Xy76 f4~1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI-CƠ SỞ II BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THAM GIA XÉT GIẢI THƯỞNG CÂP TRƯỜNG TÊN ĐỀ TÀI Xây dựng chương trình mơ giấu tách thông tin ảnh số sử dụng phương pháp bít có trọng số thấp kết hợp với phương pháp biến đổi Wavelet nhằm tăng độ bảo mật thông tin giấu Mã số đề tài: 645 Thuộc nhóm ngành khoa học: Điện- Điện tử Sinh viên thực hiện: Nguyễn Anh Khoa Hoàng Hải Phong Văn Ngọc Đức Nguyễn Thế Hoành Hoàng Minh Tuấn Lớp, khoa: KTVT52 Ngành học: KTVT Người hướng dẫn: ThS Võ Thiện Lĩnh Năm thứ: /Số năm đào tạo:4 GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET MỤC LỤC Phần MỞ Phần DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Phần DANH MỤC HÌNH VẼ Phần NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN KỸ THUẬT GIẤU TIN Định nghĩa giấu tin Mục đích giấu tin Mơ hình kỹ thuật giấu thông tin Môi trường giấu tin 11 Phân loại giấu tin 12 Một số ứng dụng 14 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CỦA MATLAB TRONG XỬ LÝ ẢNH 16 2.1 Đọc hiển thị ảnh 16 2.2 Xử lý histogram 16 2.3 Một số hàm chuyển đổi ảnh 22 2.4 Giới thiệu tách biên ảnh 23 2.5 Lọc ảnh 26 2.6 Nén ảnh 29 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP LSB 31 3.1 Khái niệm bit có trọng số thấp LSB: 31 3.2 Mộ số kỹ thuật giấu thông tin LSB: 3.2.1 Phương pháp giấu tin KLSBs cổ điển 32 CHƯƠNG THỦY VÂN TRONG MIỀN WAVELET 39 4.1 Wavelet gì? 39 4.2Biến đổi Wavelets liên tục 41 4.3 Biến đổi Wavelets rời rạc 44 Page GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET 4.4 Các thuật toán thủy vân miền DWT: 48 4.5 kết hợp wavelet LSB 51 CHƯƠNG PHỤ LỤC 53 Phần KẾT LUẬN 55 Tài liệu tham khảo 57 Page GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Phần MỞ Đ Page GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Đặt vấn đề Việc phát triển mạnh mẽ mạng internet thiết bị kỹ thuật số năm gần mang lại nhiều lợi ích cho người lĩnh vực đời sống xã hội giao lưu, kinh doanh, giải trí,….Nhưng kéo theo việc lưu, chỉnh sữa liệu ngày trở nên đơn giản Điều dã đặt thách thức lớn cho việc bảo đảm an toàn quyền cho liệu Một công nghệ đời phần giải thách thức đặt giấu thơng tin nguồn đa phương tiện âm thanh, hình ảnh, video,…Do phổ biến ảnh số nên việc giấu tin ảnh chiếm tỷ lệ lớn so với kỹ thuật khác mang lại lợi ích nhiền lĩnh vực Đề tài trình bày giấu tách thông tin ảnh số sử dụng phương pháp bít có trọng số thấp kết hợp với phương pháp biến đổi Wavelet nhằm tăng độ bảo mật thơng tin giấu Tính cấp thiết đề tài Vấn đề an toàn bảo mật thông tin nhận quan tâm nhiều nhà nghiên cứu nhiều lĩnh vực Một giải pháp cập đến để đảm bảo an tồn thơng tin giấu tin đối tượng khác Đối tượng áp dụng để giấu tin ảnh số Mục tiêu đề tài - Tìm hiểu chế làm việc hệ thống giấu tin - Tìm hiểu sở lý thuyết phương pháp LSB - Tìm hiểu sở lý thuyết phương pháp Wavelet - Tìm hiểu sở lý thuyết phương pháp LSB kết hợp Wavelet - Tìm hiểu việc ứng dụng phương pháp phương pháp LSB kết hợp Wavelet để xây dựng hệ thống giấu tin nhằm tăng độ bảo mật thơng tin giấu - Nghiên cứu, tìm hiểu công cụ xử lý ảnh Matlab - Xây dựng chương trình demo Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài ảnh số thông tin cần giấu Đề tài nhằm xây dựng chương trình demo xử lý giấu tin giải mã ảnh có giấu tin Page GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Phần CHỮ VIẾT TẮT LSB Least significant bit DCT Discrete cosine transform DWT Discrete Wavelet Transform IDWT Indiscrete Wavelet Transform Page GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Phần DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hai lĩnh vực lĩnh vực giấu thơng tin Hình 1.2 Lược đồ chung cho trình giấu tin 10 Hình 1.3 Lược đồ chung cho trình giải mã 11 Hình 1.4 Phân loại kỹ thuật giấu tin 14 Hình 2.1 Trước cân histogram 18 Hình 2.2 Sau cân histogram 18 Hình 2.3 ầu mức xám 18 Hình 2.4 Trước phối hợp histogram 19 Hình 2.5 Sau phối histogram 19 Hình 2.6 Mức xám ban đầu ảnh 20 Hình 2.7 Cường độ mức xám sau phối hợp 21 Hinh 2.8 Tách biên ảnh dung hàm edge 26 Hình 2.9 Lọc ảnh tuyến tính miền khơng gian 27 Hình 2.10 Lọc phi tuyến miền không gian 28 Hình 2.11 Lọc miền tần số 29 Hình 2.12 Lọc thích nghi median 29 Hình 2.13 Nén ảnh 30 Hình 2.14 Biến đổi Wavelet hai chiều 30 Hình 3.1 bit cuối bit 31 Hình 3.2 Ảnh sau dùng LB thực tế 32 Hình 4.1 Dạng hàm  (t ) Haar 40 Hình 4.2 Dạng hàm  (t ) với biến đổi Meyer 40 Hình 4.3 Dạng hàm  (t ) với biến đổi wavelet Daubechies 41 Hình 4.5 Sự nén co giãn hàm mẹ Wavelets  (t ) 43 Hình 4.6 Minh họa lưới nhị tố dyalic với giá trị m n 45 Hình 4.7 Bank lọc khơi phục lý thuyết dùng DWT 1D 46 Hình 4.8 Minh họa DWT 2D cho ảnh 47 Page GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Hình 4.9 Phép biến đổi rời rạc wavelet 2D 47 Hình 4.10 Quá trình xử lý ảnh 47 Hình 4.11 Sơ đồ watermarking tổng quát dùng phân tích wavelets ………………………48 Hình 4.12 Sơ đồ watermarking tổng qt dùng phân tích wavelets 50 Hình 4.13 Sơ đồ mơ tả ảnh watermarked nhận thực tế ………………………52 Page GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Phần NỘI DUNG Page GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET CHƯƠNG TỔNG QUAN KỸ THUẬT GIẤU TIN Định nghĩa giấu tin 1.1 Giấu tin kỹ thuật giấu nhúng lượng thôngtin số vào đối tượng liệu số khác (giấu tin nhiều không phai hành động cụ thể mà mang ý nghĩa quy ước) Mục đích giấu tin 1.2 Có mục đích giấu thông tin: - Bảo mật cho liệu giấu - Bảo đảm an toàn (bảo vệ quyền) cho đối tượng chứa liệu giấu Có thể thấy hồn tồn trái ngược dần phát triển thành lĩnh vực với u cầu tính chất khác Hình 1.1 Hai lĩnh vực lĩnh vực giấu thơng tin Kỹ thuật giấu thơng tin bí mật (Stegannography): với mục đính đảm bảo tính an tồn bảo mật thơng tin tập trung vào kỹ thuật giấu tin để giấu nhiều thơng tin Thơng tin mật giấu kỹ đối tượng khác cho người khác không phát Kỹ thuật giấu thơng tin theo kiểu đánh dấu (watermaeking) mục đích bảo vệ quyền đối tượng chứa thông tin thi lại tập trung đảm bảo số yê cầu đảm bảo tính bền vững… ứng dụng kỹ thuật thủy vân số 1.3 Mơ hình kỹ thuật giấu thơng tin Page GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Hình 4.10 Sơ đồ watermarking tổng quát dùng phân tích wavelets Trước tiên, phân tích đa