một số kỹ thuật giấu tin trong truyền thông đa phương tiện

Một số kỹ thuật giấu tin trong truyền thông đa phương tiện Nội dung trình bày • Giới thiệu về giấu tin • Thủy vân (Watermarking) • Phủ tin (Steganography) • Một số thuật toán giấu tin • Phương pháp giấu tin trong AVI • Demo chương trình • Q&A Nhu cầu sử dụng kĩ thuật giấu tin • Truyền tin mật (tin được giấu trong bản phủ - vật mang tin) • Bảo vệ bản quyền tác giả • Xác thực thông tin • Thêm tiêu đề, ghi chú vào ảnh. Thêm phụ đề hoặc tiếng lồng vào video. • Các trình duyệt thông minh tự động lấy các thông tin về bản quyền, thông tin về xếp hạng của tệp tin âm nhạc hay video • Kiểm sóat sao chép Mô hình hệ thống giấu tin • Có hai kĩ thuật quan trọng trong giấu tin đó là: Phủ tin (Steganography) và Thủy vân (Watermarking) – Phủ tin: • Tư tưởng: giấu thông tin và đảm bảo bí mật sự tồn tài của thông điệp – Thủy vân • Tư tưởng: giấu thông tin và làm cho thông tin không cảm nhận được • Giấu tin khác với mã hóa (mã hóa dùng để bảo vệ nội dung của thông điệp) Thông điệp Thuật toán nhúng Bản phủ Truyền qua mạng Bộ tách Thông điệp Khóa Khóa Các vấn đề cần quan tâm khi thực hiện giấu tin • Cảm nhận: Thông tin nhúng vào có làm “méo mó” bản gốc hay không • Dung lượng: Bao nhiêu thông tin có thể nhung trong ngưỡng cảm nhận cho phép • Bền vững trước các tấn công: Thông tin nhúng có thể tồn tại được trước các tấn công để phá hủy, gỡ và thay đổi dữ liệu nhúng hay không • Sự cân bằng giữa ba yếu tố trên: – Càng bền vững => Dung lượng càng thấp – Càng khó cảm nhận => Dung lượng càng thấp vv Truyền tin mật Bảo vệ bản quyền của ảnh (xác thực) Thêm tiêu đề, ghi chú vào ảnh. Thêm phụ đề hoặc tiếng lồng vào video. Bảo vệ toàn vẹn ảnh (phát hiện lỗi) Kiểm soát sao chép Các trình duyệt thông minh tự động lấy các thông tin về bản quyền, thông tin về xếp hạng của tệp tin âm nhạc hay video Yêu cầu Thấp Cao Dung lượng Bền vững Không nhìn thấy An toàn Độ phức tạp nhúng tin Độ phức tạp để phát hiện Yêu cầu Ứng dụng An toàn Bền vững Dung lượng Mô hình tam giác Kĩ thuật phủ tin an toàn Thủy vân số Phủ tin chất phác Data hiding Giấu thông tin Robust Thuỷ vân bền vững Imperceptible Thuỷ vân ẩn Steganography Phủ tin Watermarking Thuỷ vân Fragile Thuỷ vân dễ vỡ Visible Thuỷ vân hiển Phân loại các kĩ thuật giấu tin Môi trường giấu tin • Giấu tin trong văn bản: ví dụ như thêm các khoảng trống sau các dấu chấm câu, khoảng trống giữa các dòng văn bản, khoảng trống cuối câu … • Giấu tin trong ảnh: thay đổi bit ít quan trọng của ảnh, nhiễu ngẫu nhiên … • Giấu tin trong audio: mã hóa tần số thấp, nhiễu ngẫu nhiên không cảm nhận được … • Giấu tin trong video: thay đổi các bít ít quan trọng trong các khung hình Miền không gian Nhúng dữ liệu trực tiếp bằng việc thay đổi giá trị các điểm ảnh Trong miền tần số Dữ liệu được nhúng vào miền biến đổi bằng cách thay đổi các hệ số + = DCT Modify DCT Inverse DCT Miền giấu tin [...]... cộng, nhiễu nhân; • - Lọc tuyến tính; • - Nén mất thông tin; • - Giảm dữ liệu: cropping, sửa histogram; • - Thuỷ vân nhiều lần Phủ tin (steganography) • Định nghĩa:Nhúng thông tin vào vật mang tin sao cho sự tồn tại của thông tin không bị phát hiện • Mục đích: truyền thông điệp bí mật bên trong phương tiện mang tin thông thường vì vậy sự tồn tại của thông điệp không bị phát hiện • Tính bền vững không... sẽ chạy một đoạn video và thu lại tất cả các khung dưới dạng bitmap như ở hình dưới đây Đồng thời chúng ta cũng thu thập một số thông tin sau: a Khung bắt đầu (starting frame): Đó là khung đầu tiên mà từ đó thuật toán bắt đầu nhúng thông điệp Phương pháp giấu tin trong tập video b Khối macro (macroblock) đầu tiên: chỉ ra khối macro trong khung đã chọn để từ đó thuật toán bắt nhúng thông điệp c Số lượng... thực hiện giấu, đây chính