Tìm hiểu về kỹ thuật Watermarking trong truyền thông đa phương tiện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG    BÁO CÁO ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC: TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Đề tài: “Tìm hiểu về kỹ thuật Watermarking trong truyền thông đa phương tiện” Giảng viên: TS. Đỗ Văn Tuấn Nhóm sinh viên: Nguyễn Tuấn Bảo Nguyễn Xuân Đoàn Nguyễn Mạnh Hiếu Nguyễn Thị Lộc Nguyễn Tiến Trung Nguyễn Quang Huy Bùi Đình Thắng Lớp: Đ6-ĐTVT2 Ngành: Điện Tử - Viễn Thông Hà Nội, 05/2012 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, bên cạnh những ích lợi to lớn, thiết thực mà mạng máy tính đem lại, chúng ta cũng đang đối đầu với những thử thách liên quan đến các vấn đề truyền thông bảo mật và đặc biệt là vấn đề phân phối các tài liệu đa phương tiện sao cho bảo đảm quyền sở hữu trí tuệ. Tình trạng sao chép bất hợp pháp, giả mạo các tác phẩm số hóa gây búc xúc không chỉ riêng các tác giả mà còn cho cả những người làm pháp luật. Những hành vi xâm phạm bản quyền như giả mạo, ăn cắp tác phẩm, sử dụng các tác phẩm không có bản quyền,… đang trở nên phổ biến và ngày càng tinh vi. Tuy nhiên với các phương pháp bảo vệ dữ liệu truyền thống như mã hoá, sử dụng khóa đều không đem lại hiệu quả cao trong tình hình hiện nay. Các loại truyền t hông đa phương tiện như âm t h a n h số , ả n h s ố , v i d e o là nh ữn g dạng dữ liệu rất khó bảo vệ. Trong bối cảnh đó, kỹ thuật Watermarking ra đời như một cứu cánh. Watermarking là một kỹ thuật mới cho phép nhúng thông tin tác giả, gọi là một Watermark, vào các tài liệu số hóa sao cho chất lượng trực quan của tài liệu không bị ảnh hưởng và khi cần có thể dò lại được Watermark đã nhúng nhằm xác nhận bản quyền. Bài tiểu luận tiến hành nghiên cứu một số vấn đề lý thuyết tổng quan về Watermarking và các ứng dụng của nó trong công nghệ truyền thông đa phương tiện, đồng thời tìm hiểu và phân tích sơ bộ về một số kỹ thuật Watermarking trong môi trường ảnh màu kỹ thuật số. Bài tiểu luận được trình bày thành 3 phần: Phần 1: Tổng quan về Watermarking. Phần 2: Các mô hình Watermarking, các thuật toán và phân loại. Phần 3: Độ an toàn Watermarking và tấn công Watermark. Phần 4: Tổng kết và hướng phát triển đề tài. Do thời gian thực hiện và kiến thức tìm hiểu còn nhều hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi những sai lầm, thiếu sót, kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến, bổ sung, sửa đổi của quý thầy cô giáo, các bạn, đồng môn để bài tiểu luận hoàn chỉnh hơn, thiết thực hơn. Xin chân thành cảm ơn. Nhóm sinh viên thực hiện 2 MỤC LỤC 3 CÁC HÌNH ẢNH Hình 1 Sơ đồ chung của hệ thống nhúng Watermark…………………………………… 6 Hình 2: Bộ dò không cần ảnh gốc……………………………………………………… 20 Hình 3: Bộ dò cần ảnh gốc……………………………………………………………… 20 Hình 4: Mô hình Watermarking theo quan niệm truyền thông với thông tin phụ ở bộ trung chuyển……………… ……………………………………………….21 Hình 5: Bộ dò trong mô hình Watermarking theo quan niệm hình học trên không gian nhúng…………………………………………………………………….22 Hình 6: Bộ nhúng trong mô hình Watermarking theo