phân giải thứ bậc lưu vào phát máy tính Sau làm suốt nhờ sử dụng đặc trưng hệ thống nhìn Lưu ý cần cân nhắc tính suốt ảnh sau nhúng tính mạnh mẽ phương pháp Cuối dùng biến đổi wavelets phù hợp với chuẩn nénảnh, để sơ đồ watermarking dễ dàng thích ứng với chuẩn nén JPEG-2000 dựa sở wavelet Cách làm đơn giản cộng mã ngẫu nhiên giả có trọng số vào hệ sốlớn băng tần số cao biến đổi wavelet rời rạc ảnh Cách thực hiện: Phân tích ảnh thành 10 băng dùng họ wavelets Haar: Ảnh gốc phân tích thành mức với 10 băng Mỗi mức có thơng tin băng tần cụ thể chẳng hạn LL, LH, HL HH Băng tần thấp nằm bên trái, băng tần tần sô cao bên phải Hình 4.11Sơ đồ watermarking tổng qt dùng phân tích wavelets Page 49 GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Quá trình nhúng: Cộng chuỗi ngẫu nhiên giả N (thường dùng phân bố Gauss có trung bình khơng phương sai đơn vị) vào hệ số băng tần số cao băng tần số (nghĩa tất băng tần thấp bị loại trừ, nằm góc trái bên hình trên) Phân bố chuẩn hóa dùng mạnh mẽ với loại công kết cấu Để xếp trọng số watermark vào hệ số wavelet có biên độ lớn, ta dùng hai quan hệ theo hai phương trình sau hệ số ảnh gốc y y’, nơi chứa watermark ÿ[m,n] = y[m,n] + α (y[m,n])2N[m,n] (4.1) ÿ[m,n] = y[m,n] + α abs(y[m,n]) N[m,n] (4.2) Giữa (4.1) (4.2) mặt toán học khác lại có mục đích đặt nhiều trọng số watermark cộng vào hệ số wavelet có giá trị cao Tham số α dùng đểđiều khiển mức độ watermark, cách tốt để chọn lựa phải dung hịa tính mạnh mẽ dung lượng Cuối dùng biến đổi wavelet ngược hai chiều để tạo lại ảnh nhúng watermark y’ Q trình trích: Tại đầu cuối kênh truyền, giải mã dùng để trích thơng tin watermark từ ảnh thu Dựa ảnh watermark đề xuất, thuậttoánphát watermark cách so sánh hệ số DWT ảnh thu so với DWT ảnh gốc (khơng nhúng watermark) Bài tốn gồm việc lấy khóa mật để đặt vào cách tính tương quan mức phân giải (nghĩa hệ sốtần số cao nhất) Watermark phát có đỉnh tương quan ứng với dấu hiệu dương Nếu không, giải mã thực tiếp mức phân giải thứ hai mục đích để tìm đỉnh Nếu có đỉnh watermark gọi bị phát không cứtiếp tục mức phân giải thứ ba mức cuối thứ chín Kỹ thuật cho phép phát watermark tốt chí ởphần bị sửa, giữ mức phát sai trạng thái cực tiểu tìm kiếm dấu hiệu riêng xuyên qua bước phát để xác nhận giá trị dương gọi bị phát Mục đích bước phát nhằm bảo đảm cực đại giá trị trích phát với key riêng, cực tiểu số giá trịdương phát sai 4.4.3 Thuật toán DWT-1: Ý tưởng Dựa kỹ thuật biến đổi wavelet hai tác giả Raval Mehul Rege Priti đề xuất kỹ thuật thủy vân sử dụng phép biến đổi wavelet hai chiều để phân tích ảnh gốc thành bốn băng LL, HL, LH HH nhúng tín hiệu thủy vân thứ vào băng LL, nhúng thủy vân khác vào băng HH Kết thử nghiệm cho thấy thủy vân bền vững trước số phép xử lý ảnh thơng thường 4.4.4 Thuật tốn DWT-2 Page 50 GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Ý tưởng Ở thuật toán DWT-1 sử dụng phép biến đổi wavelet hai chiều để phân tích ảnh gốc thành băng tần khác nhau, nhúng tín hiệu thủy vân vào băng tần Theo cách đó, thủy vân bền vững trước số công lại bền vững với nhóm cơng khác Khắc phục yếu điểm trên, thuật toán