $10$, $12$ et $14$ et dont les supports appartiennent 
-à l'ensemble des 10000 images du challenge BOSS. 
-LA sécurité de l'approche a été évaluée avec le stéganalyseur 
+Pour chaque approche ($N=2$, $4$, $6$, $8$, $10$, $12$ et $14$),
+1000 images stégos du challenge BOSS ont été selectionnées.
+La sécurité de l'approche a été évaluée avec le stéganalyseur 

 Ensemble Classifier~\cite{DBLP:journals/tifs/KodovskyFH12}.
 Pour un taux d'embarquement   $\alpha$ égal soit à  $0.1$ ou soit à  $0.4$, 
 l'erreur moyenne de test (exprimée en pourcentage) a été calculée. 
 Ensemble Classifier~\cite{DBLP:journals/tifs/KodovskyFH12}.
 Pour un taux d'embarquement   $\alpha$ égal soit à  $0.1$ ou soit à  $0.4$, 
 l'erreur moyenne de test (exprimée en pourcentage) a été calculée. 


@@ -623,7 +626,7 @@ Le tableau~\ref{table:choice:parameter} synthétise les résultats.
 On observe que la taille $N=4$ (respectivement $N=12$) 
 permet d'obtenir des erreurs suffisamment élevées pour l'approche basée sur $Ky$  
 (resp. pour celle basée sur  $Ko$). 
 On observe que la taille $N=4$ (respectivement $N=12$) 
 permet d'obtenir des erreurs suffisamment élevées pour l'approche basée sur $Ky$  
 (resp. pour celle basée sur  $Ko$). 

-Ces deux valeurs de paramètre sont retenues par la suite.
+Ces deux valeurs de paramètres sont retenues par la suite.

 
 \begin{table}[ht]
 \caption{Erreur moyenne de test en fonction de la taille du noyau}
 
 \begin{table}[ht]
 \caption{Erreur moyenne de test en fonction de la taille du noyau}


@@ -741,12 +744,12 @@ compte des variations dans celle-ci. Les dérivées secondes sont certes faciles
 La principale contribution de ce chapitre est de proposer des 
 fonctions de distorsion basées sur des approximations de dérivées 
 secondes, l'idée sous-jacente étant qu'une zone où les lignes de niveau 
 La principale contribution de ce chapitre est de proposer des 
 fonctions de distorsion basées sur des approximations de dérivées 
 secondes, l'idée sous-jacente étant qu'une zone où les lignes de niveau 

-ne sont pas clairement définies est peu prédictible.
+ne sont pas clairement définies est peu prévisible.

 Deux approches d'approximation ont été présentées.
 La première  basée 
 sur un produit de convolution, exploite des noyaux déjà intégrés dans des
 algorithmes de détection de bords.
 La seconde s'appuie sur une interpolation polynomiale de l'image.
 Deux approches d'approximation ont été présentées.
 La première  basée 
 sur un produit de convolution, exploite des noyaux déjà intégrés dans des
 algorithmes de détection de bords.
 La seconde s'appuie sur une interpolation polynomiale de l'image.

-Ces deux méthodes onté été complètement implantées et leur sécurité 
+Ces deux méthodes ont été complètement implantées et leur sécurité 

 face à des stéganalyseurs a été étudiée. Les résultats encouragent 
 à poursuivre dans cette direction.
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 face à des stéganalyseurs a été étudiée. Les résultats encouragent 
 à poursuivre dans cette direction.
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