quan niệm hình học trên không gian nhúng………………………………………………………………………………… …23 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING Watermarking là một trong những kỹ thuật giấu dữ liệu hiện đại. Nó được định nghĩa như là quá trình chèn thông tin vào dữ liệu đa phương tiện nhưng bảo đảm không cảm thụ được, nghĩa là chỉ làm thay đổi nhỏ dữ liệu gốc. Thông thường người ta chỉ đề cập đến Watermarking số. Đó là một tập các dữ liệu số thứ cấp - gọi là Watermark (mã đánh dấu bản quyền) - được nhúng vào dữ liệu số sơ cấp - gọi là dữ liệu bao phủ (ví dụ như văn bản, hình ảnh, video và audio số, ). Dữ liệu sau quá trình nhúng được gọi là dữ liệu nhúng. Tanaka (1990), Caronni và Tirkel (1993) lần lượt đưa ra những ấn bản đầu tiên về Watermarking nhưng chưa nhận được sự quan tâm đúng mức. Mãi đến năm 1995, chủ đề này mới bắt đầu được quan tâm và kể từ đó, Watermarking số đã phát triển rất nhanh với nhiều hướng nghiên cứu và phương pháp thực hiện khác nhau. Watermarking được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như bảo vệ quyền sở hữu, điều khiển việc sao chép, xác nhận giấy tờ, hay truyền đạt thông tin khác, … trong đó ứng dụng phổ biến của nó là cung cấp bằng chứng về bản quyền tác giả của các dữ liệu số bằng cách nhúng các thông tin bản quyền. Rõ ràng trong ứng dụng này, thông tin nhúng cần phải bền vững trước các thao tác nhằm loại bỏ chúng. a) Sơ đồ nhúng Watermark b) Sơ đồ khôi phục Watermark Hình 1 Sơ đồ chung của hệ thống nhúng Watermark. Tất cả các phương pháp Watermarking đều có chung các khối sau: một hệ thống nhúng Watermark và một hệ thống khôi phục Watermark. Ngõ vào là Watermark, dữ liệu cần nhúng và mã cá nhân hay công cộng. Watermark có thể ở bất kì dạng nào như chữ số, văn bản hay hình ảnh. Khoá có thể được dùng để tang cường tính bảo mật, nghĩa là ngăn chặn những kẻ không có bản quyền khôi phục hay phá hủy Watermark. Các hệ thống thực tế dùng ít nhất là một khoá, thậm chí kết hợp nhiều khoá. Ngõ ra là dữ liệu đã được Watermark. Quá trình khôi phục Watermark tổng quát. Các ngõ vào là dữ liệu đã Watermark, khoá và dữ liệu gốc (có thể có hoặc không tuỳ thuộc vào phương pháp). Ngõ ra hoặc là Watermark khôi phục được hoặc đại lượng nào đó chỉ ra mối tương quan giữa nó và Watermark cho trước ở ngõ vào. 1.1 Lịch sử Watermarking 5 Nghệ thuật làm giấy đã được phát minh ở Trung Quốc cách đây trên một ngàn năm nhưng mãi đến khoảng năm 1282, các công nghệ Watermark trên giấy mới xuất hiện đầu tiên dưới hình thức một số vị trí khuôn giấy là các mẫu dây mỏng hơn, khi đó giấy sẽ mỏng và trong suốt hơn ở những vị trí dây mỏng. Các Watermark giấy nguyên thủy giúp xác nhận xưởng sản xuất hay đơn giản chỉ là để trang trí. Vào thế kỉ thứ 18, ở châu Âu và Mỹ, Watermark trên giấy đã đem lại những lợi ích thiết thực trong việc xác định nhãn hiệu thương mại, ghi nhận ngày sản xuất, chống làm tiền giả. Thuật ngữ Watermark bắt nguồn từ một loại mực vô hình được viết lên giấy và chỉ hiển thị khi nhúng giấy đó vào nước. Thuật ngữ digital Watermarking được cộng đồng thế giới chấp nhận rộng rãi vào đầu