này, tác giả Peining Tao Ahmet M Eskicioglu nhúng tín hiệu thủy vân vào bốn băng tần phép phân tích wavelet băng tần sửdụng hệ số khác 4.5 kết hợp wavelet LSB 4.5.1 Tại phải kết hợp LSB Wavelet? Việc thay hay nhiều bit LSB điểm ảnh làm tăng dung lượng tin giấu đồng thời làm giảm độ an tồn thơng tin giấu bền vững trước phép thử xử lý ảnh nên việc kết hợp với wavelet làm tăng độ an tồn cho tin giấu tronh ảnh 4.5.2 Mơ tả bước thực Ý tưởng Ảnh sau giấu tin phương pháp LSB watermark miền wavelet phương pháp DWT-2D nhằm tăng độ bảo mật Giấu tin Input  Ảnh gốc cáp xám  Thông điệp cần giấu  Số bit LSB cần mã hóa Output  Ảnh giấu tin thủy vân DWT-2D Các bước thực  Sử dụng phương pháp giấu tin LSB trình bày đễ giấu tin vào ảnh  Sử sụng phương pháp thủy vân DWT-2D để thủy vân ảnh vừa giấu tin Tách tin Input  Ảnh giấu tin thủy vân DWT-2D Output Page 51 GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET  Thông tin giấu Các bước thực  Dùng IDWT-2D để lọc ảnh giấu tin  Sử dụng phương pháp giải tin LSB nêu để thu thông tin giấu Phương pháp cần kiểm tra công sau :      Tấn công nén ảnh : JPEG, JPEG2000 Lọc: nhiều loại lọc khác dùng Ví dụ lọc trung bình (average), trung vị(median), lọc gaussvà lọc không nhọn (unsharp filters) Biến đổi hình học: cắt, xoay, thay đổi kích thước NHÚNG Ảnh gốc TẤN CÔNG Ảnh dùng phương pháp kết hợp Ảnh sau bị cơng Hình 4.12 Sơ đồ mô tả ảnh watermarked nhận thực tế Page 52 GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET CHƯƠNG PHỤ LỤC Đoạn mã Matlab giấu thông tin ảnh số phương pháp LSB kết hợp phương pháp Wavelet Mã nhúng thông tin -clc;clear all;close all; img = imread('111.jpg'); img = rgb2gray(img); img = double(img); c = 0.01; figure,imshow(uint8(img)),title('Original Image'); [p q] = size(img); n = awgn(img,4,3,'linear'); img1= embedbp(img, 'abcd'); N = imabsdiff(img1,img); figure,imshow(img1,title('Key')); [Lo_D,Hi_D,Lo_R,Hi_R] = wfilters('haar'); [ca,ch,cv,cd] = dwt2(img,Lo_D,Hi_D); y = [ca ch;cv cd]; Y = y + c*abs(y).* N; p=p/2;q=q/2; for i=1:p for j=1:q nca(i,j) = Y(i,j); ncv(i,j) = Y(i+p,j); nch(i,j) = Y(i,j+q); ncd(i,j) = Y (i+p,j+q); end end wimg = idwt2(nca,nch,ncv,ncd,Lo_R,Hi_R); figure,imshow(uint8(wimg)),title('Watermarked Image'); diff = imabsdiff(wimg,img); figure,imshow(double(diff));title('Differences'); -Đoạn mã giải mã lấy lại thông tin Giải mã -function [rectxt] = recoverbp(I,siz,b) if nargin == b = 1; end bsiz = 8*siz; n = numel(I); if bsiz > n error('Size of text given exceeds the maximum that can be embedded in the image') return end Page 53 GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET dim = size(I); addl = n-bsiz; I1 = reshape(I,1,n); I2 = round(abs(I1(1:bsiz))); p = 2^b; h = 2^(b-1); rb = zeros(1,bsiz); for k = 1:bsiz I2(k) = round(I2(k)); r = rem(I2(k),p); if r >= h rb(k) = 1; end end rbi = (dec2bin(rb,1))'; rbin = reshape(rbi,siz,8); rectxt = (bin2dec(rbin))'; rectxt=char(rectxt) return Page 54 GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Phần KẾT LUẬN Page 55 GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET Kết đề tài - Tìm hiểu chế làm việc hệ thống