1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu và ứng dụng watermarking trên ảnh

103 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 103
Dung lượng 43,97 MB

Nội dung

BO GIAO DUC vA DAo TAO TRUONG D~I HQC NGO~I NGU - TIN HQC KHOA CONG NGH¥ THONG TIN ~ ~ ~ ~ LUAN VAN TOT NGHIEP • • NGHIEN CUU vA UNG DUNG • WATERMARKING TREN ANH GIAo VI:ENHUaNG DAN: Th.S vO THANH HIEN SINH VI:ENTHlfC HI¥N: HUYNH KHANH LAN 0311047 0311135 TP HO CHi MINH - 2007 n ~ LOICAMON Chung em xin chan cam an Khoa Cong Ngh~ Thong Tin, truang D?i H9C Ngo?i Ngfr - Tin H9C da: t?O di@uki~n t6t cho chung em su6t gua trinh thvc hi~n d@tai lu?n van t6t nghi~p Chung em xin chan cam an thl1y va Thanh Hi@n da: t?n tinh huang dftn, chi bao chung em su6t gua trinh thvc hi~n d@tai Chung em xin chan cam an guy Thl1y Co Khoa Cong Ngh~ Thong Tin da:t?n tinh giang d?y, trang bi cho chung em nhfrng kiSn thuc guy bau b6n nam h9C vua gua Chtmg xin noi len long biSt an sau s~c d6i vai Ong Ba, Cha My da: cham soc, nuoi d?y chung nen nguai Xin chan cam an cac anh chi, cac b?n va cac em da: ling hQ, giup dO'va dQng vien chung em thai gian h9C t?P va nghien CUu M~c dli chung em da:c6 g~ng hoan bai bao cao ph?m vi va kha nang cho phep nhung ch~c ch~n se khong tranh kh6i nhfrng thiSu sot Chung em kinh mong nh?n dugc sv cam thong va t?n tinh chi bao clia guy Thl1y Co va cac b?n Xin chan ciim un Sinh vien thvc hi~n Huynh Khanh Lan - NguySn Thanh Nga Thang 7, nam 2007 MUCLUC • • , , LOI CAM ON MU C L U C ,.• • •• .• • •.• • ,•• • • • , • •.• • • ~ i"r' MOT SO ,THU AT , NG ,u • • • • DANH SACH CAC HIND CHU ON G , MOD 1.1 1.2 1.3 , > AU G I01 THlE: U Ml)C TIEU DE TAl NOI DUNG DE TAl , , 8 10 CHU ON G 11 TON G Q UAN VE WATERMARKING 2.1 WATERMARKING LA G t 2.2 LICH SU WATERMARKING 2.3 MOT SO KHAI NI:E:MvA DINH NGHiA LIEN QUAN Tal WATERMARKING 2.4 cAc DAc TiNH YEU cAu CVA KY THUAT WATERMARKING 2.5 cAc UNG Dl)NG CVA WATERMARKING 11 11 11 CHU ON G , 20 QUY 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 20 20 26 28 29 32 37 TRINH WATERMARKING XU L Y Glal THI:E:U H:E:CAM QUAN CVA NGUOI cAc PHEP BIEN DOl HINH HQC MOl LIEN QUAN val MA HOA MOl LIEN QUAN val NEN HINH Sl)' LV A CHQN MIEN BIEN DOl 13 16 17 CHU ON G 64 cAc THUAT TO AN WATERMARKING 4.1 PH LO ~I 4.2 cAc THUAT ToAN NHUNG THEO DANG CONG 64 64 66 CHU ON G 70 AN TONG QUAN VE WATERMARKING 5.1 TON G QUAN TREN ANH MAu 70 70 THUAT ToAN vi DU CHU ON G WATERMARKING TREN MIEN 6.1 WATERMARKING TREN 6.2 WATERMARKING TREN CHU ON G cAl nAT THUC NG HIEM 7.1 cAl D~ T THVC NGHItM 7.2 KET QuA THU DUOC vA 7.3 HUaNG PHAT TRIEN 5.2 Til iii~u th a m kh a BIEN DOL MIEN DWT MIEN DCT HAN CHE ~ 72 75 75 75 78 83 83 83 98 98 99 MOT • s6 THUAT • NGU : DCT (Discrete Cosine Transform): bi~n d6i cosine rai r?c •: DFT (Discrete Fourier Transform): bi~n d6i Fourier riJi r?c •: DWT (Discrete Wavelet Transform): bi~n d6i song rai r?c •: IDCT (Inverse DCT): bi~n d6i DCT ngugc •: IDFT (Inverse DFT): bi~n d6i DFT ngugc •: IDWT (Inverse DWT): bi~n d6i DWT ngugc •: HVS (Human Visual System): h~ cam quan cua nguai : false negative: 16i tieu cvc •: false positive: 16i tich cvc •: LSB (Least Significant Bits): cac bit kern quan tn;mg •: Robustness: sv m?nh me •: Steganography: fin dftu thong tin •: Cryptography: rna hoa thong tin •: Masking: nguy' trang •: Host data: dli' li~u g6c •: Spread spectrum: Ph6 tnli n)ng •: MPEG: chufin rna hoa ph6 bi~n cho Multimedia •: JPEG: chufin rna hoa hinh anh •: SVD (Singular Value Decomposition): phan tich gia trt suy bi~n •: HWT (Haar Discrete Wavelet Transform): bi~n d6i song Haar rai r?c DANH sAcH cAc HINH Hinh Phan 1o(;liky thu?t ~n thong tin 13 Hinh Mo hinh dti' li~u watermarking t6ng thS 20 Hinh Mo hinh giai dO(;lnnhung Watermarking 22 Hinh Mo hinh phan ph6i cua hinh anh da watermark 23 Hinh Mo hinh cua giai dO(;lntrich Watermark 24 Hinh Mo hinh cua giai dO(;lnquySt dinh Decision 26 Hinh Cai d?t kiSm tra dS xac dinh d9 nh(;lytuang 27 Hinh M?t rna trvc quan 31 Hinh Mo hinh rna hoa hinh anh bi m~t thong tin 33 Hinh 10 BiSu d6 kh6i rna hoa JPEG 35 Hinh 11 Quy trinh rna hoa va giai rna JPEG 2000 36 Hinh 12 Muc phan dch c~p cua hinh anh 40 Hinh 13 Xac dinh nguong qua thvc nghi~m 68 Hinh 14 ThlJc nghi~m nhung watermark vao tang mau xanh da trai 74 Hinh 15 Sa d6 nhung watermark b~ng thu?t toan HWT 76 Hinh 16 Sa d6 trich watermark b~ng thu?t toan HWT 76 Hinh 17 Sa d6 nhung watermark b~ng thu?t toan SVD 77 Hinh 18 Sa d6 trich watermark b~ng thu?t toan SVD 78 Hinh 19 Quet theo duang zigzag 79 Hinh 20 Sa d6 trich watermark b~ng thu?t toan Frid 81 Hinh 21 Sa d6 trich watermark b~ng thu?t toan Frid 82 DANH sAcH cAc BANG Bang Hinh anh watermarked tren cac tftng mall ROB HWT lL 90 Bang Hinh watermark duqc trich tu hinh anh watermarked HWT lL 91 Bang Hinh anh watermarked tren cac tftng mall ROB HWT 2L 92 Bang Hinh watermark duqc trich ttl' hinh anh watermarked HWT 2L 93 Bang Hinh anh ~atermarked tren cac tftng mall ROB SVO 93 Bang Hinh watermark duqc trich ttl' hinh anh watermarked SVO 96 s6 watermarking OWT muc Cac thong s6 watermarking OWT muc Cac thong s6 watermarking OWT muc 10 Cac thong s6 watermarking SVO kSt hqp 11 Cac thong s6 watermarking OCT (Frid) Bang Cac thong 97 Bang 97 Bang Bang Bang 97 HWT 98 98 Chum1g 1: M6' dau Trang CHUONGl MODAu GI(~nTHIEU 1.1 Tu nhung v~n d@ mlY sinh xa hQi nhu: khong co sv th6ng nh~t giua nhfi'ng cai chung, khong phan bi~t duQ'c th~t gia hay khong co khai ni~m v@quy@n so' hu'u, tra nen h6n lo~m va di~n bi~n cang phuc t?p Co nhi@u phuang d6ng nh~t v@quy@n thuc (rng dVng khac da duQ'c dua ra, bao g6m sv So' hu'u, d~u hi~u d~ ki~m tra hang hoa, nhung nQi dung yeu c~u khong duQ'c ghi va khong th~ sua chfi'a nQi dung sau mark da duQ'c nhling, va sv ki~m tra clla kenh truy@n d~ tim ki~m nQi dung da danh d~u M~t ma la phuang thuc chung d~ bao v~, chi nhung nguai mua ban quy@n hQ'p phap mai chep duQ'c, Nhung watermarking co kha nang dap (rng t6t han, thong di~p duQ'c nhling san ph~m Watermarking co th~ thi~t k~ d~ qua khoi t~t ca cac xu ly: Giai ma, ma hoa, nen, chuy~n d6i, thay d6i dinh d?ng Watermarking quan tam r~t nhi@u d~n sv ngan can, bao v~ cac ling dVng truac sv chep - Canh bao ph~n cling, ph~n m@m