thập niên 1990. Khoảng năm 1995, sự quan tâm đến Watermarking bắt đầu phát triển nhanh. Năm 1996, hội thảo về che dấu thông lần đầu tiên đưa Watermarking vào phần trình nội dung chính. Đến năm 1999, SPIE đã tổ chức hội nghị đặc biệt về Bảo mật và Watermarking trên các nội dung đa phương tiện. Cũng trong khoảng thời gian này, một số tổ chức đã quan tâm đến kỹ thuật Watermarking với những mức độ khác nhau. Chẳng hạn CPTWG thử nghiệm hệ thống Watermarking bảo vệ phim trên DVD. SDMI sử dụng Watermarking trong việc bảo vệ các đoạn nhạc. Hai dự án khác được liên minh châu Âu ủng hộ, VIVA và Talisman đã thử nghiệm sử dụng Watermarking để theo dõi phát sóng. Vào cuối thập niên 1990, một số công ty đưa Watermarking vào thương trường, chẳng hạn các nhà phân phối nhạc trên internet sử dụng Liqid Audio áp dụng công nghệ của Verance Corporation. Trong lĩnh vực Watermarking ảnh, Photoshop đã tích hợp một bộ nhúng và bộ dò Watermark tên là Digimarc. Ngày nay, các công ty chuyên kinh doanh các hệ thống Watermarking đã tăng đáng kể, dưới đây là một số ví dụ về các công ty và sản phẩm trong lĩnh vực Watermarking: Các hệ thống Watermarking trên ảnh Signum Technologies Một công ty Anh phát triển hệ th ống Watermarking 'SureSign' dùng cho bảo vệ bản quyền và hệ thống 'VeriData' dùng để xác thự tính toàn vẹn của các ảnh số. Digimarc Các công nghệ có bằng sáng chế của Digimarc cho phép dữ liệu kĩ thuật số được nhúng trong các tài liệu có giá trị như giấy tờ tài chính, thị thực, g i úp ngăn chặn giả mạo, trộm và sử dụng không đượ c phép khác. Bảng - 1: Các công ty và sản phẩm trong lĩnh vực Watermarking trên ảnh 1.2 Các tiêu chí cần có của một thuật toán Watermarking mạnh mẽ Tùy thuộc vào từng ứng dụng, kỹ thuật Watermarking có những đòi hỏi khác nhau. Tuy nhiên có một số yêu cầu chung mà mà hầu hết các ứng dụng thực tế phải đạt được. 1.2.1 Tính bảo mật 6 Giống như trong lĩnh vực mã hóa, tính hiệu quả của một thuật toán không thể dựa vào giả định là các kẻ tấn công không biết cách mà Watermark được nhúng vào tài liệu đa phương tiện. Tuy nhiên, giả định đó lại được dùng để đánh giá độ an toàn của các sản phẩm thương mại sử dụng Watermarking có giá trị trên thị trường. Vì vậy với một ứng dụng Watermarking, một khi biết được cách làm việc của bộ nhúng và bộ dò, việc làm cho Watermark không đọc được thường rất dễ dàng. Hơn nữa một số kỹ thuật sử dụng dữ liệu gốc trong quy trình dò và thường thì các giải pháp loại này không khả thi trong thực tế. 1.2.2 Tính vô hình Những nhà nghiên cứu gần đây đã cố nhúng những Watermark bằng cách sao cho nó không thể được nhận ra. Tuy nhiên yêu cầu này mâu thuẫn với các yêu cầu khác chẳng hạn sức chịu đựng và độ an toàn chống sự bền vững chống được giả mạo đặc biệt là các thuật toán nén có mất thông tin. Vì mục đích này chúng ta phải khảo sát các tính chất của HVS và HAS trong quy trình dò Watermark. Các thuật toán nén được dùng hiện nay cho phép đạt được mục tiêu đó, tuy nhiên điều này sẽ không khả thi trong tương lai là do thế hệ của thuật toán nén tiếp theo có thể thay đổi, cần phải cho