Kỹ thuật thủy vân bền vững dựa vào các phép biến đổi

B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI • HỌC • s PHẠM • HÀ NỘI • NGUYỄN HẢI YẾN KỸ THUÂT THỦY VÂN BÊN VỮNG DƯA VÀO CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI LUẬN VĂN THẠC SĨ MÁY TÍNH HÀ NỘI, 2015 B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐAI • HOC • s PHAM • HÀ NÔI • NGUYỄN HẢI YẾN KỸ THUẬT THỦY VÂN BÈN VỮNG DựA VÀO CÁC PHÉP BIẾN ĐỔI Chuyền ngành: Khoa Học Máy Tính Mã số: 60480101 LUẬN VĂN THẠC SĨ MÁY TÍNH Ngưòi hướng dẫn khoa học: PGS.TS Bùi Thế Hồng HÀ NỘI, 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Học viên Nguyễn Hải Yến LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Bùi Thế Hồng, Thầy cho định hướng, tận tình bảo giúp đỡ ý kiến quý báu để hoàn thành luận văn tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn Trường Đại Học Sư phạm Hà Nội tạo điều kiện cho trình học, làm hoàn thành khóa luận Xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô phòng Sau đại học Trường Đại học sư phạm Hà Nội Thầy Cô giáo dạy thỉnh giảng nhiệt tình giảng dạy, giúp đỡ trang bị cho kiến thức quý báu suốt thời gian học tập trường Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, người bạn động viên, giúp đỡ suốt trình học tập hoàn thành luận văn MUC LUC • • MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT THỦY VÂN .3 1.1 Kiến thức thủy v ân 1.1.1 Khái niệm thủy vân ảnh s ổ 1.1.2 Phân loại thủy vân frên ảnh s ố 1.1.3 Một sổ tỉnh chất thủy vân ảnh số 1.2 ứng dụng thủy vân ảnh số 1.2.1 Bảo vệ quyền ảnh s ổ 10 1.2.2 Phát giả mạo ảnh sổ 11 CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT THỦY VÂN BỀN VỮNG BẢO VỆ BẢN QUYỀN ẢNH SỐ DựA VÀO CÁC PHÉP BIÉN ĐỔI SVD VÀ DWT 13 2.1 Bảo vệ quyền ảnh số kỹ thuật thủy vân bền vững dựa vào phép biến đổi SVD kết hợp với phép biến đổi DWT 13 2.1.1 Phép biến đổi phân tích giá frị đom SV D 13 2.1.2 Bảo vệ quyền ảnh số kỹ thuật thủy vân bền vững dựa vào phép biến đổi SVD 14 2.1.3 Phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc 19 2.2 Bảo vệ quyền ảnh số kỹ thuật thủy vân bền vững dựa vào phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc DWT kết hợp YỚi phép biến đổi SVD 25 2.2.1.Lược đồ thủy vân DWT-SVD .25 2.2.2 Quá trình nhúng thủy vân DWT- SV D 27 2.2.3 Quá trình trích thủy vân DWT- SVD 28 CHƯƠNG 3: CÀI ĐẶT • VÀ THỬ NGHIỆM • KỸ THUẬT • THỦY VÂN BỀN VỮNG BẢO VỆ BẢN QUYÈN ẢNH SỐ DựA VÀO PHÉP BIẾN ĐỔI DWT VÀSV D 30 3.1 Chương trình nhúng thủy vân 30 3.2 Chương trình trích thủy vân 31 3.3 Chương trình kết hợp DWT _SVD 33 3.4 Kết thực nghiệm 36 3.5 Đánh giá thực nghiệm 37 3.5.1.Độ cảm nhận thủy vân 37 3.5.2.Độ bền vững thỷ vân 37 KẾT LUẬN 41 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 DANH MUC CHtT VIET TAT T V«A •?