h?n ch~ chep - Tra ti@nx(rng dang cho vi~c bao v~ b~m quy@n Watermarking (Information la sv lien k~t ch?t hiding) che cac tru'ang va ky thu~t che d~u thong Clla thong tin (Steganography) tin ~n Ba tru'ang co sv phan ph6i r~t ch6ng cheo va cung chia se nhi@u ky thu~t Tuy nhien la nhfrng tri~t Ii ca b~m khac nhau, di@u ki~n t~t y~u Clla giai phap cong ngh~ d~ dva VaGdo ma thi~t k~ Chuang 1: M6 dfru Trang Information hiding (ho?c data hiding) da duqc Slr dVng tu r~t Hiu, la thu?t ngfr thong dVng chi nhfrng v~n dS xung quanh vi~c nhung thong di~p vao m(>td6i tuqng Thu?t ngfr "hiding" co nghla la gifr cho thong di~p dam bao bi m?t Steganography la thu?t ngfr b~t ngu6n tu tiSp Hi l~p "steganos" nghla la "che phu" va "garaphia" nghla la "ghi" Steganography la ky thu?t che d~u truySn thong Thong di~p t6n t~i dfr li~u la bi m?t Con s6 duqc cong b6 vS truemg watermarking duqc nghien clm nhfrng nam truac Nam 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Cong trinh 64 13 29 103 200+ 150+ Watermarking la truemg nghien clm mai me Co nhiSu cong trinh nghien clm va ky thu?t cao nhung tren thvc tS thi u'ng dVng v~n chua khai thac duqc hSt Petitcolas co m(>t cu(>c triSn lam chao hang Image Watermarking (lJng dVng co gia tri) nhung co thS d~ dang t~n cong no Audio Watermarking (co thS phat triSn cong ngh~ chu ch6t) va Video Watermarking (quan 1)1, bao v~ vi~c chep tren DVD) 1.2 Ml)C TIED DE TAl Mvc tieu chinh cua dS tai la nghien clm cac ky thu?t watermarking tren hinh anh va u'ng dVng chung Ttl' tim m(>ts6 giai phap nh~m tang cucmg tinh bao m?t vi~c nhung cac thong di~p cling nhu ch6ng l~i cac t~n cong tu ben ngoai, nhu: c(>ngnhi~u, nen, rewatermark, va cac phep biSn d6i hinh h9c (xoay, tinh tiSn, ty 1~,c~t ) Day la v~n dS r~t phuc t~p ma chua co ky thu?t nao co thS giai quySt m(>tcach toan v~n vi~c ch6ng l~i cac t~n cong nay, thvc hi~n diSu se phai tra gia b~ng dung luqng nhung, ch~t luqng cam quan cua hinh anh sau nhung se giam ChUffi1g 1.3 1: Ma dfiu Trang 10 NOI DUNG DE TAl Bao cao dugc trinh bay chuang nhu sau: ~ Coo'ONG 1: Md DAu ~ CHVONG 2: TONG QUAN VE WATERMARKING ~ CHVONG 3: QUYTRINHWATERMARKING ~ CHVONG 4: cAc THUAT ToAN WATERMARKING ~ CHVONG 5: TONG QUANVE WATERMARKING ANHMAu ~ COO"ONG 6: WATERMARKING TREN MIEN BIEN DOl ~ CHVONG 7: CAl DAT THlfC NGHIEM • • Chuang 7: Cai d~t th\lc nghi~m Trang 89 Man hinh trich anh nhi phan tren DCT: Chuang Trinh Watermark OCT OWl g, C I~ Tren Anh Su Dung DCT Frid Help Hm'Watermarked H'nh iril WatenMrked: : 1C:\Documents and SelIDJs\ Tham N ~ Hinh 'Watermark : 1C:\Documents and Setti'lg$\ Tharh N Anpna: f015 UngTrlch: IRed T,loh Hilh Trfch: Savelmage Saw PlII!111leter I I I TIQ~an ch~.I':24.1146752s Exit ~ Chuang 7: CAid~t th\Ic nghiem Trang 90 7.1.2 ThlfC oghi~m 7.1.2.1 Kit qua thvc nghiem VOlthu(it toan watermarking HWT muc WM ffiTFLIT Hinh watermark 150*112) Watermarkio tao mau Blue Hinh watermarked Hinh watermarked Hinh watermarked Bang Hinh imh watermarked tren cae tfu1gmall RGB va cae tAn cong bAng Matlab tren hinh watermarked Chuang 7: Cai d~t th\l'c nghi~m Trang Trich watermark