các người quan sát đã qua huấn luyện (người được yêu cầu so sánh phiên bản của tài liệu gốc và tài liệu được ấn dấu) thấy được Watermark. Dĩ nhiên đây không phải là khó khăn trong thực tế vì người dùng thông thường không có khả năng so sánh đó. 1.2.3 Tính vô hình đối với thống kê Watermark không thể dò được bằng phương pháp thống kê bởi một ngưởi không được phép. Ví dụ nhiều tác phẩm kỹ thuật số đã được nhúng cùng một Watermark sao cho khi thực hiện tấn công dựa trên thống kê thì không tài nào trích được Watermark. Một giải pháp khả thi là sử dụng Watermark phụ thuộc nội dung. 1.2.4 Tỉ lệ bit Tùy thuộc vào ứng dụng, thuật toán Watermark có thể cho phép một số lượng bit cần ẩn được định nghĩa trước. Không tồn tại các quy tắc chung, tuy nhiên đối với ảnh thì tối thiểu 300 - 400 bit. Trong bất kỳ trường hợp nào thì nhà thiết kế hệ thống phải nhớ rằng tốt nhất là không nên giới hạn số lượng bit được nhúng vào dữ liệu. 1.2.5 Quá trình dò đáng tin cậy Thậm chí khi không có các tấn công cũng như các biến dạng tín hiệu, khả năng không dò được Watermark đã nhúng hoặc dò sai Watermark phải rất nhỏ. Thông thường các thuật toán dựa trên thống kê dễ dàng thỏa được các yêu này. Tuy nhiên một khả năng như vậy phải được đưa lên hàng đầu nếu ứng dụng Watermarking liên quan đến luật pháp vì có như vây mới tạo sự tin cậy chắc chắn trong các phán quyết cuối cùng. 1.2.6 Tính bền vững Việc sử dụng các tín hiệu âm nhạc, hình ảnh và phim dưới dạng kỹ thuật số thông thường có liên quan tới nhiều kiểu biến dạng, chẳng hạn như nén có mất thông tin, hay trong trường hợp ảnh là các phép lọc, định lại kích thước, cải tiến độ tương phản, phép quay, v.v. 7 Để Watermarking hữu ích, Watermark phải dò được ngay khi cả các biến dạng xảy ra. Quan điểm chung để đạt được tính mạnh mẽ chống được các biến dạng tính hiệu là đặt Watermark vào các phần quan trọng của tín hiệu. Điều này phụ thuộc vào cách xử lý của các thuật toán nén có mất thông tin (bỏ qua các phần dữ liệu không quan trọng mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng của dữ liệu được nén. Điều này dẫn đến một Watermark được ẩn trong các dữ liệu không quan trọng khó tồn tại khi bị nén. Trong trường hợp Watermarking trên ảnh, sức chịu đựng với các xử lý hình học (dịch chuyển, định lại kích thước, quay, xén ) thì vẫn là một vấn đề mở, những thao tác như vậy rất thông thường và một giải pháp đề ra cần giải quyết được trước khi áp dụng Watermark cho bảo vệ tác quyền ảnh. 1.2.7 Nhúng nhiều Watermark Cần phải cho phép nhúng một tập hợp các Watermark khác nhau trong cùng ảnh bằng cách sao cho mỗi Watermark có thể dò được bởi người dùng được cấp quyền. Đặc trưng này thì hữu dụng trong các ứng dụng dấu vân tay, trong đó thuộc tính tác quyền được truyền từ người sở hữu tác phẩm đến các tác phẩm khác. Hơn nữa chúng ta có thể ngăn người khác thực hiện Watermarking cho một tác phẩm đã được đóng dấu. Trong một số trường hợp việc sửa một Watermark sau khi nhúng là cần thiết chẳng hạn trong trường hợp của các đĩa DVD, một con dấu có thể được dùng để chỉ số lượng các bản sao chép