giấu tin - Tìm hiểu sở lý thuyết phương pháp LSB - Tìm hiểu sở lý thuyết phương pháp Wavelet - Tìm hiểu sở lý thuyết phương pháp LSB kết hợp Wavelet - Tìm hiểu việc ứng dụng phương pháp phương pháp LSB kết hợp Wavelet để xây dựng hệ thống giấu tin nhằm tăng độ bảo mật thơng tin giấu - Nghiên cứu, tìm hiểu công cụ xử lý ảnh Matlab - Xây dựng chương trình demo Kiến thức thu - Hiểu chế làm việc hệ thống giấu tin - Sử dụng hàm xử lý ảnh Matlab -Nắm rõ phương pháp LSB, Wavelet Những hạn chế đề tài - Chỉ dừng lại xử lý ảnh mức xám, chưa xử lý ảnh màu - Code chương trình chưa tối ưu Hướng phát triển  Xử lý ảnh màu  Mở rộng phương pháp audio video  Ứng dụng chương trình vào thực tiễn Page 56 GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ SỬ DỤNG LSB KẾT HỢP WAVELET TÀI LIỆU THAM KHẢO “Nhập mơn xử lí ảnh số” – Lương Mạnh Hải, Nguyễn Thanh Thủy - NXB Khoa học Kĩ thuật ,1999 “Giáo trình giấu tin thủy vân ảnh” – Nguyễn Xuân Huy, Trần Quốc Dũng – Thông tin tư liệu, Đại học Khoa học Tự nhiên, 2003 “Kỹ thuật giấu tin K bit LSB ảnh” – Nguyễn Diễm Hương – Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin – Trường Đại học Dân lập Hải Phòng , 2012 “Nén ảnh sử dụng biến đổi Wavelet ứng dụng dịch vụ liệu đa phương tiện di động – Đỗ Ngọc Anh – Luận văn Thạc sĩ – Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2006 “Ứng dụng phép biến đổi Wavelet xử lí ảnh” – Trần Ngọc Tú – Luận văn Thạc sĩ – Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, 2010 “Cơng cụ phân tích Wavelet ứng dụng Matlab” – Nhiều tác giả NXB Khoa học Kĩ thuật, 2005 Page 57 Xây dựng chương trình mơ giấu tách thông tin ảnh số sử dụng phương pháp bit có trọng số thấp kết hợp với phương pháp biến đổi Wavelet nhằm tăng độ bảo mật thông tin giấu Building the simulation software of information hiding and recovery it use least signigicant bit combine Wavelet transform to improve security of hidden information Nguyễn Anh Khoa Lớp: KTVT-K52 Hoàng Hải Phong Lớp: KTVT-K52 Văn Ngọc Đức Lớp: KTVT-K52 Hoàng Minh Tuấn Lớp: KTVT-K52 Nguyễn Thế Hồnh Lớp: KTVT-K52 Trường Đại học Giao thơng Vận tải – Cơ sở II e-Mail : nckh.ktvt52@gmail.com Tóm tắt : Do nhu cầu bảo mật thông tin cần thiết thời đại internet nên việc giấu thông tin quan trọng Bài báo trình bày giấu tách thơng tin ảnh số sử dụng phương pháp bit có trọng số thấp kết hợp với phương pháp biến đổi Wavelet nhằm tăng độ bảo mật thông tin giấu Điều mang lại lợi ích nhiền lĩnh vực Abstract: Nowadays, in the internet age, people all around the world always want to protect their information that’s why information hiding is very necessary and important In this presentation, we will present how to watermark the information inside a photo and how to recovery it by Least significant bit (LSB) method combine Wavelet transform method to improve security for your information Summary, it has a lot of benefit on many areas Chữ viết tắt : LSB Least significant bit DWT Discrete Wavelet Transform IDWT Indiscrete Wavelet Transform Phần mở đầu Việc phát triển mạnh mẽ mạng internet thiết bị kỹ thuật số năm gần mang lại nhiều lợi ích cho người lĩnh