là khoá để giải mã • Với mỗi khối việc giải tin theo quy tắc: đếm số bít 1 trong khối, nếu tổng số bít 1 là lẻ thì thu được bít 1, ngược lại thu được bít 0 Và cứ tiếp tục cho đến khi hết các khối đã giấu • Như vậy, sau khi xét hết các khối đã giấu ta thu được một chuỗi bit Chuỗi bit này chính là thông tin đã giấu trong ảnh nhị phân Thuật toán Wu-Lee Tư tưởng giấu tin của Wu... cao, được gọi là các khung (frames) Trước tiên, chúng ta sẽ chạy một đoạn video và thu lại tất cả các khung dưới dạng bitmap như ở hình dưới đây Đồng thời chúng ta cũng thu thập một số thông tin sau: a Khung bắt đầu (starting frame): Đó là khung đầu tiên mà từ đó thuật toán bắt đầu nhúng thông điệp Phương pháp giấu tin trong tập video Tệp tin AVI độ nét cao đơn giản chỉ là nối tiếp liên tục các hình ảnh...Ví dụ về giấu tin ± 2 mức xám + = ± 5 mức xám + = ± 31 mức xám Ảnh gốc + = Thủy vân • Mục đích: Thông tin đem giấu mang một số thông tin về vật mang tin như chủ sở hữu, bản quyền hoặc các thông tin khác • Thủy vân có thể xem xét là một thuộc tính mở rộng của dữ liệu • Tính bền vững of của thủy vân là quan trọng nhất • Thủy... bao nhiêu khối macro trong một khung được sử dụng để giấu dữ liệu Các khối macro này có thể là khung liên tiếp dựa trên kiểu định trước Rõ ràng là chúng ta càng sử dụng nhiều khối macro thì càng làm tăng khả năng giấu tin hơn Ngoài ra, nếu kích thước của thông điệp cố định thì số lượng các khối macro này cũng cố định Ngược lại nó sẽ thay đổi một cách linh động Phương pháp giấu tin trong tập video d Chu... 103 121 120 101 72 92 95 98 112 100 103 99 Một số công cụ thương mại của thủy vân và phủ tin • Digimarc ImageBridge – Giấu tin trong ảnh • Digimarc MarcSpider – Kiểm soát tất cả các ảnh có dấu Digimarc trên mạng internet • Digimarc cung cấp giải pháp nhận thực bí mất cho hơn 200 đơn vị của 24 chính phủ trên thế giới Phương pháp giấu tin trong tập video Tệp tin AVI độ nét cao đơn giản chỉ là nối tiếp... Với mỗi khối điểm ảnh F (ma trận điểm ảnh) có thể được giấu tối đa 1 bit b (b= 0 hoặc b = 1) Quá trình giấu tin sẽ thực hiện biến đổi ma trận nhị phân F thành ma trận G nhưng giữa F và G chỉ khác nhau tối đa là một vị trí Thuật toán Wu-Lee • Giả sử ta cần giấu dãy bit b1b2b3 = 011 vào một ảnh kích thước 6x6 với ma trận khóa K có kích thước 3x3 như trong hình vẽ Ta chia ảnh F thành 4 khối ảnh nhỏ với... chống lại được một số phép xử lý ảnh thông thường và một số tấn công có chủ định đối với ảnh chứa thuỷ vân Tuỳ theo mục tiêu bảo vệ, trong thực tế khi tiến hành thuỷ vân phải cân nhắc giữa tính bền vững với các thuộc tính khác như lượng thông tin giấu, tính ẩn… Dựa vào những biến đổi có chủ định hay không có chủ định đối với hệ thuỷ vân mà ta có thể phân biệt thành một số loại tấn công sau: • - Biến đổi... • Thủy vân (watermarking) là việc nhúng một thông điệp có nội dung liên quan đến tác phẩm (bản phủ) vào chính tác phẩm đó mà không làm thay đổi nội dung của tác phẩm • Thủy vân tương đối giống với phủ tin (steganography), tuy nhiên có những điểm khác nhau: – Trong thủy vân thì thông điệp có liên quan đến vật mang tin – Phủ tin liên quan đến việc che đậy thông tin liên lạc điểmđiểm nên yêu cầu về tính . Một số kỹ thuật giấu tin trong truyền thông đa phương tiện Nội dung trình bày • Giới thiệu về giấu tin • Thủy vân (Watermarking) • Phủ tin (Steganography) • Một số thuật toán giấu tin • Phương. pháp giấu tin trong AVI • Demo chương trình • Q&A Nhu cầu sử dụng kĩ thuật giấu tin • Truyền tin mật (tin được giấu trong bản phủ - vật mang tin) • Bảo vệ bản quyền tác giả • Xác thực thông. thống giấu tin • Có hai kĩ thuật quan trọng trong giấu tin đó là: Phủ tin (Steganography) và Thủy vân (Watermarking) – Phủ tin: • Tư tưởng: giấu thông tin và đảm bảo bí mật sự tồn tài của thông