được phép. Mỗi lần một bản sao chép được thực hiện con dấu sẽ được sửa đổi để giảm số. Sự chỉnh sửa có thể thực hiện được bằng cách xoá bỏ dấu cũ và nhúng dấu mới hoặc là nhúng một dấu mới chồng lên dấu cũ. Khả năng thứ hai được chọn lựa nhiều hơn bởi vì một Watermark mà có thể xoá được thì yếu và không chịu đựng được các tấn công giả mạo. 1.2.8 Blind/non-blind, public/private Watermarking Mối quan tâm đặc biệt là cơ chế sử dụng để khôi phục vết ấn từ ảnh. Trong một số trường hợp để phát triển một thuật toán mạnh mẽ, Watermark được trích bằng cách so sánh các phiên bản đã được đóng dấu vả chưa đóng dấu. Trong đó nhiều phương pháp được đề xuất chịu đựng được nhiều kỹ thuật xử lý ảnh và các tấn công có thể nhằm vào việc gỡ Watermark hay làm cho nó không thể đọc được. Tuy nhiên thông thường trong thế giới thực, sự có mặt của ảnh gốc trong quá trình dò không được bảo đảm, do vậy thuật toán cần ảnh gốc để hồi phục vết ấn không thích hợp cho nhiều ứng dụng thực tế. Ngoài ra loại thuật toán này không thể được dùng cho việc chứng minh quyền sở hữu hoàn toàn trừ khi thỏa một số yêu cầu phụ khác như không tựa khả đảo (non-quasi-invertibility) của Watermark, vốn rất khó đạt được và hầu như không thể chứng minh. Các kỹ thuật khôi phục Watermark không cần so sánh các tín hiệu được mark và không được mark thường gọi là oblivious hay blind. Trong các trường hợp khác thuật ngữ public Watermarking được dùng để đối lại với private Watermarking . Thực sự, thuật ngữ public/private Watermarking để chỉ một khái niệm khác: một kỹ thuật được gọi là private nếu chỉ có người sở hữu tài liệu hay người được cấp quyền 8 mới trích Watermark bởi vì anh ta mới là người có thể truy xuất vào ảnh gốc hoặc anh ta mới là người biết khoá chính xác đúng để trích Watermark từ dữ liệu chủ. Trái lại các kỹ thuật mà cho phép bất kỳ người nào cũng đọc được Watermark được gọi là public. Hầu hết mọi người cho rằng các cơ chế private dường như mạnh mẽ hơn public ở chỗ là mỗi khi Watermark được đọc, kỹ thuật public làm cho các kẻ tấn công dễ xóa Watermark hay làm cho Watermark không đọc được chẳng hạn bằng cách đảo quy trình nhúng hay bằng cách nhúng một Watermark đảo (Watermark reversibility). Nói một cách tổng quát trong số các kỹ thuật Watermarking ảnh được đề xuất gần đây, các sản phẩm thương mại thường áp dụng các hệ thống public trong khi các nghiên cứu lại tập trung vào tiếp cận private. 1.2.9 Watermarking đọc được và dò được Một Watermark mà có thể dò được chỉ nếu nội dung của nó được biết trước gọi là một Watermark dò được. Ngược lại các kỹ thuật cho phép Watermark đọc được ngay khi nội dung của nó bỏ qua thì gọi là Watermark đọc được. Nói cách khác, theo hướng tiếp cận dò được, người ta có thể chỉ cần biết một Watermark có tồn tại trong dữ liệu hay không. Nếu một người không biết Watermark là gì thì không thể phân tích tài liệu đa phương tiện để tìm ra Watermark. Điều này không giống với các kỹ thuật đọc được, trong đó cơ chế nhúng và trích Watermark được thực hiện sao cho bất kỳ ai cũng có thể đọc được Watermark. Dĩ nhiên tính chất đọc