vực đời sống xã hội giao lưu, kinh doanh, giải trí,….Nhưng kéo theo việc lưu, chỉnh sữa liệu ngày trở nên đơn giản Điều dã đặt thách thức lớn cho việc bảo đảm an toàn quyền cho liệu Một công nghệ đời phần giải thách thức đặt giấu thơng tin nguồn đa phương tiện âm thanh, hình ảnh, video,…Do phổ biến ảnh số nên việc giấu tin ảnh chiếm tỷ lệ lớn so với kỹ thuật khác mang lại lợi ích nhiền lĩnh vực Bài báo sau trình bày giấu tách thơng tin ảnh số sử dụng phương pháp bít có trọng số thấp kết hợp với phương pháp biến đổi Wavelet nhằm tăng độ bảo mật thông tin giấu Nội dung 2.1 Tổng quan kĩ thuật giấu tin 2.1.1 Định nghĩa kĩ thuật giấu tin Giấu tin kỹ thuật giấu nhúng lượng thơngtin số vào đối tượng liệu số khác (giấu tin nhiều không phai hành động cụ thể mà mang ý nghĩa quy ước) 2.1.2 Mục đích việc giấu tin Có mục đích giấu thông tin: - Bảo mật cho liệu giấu - Bảo đảm an toàn (bảo vệ quyền) cho đối tượng chứa liệu giấu Có thể thấy hồn tồn trái ngược dần phát triển thành lĩnh vực với u cầu tính chất khác 2.1.3 Mơ hình kĩ thuật giấu thơng tin Q trình giấu thông tin vào phương tiện chứa tách lấy thông tin q trình trái ngược mô tả qua sơ đồ khối thống sau : Hình : Lược đồ chung cho trình giấu tin - Thơng tin cấn giấu tùy thuộc theo mục đích người sử dụng, la thơng điệp (với tin bí mật) hay logo, hình ảnh quyền - Phương tiện chứa: file ảnh, text, audio… môi trượng nhúng tin - Bộ nhúng thơng tin: chương trình thực hiên việc giấu tin - Đầu ra: phương tiện chứa có giấu tin Hình : Lược đồ chung cho trình giải mã + Phương pháp tạo phương tiện chứa - Phân loại theo mục đích sử dụng + Giấu thơng tin bí mật 2.1.4 Mơi trường giấu tin Có loại mơi trường giấu tin : + Giấu thông tin thủy vân - Giấu tin ảnh - Giấu tin audio - Giấu tin video 2.1.6 Một số ứng dụng việc giấu - Giấu tin văn dạng text thông tin Kỹ thuật giấu tin sử dụng cho - Bảo vệ quyền tác giả - Phát thông tin hay xuyên tạc thông nhiều loại đối tượng khơng riêng tin liệu đa phương tiện ảnh, audio, video - Dấu vân tay hay dán nhãn Gần có số nghiên cứu giấu tin - Điều khiển truy cập sở liệu quan hệ, gói IP - Giấu tin mật truyền mạng chắn sau tiếp tục phát triển tiếp 2.2 Ứng dụng Matlab xử lí ảnh 2.2.1 Đọc hiển thị ảnh 2.1.5 Phân loại giấu tin Một số hàm việc xử lí ảnh - Phân loại theo cách thức tác động lên đa Matlab: phương tiện : + imread(); + Phương pháp chèn liệu + imshow(); + imwrite(); 2.2.2 Xử lí histogram Xử lí histogram có vấn đề cần ý: + Cân hàm histogram + Phối hợp histogram 2.2.3 Một số hàm chuyển đổi ảnh 2.2.3.1 Chuyển đổi kiểu liệu ảnh Matlab cung cấp sẵn hàm thực chuyển kiểu cho ma trận biểu diễn ảnh gồm : im2doublue, im2uint8 im2uint8 2.2.3.2 Chuyển đổi kiểu ảnh Một số hàm chuyển đổi kiểu ảnh : dither(); gray2id(); grayslice(); im2bw(), ind2gray(); ind2rgb(); mat2gray(); rgb2gray(); rgb2ind()… 2.2.4 Lọc ảnh Có dạng lọc ảnh Matlab: + Lọc ảnh miền không gian + Lọc ảnh miền tần số + Lọc thích nghi 2.2.5 Nén ảnh Các hàm nén ảnh : + Hàm dct2 + Hàm idct2 + Hàm dwt2 + Hàm idwt2 2.3 Phương pháp LSB 2.3.1 Khái niệm bit có trọng số thấp LSB Ý tưởng kỹ thuật tiến hành giấu ti vào vị trí