tan mau Blue Normal Result WMWM ffiJFLIT ffiJFLIT WMWM InJFLIT HlJFLIT Normal Result HUFLIT ffiJFLIT IflJFLIT ffiJFLIT Normal Result Gamma Resize Bang Hinh watermark dU'{;rc trich tu hinh anh watermarked (co hay khong co tftn cong) 91 ChU011g7: O\i dijt th\lc nghif$m 7.1.2.2 Trang 92 Bang Mt qua tI'(EC nghifm vUitl,u(it toan watermarking HWT muc2 WM finn HiOOgoc Hinh watermark Watermarkin mau Blue HiOOwatermarked HiOOwatermarked HiOOwatermarked Gamma (Matlab) Resize (Matlab) Rotate (Matlab) Bang HiOOimh watermarked tren cae tAng mall RGB va cae tAn cong bfutg Matlab tren hiOOwatermarked Chuang 7: Cc'lid~t th\Ic nghi~m :iWfV1' ) Trang 93 M:' mtFLlf~~.~tFt.lf~~ :\W~:';\W~~(.; lllFLlf< ~lFLlf~~ Normal Result WM WM rrVFLIT mTFLIT WM WM llJF1.IT llJF1.IT Normal Result WM WM mTFLIT mTFLIT mTFLIT mTFLIT WM WM WM WM llJF1.IT llJF1.IT llJF1.IT Normal Result Gamma ffiJF1.IT Resize Rotate Bang Hinh watermark dugc trich ttl hinh anh watermarked (co hay khong co t~n cong) Chuang 7: Ccii d~t th1,lcnghi~m 7.1.2.3 kit h{1JJ Trang 94 Bang kit qua th(lCnghifm vOl thu(it loan watermarking SVD HWT mfrc Hinh goc Watermarkin HiOO watermarked JPEG (Matlab) mau Blue , Resize (Matlab) reRotate (Matlab) Resize (Matlab) reRotate (Matlab) Rotate 90° (Matlab) Watermarkin HiOO watermarked JPEG (Matlab) Chuang 7: Oii d~t th\lc nghiem Trang 95 Rotate 90° (Matlab) Bang 5.Hinh anh watermarked tren cac tAng mall RGB va cac ~ Matlab tren hinh watermarked cong bAng Chuang 7: Cili d~t th\Ic nghi~m Trang 96 Bang Hinh watermark duqc trich tu hinh anh watermarked (co hay khong co t~n cong) Chuang 7: Cfti d~ttlwc nghi~m A Stt PSNR H.Goc 48.76 49.14 48.54 48.36 48.46 48.3 300*255 300*255 300*255 600*400 600*400 600*400 Trang 97 H.Watermark 150*112 96*70 61*44 150*112 96*70 61*44 Bang Cac thong A Stt PSNR H.Goc 54.7 57.28 55.98 54.85 55.35 54.68 300*255 300*255 300*255 600*400 600*400 600*400 A Stt PSNR H.Goc 40.22 42.6 43 40.9 43.53 42.5 300*255 300*255 300*255 600*400 600*400 600*400 150*112 96*70 61*44 150* 112 96*70 61*44 1 1 1 150*112 96*70 61*44 150*112 96*70 61*44 ThO'i gian nhung 0.78 0.67 0.67 2.35 2.41 2.25 ThO'i gian trich 0.26 0.26 0.24 0.72 0.68 0.69 DWT muc CU'O'ng ThO'i gian dQ nhung 10 1.77 10 1.76 10 2.44 10 3.23 10 3.4 10 1.92 s6 watermarking ThO'i gian trich 0.42 0.36 0.37 0.18 1.19 1.15 DWT muc CU'O'ng ThO'i gian nhung 1.99 2.44 0.62 3.12 2.08 s6 watermarking H.Watermark Bang Cac thong s6 watermarking H.Watermark Bang Cac thong Cmyng DWT mtl'c ThO'i gian trich 0.22 0.22 0.23 0.23 0.55 0.58 Chuang 7: Cai d~t thvc nghi~m / Stt PSNR H.Goc 45.69 45 44.99 44.26 46.13 46.1 300*255 300*255 300*255 600*400 600*400 600*400 Trang 98 H.Watermark 150* 112 100*75 61*44 150* 112 100*75 61*44 CuO'ng ThO'i gian nhung 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 0.005 Bang 10 Cac thong s6 watermarking / Stt PSNR H.Goc 47.5 47.67 47.8 38.68 38.9 39.29 300*255 300*255 300*255 600*400 600*400 600*400 H.Watermark 150*112 100*75 61*44 150*112 100*75 61*44 KET QuA THU DU

Ngày đăng: 01/09/2023, 21:50

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w