được/ dò được của Watermark ảnh hưởng nhiều đến cách mà nó được sử dụng trong các ứng dụng thực tế. Ví dụ giả sử có một tình huống trong đó người ta muốn biết ai là người sở hữu của một ảnh mà anh ta đã tìm đã tìm thấy đâu đó trên Internet. Ngoài ra giả sử rằng Watermark chỉ ra người sở hữu đã được nhúng trong ảnh sử dụng kỹ thuật Watermarking dò được. Không có cách nào để đọc được Watermark nếu không thực hiện các giả định về người sở hữu có thể, bởi vì nhờ tính chất dò được của Watermark chỉ có thể xác định ảnh có thuộc một tác giả cụ thể nào đó (Watermark của anh ta được biết ) không. 1.2.10 Tính khả đảo và tính thuận nghịch của Watermark Mặc dù tính mạnh mẽ thường được chỉ ra như một yêu cầu chính được thỏa mãn, mối quan tâm lớn lại tập trung vào tính khả đảo của Watermark. Thuật ngữ khả đảo được dùng với những ý nghĩa khác nhau, nghĩa tự nhiên nhất định nghĩa một Watermark là khả đảo nếu các người dùng được cấp quyền có thể xoá nó khỏi tài liệu. Trong nhiều ứng dụng tính khả đảo này có thể là một đặc trưng mong đợi, bởi vì nó có thể cho phép thay đổi tình trạng của một tài liệu cho trước theo lịch sử của nó mà không cần phải ẩn quá nhiều bit thông tin trong nó. Tính khả đảo của Watermark còn được định nghĩa theo cách khác: đó là khả năng làm mất hiệu lực thừa nhận quyền sở hữu được hỗ trợ bởi Watermarking bằng cách sử dụng kỹ thuật công nghệ đảo để đảo lại quy trình Watermarking. Một mô hình Watermarking để được sử dụng thành công trong ứng dụng bảo vệ quyền sở hữu, tính không khả đảo của Watermark phải được thỏa mãn. Hơn nữa đây chỉ là một điều kiện cần thiết phải thỏa mãn bởi vì tổng 9 quát hơn tính người ta cần tính không tựa khả đảo của Watermark hơn. Ở đây thuật ngữ khả đảo và tựa khả đảo được hiểu theo nghĩa tự nhiên như đã nói trên. Không cần đi vào chi tiết, chúng ta có thể nói rằng một Watermark là khả đảo nếu nó có thể tạo ra một Watermark ngược (false Watermark) và một tài liệu giả mạo tài liệu gốc mà giống như tài liệu gốc sao cho bằng cách nhúng false Watermark vào nó, ta có thể thu được một tài liệu mà giống hay gần giống với tài liệu gốc thực sự đã được đóng dấu. Để tránh việc dùng nhập nhằng thuật ngữ invertibility, thuật ngữ reversibility được đề xuất để chỉ rằng một Watermark có thể xóa khỏi ảnh chủ mỗi khi nội dung của nó được biết. 1.2.11 Tính có thể thay đổi tỉ lệ (scalability) Trong các ứng dụng thương mại, chi phí tính toán cho việc nhúng và trích là rất quan trọng. Trong một số ứng dụng việc chèn vào chỉ có thể thực hiện một lần. Do đó, chi phí nhúng có thể ít quan trọng hơn là chi phí dò, vốn thường phải xảy ra theo thời gian thực, ví dụ như tốc độ giải mã của các frame video. Các yêu cầu tính toán ràng buột một Watermark phải đơn giản, nhưng sự đơn giản này có thể giảm trầm trọng tính chịu đựng giả mạo. Hơn nữa, người ta biết rằng tốc độ máy vi tính thì cứ tăng xấp xỉ gấp đôi sau 18 tháng, để mà những gì được tính toán không thỏa đáng ngày hôm nay có thể nhanh chóng trở thành hiện thực. Do đó người ta rất mong đợi thiết kế một Watermark mà bộ dò tương thích với mỗi