quan trọng LSB phần tử bảng màu Đây phương pháp đơn giản nhất, thông điệp giấu dướ dạng nhị phân giấu vào bit LSB-Là bit có ảnh hưởng tới việc định tới màu sắc điểm ảnh, ta thay đổi bit quan trọn điểm ảnh màu sắc điểm ảnh tương đối gần với điểm ảnh cũ Ví dụ ảnh 16 bit 15 bit biểu diễn màu RGB điểm ảnh bit cuối khơng dùng đến tách điểm ảnh để giấu tin 2.3.2 Một số kĩ thuật giấu thông tin LSB - Phương pháp giấu tin K- LSBs cổ điển - Phương pháp giấu tin K-LSBs nâng cao 2.4 Thủy vân miền Wavelet 2.4.1 Khái niệm Wavelet Wavelet phân tích tín hiệu f thành tập hợp vủa hàm ∑ Phép biến đổi Wavelets phân tích tín hiệu với phiên co giãn (dilation) dịch chuyển (translation) từ hàm Wavelets ban đầu gọi hàm Wavelest mẹ (mother Wavelets) Biến đổi Wavelets định nghĩa tổng toàn trục thời gian tín hiệu nhân với phiên dịch co giãn từ hàm sở Waveletsψ : ∞ C ( scale, position) = ∫ f (t )ψ * ( scale, position)dt −∞ Kết phép biến đổi Wavelets tập hợp hệ số Wavelets C Trong C hàm hai biến theo hệ số co giãn (scale) vị trí điểm phân tích (position) Nếu nhân hệ số với phiên co giãn dịch hợp lý hàm mẹ Wavelets, khơi phục tín hiệu gốc ban đầu 2.4.2 Giới thiệu số họ Wavelet Có số họ Wavelet : + Biến đổi Wavelet Haar + Biến đổi Wavelet Meyer + Biến đổi Wavelet Daubechies 2.4.3 Biến đổi Wavelet liên tục 2.4.4 Biến đổi Wavelet rời rạc Ở chương trình giấu thơng tin phương pháp LSB kết hợp biến đổi Wavelet để tăng tính bảo mật cho thông tin giấu sử dụng biến đổi Wavelet rời rạc Có phương pháp biến đổi Wavelet rời rạc : + DWT-1D + DWT-2D 2.4.5 Các thuật toán thủy vân miền DWT - Thuật toán thủy vân DWT-1 - Thuật toán thủy vân DWT-2 2.4.6 Phương pháp thủy vân dùng phân tích Wavelet Kĩ thuật thủy vân sử dụng phép biến đổi DWT thường phân tích ảnh gốc thành băng tần số khác : tần số cao, tần số giữa, tần số thấp ( kí hiệu : LL , HL1 , LH , HH ) cách xếp lọc băng cao Để tạo thêm hệ số Wavelet, băng LL lại tiếp tục phân tích tiếp Q trình lặp lại có kết mong muốn nhằm phù hợp với ứng dụng Tài liệu tham khảo : “Nhập mơn xử lí ảnh số” – Lương Mạnh Hải, Nguyễn Thanh Thủy - NXB Khoa học Kĩ thuật ,1999 Kết luận Đề tài trình bày khái niệm liên quan đến ẩn thơng tin nói chung, ứng dụng ẩn thơng tin ảnh số, mơ hình kỹ thuật ẩn thơng tin ảnh số phân tích số kỹ thuật ẩn thông tin ảnh số mà cụ thể đề tài thực phương pháp bit có trọng số thấp kết hợp với phương pháp biến đổi Wavelet để tăng độ bảo mật thông tin giấu “Giáo trình giấu tin thủy vân ảnh” – Nguyễn Xuân Huy, Trần Quốc Dũng – Thông tin tư liệu, Đại học Khoa học Tự nhiên, 2003 “Kỹ thuật giấu tin K bit LSB ảnh” – Nguyễn Diễm Hương – Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ thông tin – Trường Đại học Dân lập Hải Phòng , 2012 “Nén ảnh sử dụng biến đổi Wavelet ứng dụng dịch vụ liệu đa phương tiện di động – Đỗ Ngọc Anh – Luận văn Thạc sĩ – Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2006 “Ứng dụng phép biến đổi Wavelet xử lí ảnh” – Trần Ngọc Tú – Luận văn Thạc sĩ – Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, 2010 “Cơng cụ phân tích Wavelet ứng dụng Matlab” – Nhiều tác giả - NXB Khoa học Kĩ thuật, 2005