thế hệ máy vi tính. Ví dụ thế hệ thứ nhất của bộ dò có thể có chi phí tính toán rẻ nhưng có thể không đáng tin cậy bằng bộ dò ở thế hệ tiếp theo mà có thể cấp cho nhiều tính toán hơn để xử lý với các vấn đề chẳng hạn như các biến dạng hình học. 1.3 Các ứng dụng của Watermarking Phần này trình bày tất cả các ứng dụng của Watermarking trên hầu hết các tài liệu đa phương tiện (ảnh, âm thanh, phim), bao gồm: • ƒTheo dõi phát sóng (broadcast Watermarking ) • ƒNhận ra người chủ sở hữu (owner identification ) • ƒBằng chứng của quyền sở hữu (proof of owner ship ) • ƒLưu vết giao tác hay dấu vân tay (transaction tracking/fingerprinting ) • ƒSự xác nhận nội dung (content authentication ) • ƒKiểm soát sao chép (copy control ) 1.3.1 Theo dõi phát sóng Trong thực tế, việc phát sóng các đoạn phim hay âm thanh qua các phương tiện thông tin đại chúng có những nhu cầu như: Các nhà quảng cáo muốn chắc chắn rằng đoạn chương trình quảng cáo của họ được phát đủ thời gian mà họ đã mua từ các nhà phát sóng. Các diễn viên tham gia đoạn chương trình quảng cáo đó muốn bảo đảm họ được trả tiền bản quyền ứng với thời lương phát sóng từ các công ty quảng cáo. Những người sở hữu một đoạn nhạc hay phim không muốn tác phẩm của mình bị xâm phạm tác quyền qua việc thu và phát sóng lại. 10 [...]... luận Trong quá trình thực hiện dề tài, tuy còn nhiều hạn chế về mặt kiến thức cũng như hiểu biết về lĩnh vực nghiên cứu nhưng cá nhân đã tìm hiểu được những vấn đề chung trong lĩnh vực Watermarking Đối với ảnh số, đề tài đã nghiên cứu một số thuật toán Watermarking và kỹ thuật Watermarking trong môi trường ảnh màu Các thuật toán được trình bày tuy còn hạn chế nhưng là những đại diện tiêu biểu cho các thuật. .. 2.2 Mô hình dựa trên quan điểm hình học Quan điểm Watermarking hình học xem các tài liệu là các điểm trong không gian đa phương tiện (media space) nhiều chiều Khi phân tích các thuật toán phức tạp hơn, ta cần chiếu hay làm biến dạng không gian đó thành không gian nhúng 2.2.1 Các phân phối và miền trong không gian đa phương tiện Trong không gian đa phương tiện có những phân phối xác suất và vùng sau: Phân... Việc nghiên cứu phát triển các thuật toán, công nghệ, kỹ thuật Watermarking là điều vô cùng cần thiết và cấp bách trong thế giới công nghệ số đang phát triển nhanh chóng như hiện nay, đây còn là tiềm năng vô cùng lớn cho một ngành công nghiệp số trong tương lai 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Dương Anh Đức, Trần Minh Triết, Một số vấn đề về kỹ thuật Watermarking trên ảnh kỹ thuật số, Hội thảo Quốc gia “Một... chiều với không gian đa phương tiện, phép chiếu có thể được thực hiện theo cách ánh xạ 1:1 Tuy nhiên, nếu không gian nhúng có chiều nhỏ hơn không gian đa phương tiện, mỗi điểm trong không gian nhúng phải tương ứng với không gian đa phương tiện Do vậy, việc tìm một tài liệu sẽ nhận vec tơ mới như một vết trích cho ta nhiều tài liệu khác nhau thỏa như vậy Nói một cách lý tưởng là, ta tìm một tài liệu mà... phối biến dạng để cho các thuật toán Watermarking được thực hiện tốt 2.3 Các thuật toán Watermarking và phân loại Gần đây, một số thuật toán Watermarking đã được triển khai để hỗ trợ việc bảo vệ bản quyền ảnh số và xác minh tính toàn vẹn của dữ liệu đa phương tiện Hầu hết các thuật toán Watermarking biến đổi ảnh chủ thành một miền nào đó thuận tiện cho việc nhúng thông tin của Watermark, làm sao để... hình Watermarking truyền thông với thông tin phụ ở bộ trung chuyển Tài liệu chủ vẫn được xem là một nhiễu, nhưng qui trình nhúng Watermark cần được cung cấp thêm ảnh chủ đó với vai trò là thông tin phụ Thông tin phụ (side information) là thông tin được cung cấp cho bộ trung chuyển hoặc bộ nhận trong một hệ thống truyền thông, khác với thông điệp được chuyển hay tín hiệu nhận được cần giải mã Trong. .. sâu trong các chương sau 17 CHƯƠNG 2 CÁC MÔ HÌNH WATERMARKING, CÁC THUẬT TOÁN Các mô hình Watermarking hiện nay chia làm hai nhóm: thứ nhất là các mô hình dựa trên quan điểm xem Watermarking như một phương thức truyền thông, và các mô hình dựa trên quan điểm hình học 2.1 Mô hình trên quan điểm Watermarking như một dạng truyền thông Có 3 loại và chúng khác nhau ở cách tích hợp của tài liệu chủ vào trong. .. có cài Watermarking nhiều hơn Từ các phân tích ở trên, có thể thấy rằng Watermarking giải quyết các bài toán về ẩn giấu thông tin linh hoạt hơn những phương pháp truyền thống khác chẳng hạn như mã hóa nhờ lợi thế thông tin nhúng nằm kèm theo trong tài liệu chủ Đó là các ứng dụng chung của Watermarking trên các tài liệu đa phương tiện, riêng đối với ảnh số, bảo vệ bản quyền và xác nhận nội dung là hai... Hướng phát triển Các thuật toán Watermarking hiện nay không ngừng được cải tiến, phát triển, và xuất hiện những thuật toán mới để áp dụng cho nhiều lĩnh vực khác nhau có nhu cầu tương tự Các nhu cầu về bảo vệ bản quyền, chứng thực nội dung, phục vụ điều tra, an ninh quốc phòng, bảo vệ các thông tin cá nhân không chỉ trên môi trường truyền thông đa phương tiện mà đó còn là nhu cầu trong tất cả các lĩnh... tối thiểu một Watermark sống sót Tác giả C.S Lu, H.Y.M Liao đã gọi một hệ thống Watermarking như vậy với một thuật ngữ rất vui mà chính xác là “Cocktail Watermarking 3.1.2 Mã hóa tán phổ Trong hệ thống truyền thông tán phổ, các thông điệp được mã hóa là một dãy ký tự Các ký tự được truyền trong miền thời gian, từng ký tự xem như một tín hiệu (chip) Các chip là các chuỗi giả ngẫu nhiên 0 và 1 Trong . ĐIỆN LỰC HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG    BÁO CÁO ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC: TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Đề tài: “Tìm hiểu về kỹ thuật Watermarking trong truyền thông đa phương tiện” Giảng. được trình bày thành 3 phần: Phần 1: Tổng quan về Watermarking. Phần 2: Các mô hình Watermarking, các thuật toán và phân loại. Phần 3: Độ an toàn Watermarking và tấn công Watermark. Phần 4: Tổng. nhúng…………………………………………………………………….22 Hình 6: Bộ nhúng trong mô hình Watermarking theo quan niệm hình học trên không gian nhúng………………………………………………………………………………… …23 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING Watermarking là một trong những