• Dien giai Chu viet tat Y nghla DCT Discrete Cosine Transform Bien doi Cosin roi rac DWT Discrete Wavelet Transform Bien doi song nho rai rac IDWT DFT Invert Discrete Wavelet Transform Bien doi nguoc DWT Discrete Fourier Transform PRNS Pseudo random number sequence Bien doi Forier roi rac rp? A,f ‘A 1•A Ti so tin hieu nhieu SVD Singular Value Decomposition Bien doi phan tich gia tri dcm Joint Photographic Experts Mot dinh dang anh nen LL Horizontally and vertically lowpass Loc thap ngang va doc LH Horizontally lowpass and vertically Loc thap ngang va loc JPEG highpass HL Horizontally highpass and vertically Loc cao ngang va loc lowpass HH cao doc thap doc Horizontally and vertically highpass Loc cao ngang va loc thap ngang SR Similitary Ratio Ti so tuomg tu DANH MỤC HINH VE Tên hình Y nghĩa Hình 1.1 Phân loại kỹ thuật thủy vân Hình 1.2 Mô hình trình nhúng thủy vân Hình 1.3 Mô hình trình tách kiêm định thủy vân Hình 2.1 Một khôi ảnh 8x8 ảnh Baboon Hình 2.2 Kêt phân tích SVD đôi với ma trận A Hình 2.1 Hình 2.3 Phân tích đa phân giải sử dụng Wavelet rời rạc Hình 2.4 Miên DWT chiêu Hình 2.5 Miên DWT hai chiêu Hình 2.6 Lược đô nhúng thủy vân sử dụng DWT kêt hợp với SVD Hình 2.7 Lược đô trích thủy vân sử dụng DWT kêt hợp sVD Hình 3.1 Kêt thủy vân với ảnh Lena Hình 3.2 Kêt thủy vân với ảnh Mandril Hình 3.3 Nhúng thủy vân giải nhúng sử dụng phép biên đôi DWT kết họp SVD với ảnh Lena Hình 3.4 Nhúng thủy vân giải nhúng sử dụng phép biên đôi DWT kết hợp SVD với ảnh Mandril DANH MỤC BẢNG Tên Bảng Bảng 3.1 Y nghĩa Chât lượng ảnh nhúng thủy vân thủy vân tìm lại Sử dụng phép biến đổi DWT kết hợp vào băng HH Bảng 3.2 Chât lượng ảnh nhúng thuỷ vân (chưa bị biên đôi) thuỷ vân tìm lại thay đổi k, nhúng vào băng HH M Ở ĐẨU Lý chọn đề tài Mấy năm trở lại có vấn đề quan tâm việc truy cập sử dụng không phép liệu mạng internet Mọi người thường xuyên chép trái phép liệu có quyền Vì yêu cầu đặt cần đưa phương pháp hữu hiệu để bảo vệ liệu có quyền Một phương pháp thùy vân số Hiện tại, có nhiều kỹ thuật thủy vân bền vững dựa vào phép biến đổi rời rạc, phép biến đổi Fourier, cosine phép biến đổi sóng nhỏ (DWT) số nhà nghiên cứu thủy vân sử dụng Ngoài ra, có số phép biến đổi rời rạc khác sử dụng riêng rẽ kết hợp để nhúng thủy vân vào ảnh Đó phép biến đổi SVD (Singular Value Decomposition) kết hợp với phép biến đổi DWT (Discret Wavelet Transportation) Do vậy, em chọn đề tài nghiên cứu: “Kỹ thuật thủy văn bền vững dựa vào phép biến đổi Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu lược đồ thủy vân bền vững bảo vệ quyền ảnh số dựa vào phép biến đổi SVD DWT - Cài đặt lược đồ thử nghiệm đánh giá kết Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu kỹ thuật thủy vân bền vững - Tìm hiểu kỹ thuật thủy vân bền vững, ứng dụng bảo vệ quyền ảnh số dựa vào phép biển đổi SDV DWT - Sử dụng công cụ lập trình để tạo chương trình thử nghiệm 27 2.2.2 Quá trình nhúng thủy vân DWT- SVĐ Đầu vào: gồm ảnh gốc I, thủy vân w ảnh đa cấp xám Đầu ra: ảnh chứa thủy vâní nhận cách nhúng w vào I, khóa bí mật k Nội dung thuật toán gồm bước sau: Bước 1: Áp dụng phép biến đổi DWT 41ần ảnh gốc I Anh gốc Ảnh sau áp dụng Wavelet mức Để tiện theo dõi, ký hiệu vùng tần số thấp kết biến đổi Wavelet mức (LL4) A Bước 2: Sử dụng khai triển SVD A a ^ W a, sa , va) (3.1) Bước 3ĩ Khai triển SVD ảnh w W ^ j w , s w , vw ) (3.2) Bước 4: Nhúng dấu thủy vân theo công thức Saw = + a^w (3-3) Trong đó,0< a < hệ số điều chỉnh ảnh hưởng thủy vân ảnh thủy vân Giá trị a lớn tính bền vững cao chất lượng ảnh thấp Mặt khác, dấu thủy vân w phải kích thước với A 28 Bước 5: Tính: Av = Ua x $ a w x Và ( -4) Bước 6\ Thay Aw cho A Bước áp dụng biến đổi IDWT mức để nhận đượcảnh chứa thủy vâní thủy vân / thuật toán lưu trữ khóa bí gồm: ảnh thu gọn A hai ma trận uw Vw 2.2.3 Quá trình trích thủy vân DWT- SVD Trong trình trao đổi ảnh, ảnh / bị công thành /*, việc trích thủy vân ảnh /* thực sau: Đầu vào: ảnhchứa thủy vân I* Đầu ra: thủy vân w* tách từ ảnh p Bước ỉ: Áp dụng biến đổi DWT mức đối YỚi ảnh/* 29 Bước 2\ Áp dụng khai triển SVD A* A* (U* ,s* ,v*) (3.5) Bước 3: Áp dụng khai triển SVD A A^(U,S,V) (3 6) Bước 4' Tính _ S —S* S i= ? = f _ _ (3.7) Bước 5: Tái tạo lại dấu thủy vân w* = Uw X s*w X vw (3.8) Trong thuật toán trích thủy vân sử dụng đến khóa bí tạo thuật toán nhúng thủy vân gồm: ảnh thu gọn A hai ma trậnuwvà Vw Vậy lược đồ thủy vân DWT_ SVD có tính bền vững cao chống lại số phép công nén JPEG, nhiễu, lọc, làm mờ, cân sáng phép cắt 30 CHƯƠNG 3: CÀI ĐÃT • VÀ THỬ NGHIÊM • KỸ THUÃT • THỦY VÂN BỀN VỮNG BẢO VỆ BẢN QUYỀN ẢNH SỐ DựA VÀO PHÉP BIẾN ĐỔI DWT VÀ SVD 3.1 Chương trình nhúng thủy vân Đầu vào: gồm ảnh gốc I (Lena, kích thước 512x512)dấu thủy vân w Đầu ra: ảnh chứa thủy vân/' nhận cách nhúng w vào I Chương trình nhúng thủy vân sau: function[LL_inv] = signature_embedding(LL, signature) [LL_1, H L , L H , HH_1] = dwt2(LL, 'haar'); [LL_2, HL_2, LH_2, HH_2] = dwt2(LL_l, 'haar'); [LL_3, HL_3, LH_3, HH_3] = dwt2(LL_2, 'haar'); [LL_4, HL_4, LH_4, HH_4] = dwt2(LL_3, 'haar'); LL_4 = reshape(LL_4, 1, length(LL_4)A2); HH_4 = reshape(HH_4, 1, length(HH_4)A2); combined LL4 and HH4 coef - [LL HH 4]; negativeidxs = combined_LL4_and_HH4_coef(logical(combined_LL4_and_HH4_coef)) < 0; combined_LL4_and_HH4_coeff_pos = abs(combined_LL4_and_HH4_coef); integer_part = fỉx(combined LL4 and HH4 coeff_pos); fraction_part = abs(combined LL4 and HH4 coeff_pos - integer_part); binarycoeffïcients = {}; forp = l:length(integer_part) binary_coefficients{p} = bitget( uintl6( integer_part(p) ), 16:-1:1 ); end for m = 1:length(signature) for n = 1:16 if (n== 10) binary_coefficients{l, m}(n) = signature(m); end end end bin2decimal = zeros(l, lengüi(binary coefficients)); fo rx = l:lengứi(binary_coeffĩcients) disp(binary_coefficients{l, x}); 31 bin2decimal(x) = binaryVectorToDecimal(binary_coeffĩcients{l, x}); end bin2decimal = bin2decimal + fraction_part; b in d ecim a l(n eg a tiv e_ id x s 1) = -b in 2d ecim al(n egative_id xs 1); clear('LL_r, 'LL_2', 'LL_3', 'LL_4', 'HH_4', 'combined_LL4_and_HH4_coef, 'negative idxs', 'combined_LL4_and_HH4_coeff_pos', 'integer_part', 'ữaction_part', 'binarycoefficients', 'signature'); LL_4_modified = bin2decimal(l:256); HH_4_modified = bin2decimal(257:end); LL modified = reshape(LL_4 modified, 16, 16); HH_4_modified = reshape(HH_4_modified, 16, 16); clear('bin2decimar); LL_3_inv = idwt2(LL_4_modified, HL_4, LH_4, HH_4_modified, 'haar'); LL_2_inv = idwt2(LL_3_inv, HL_3, LH_3, HH_3, 'haar'); LL l inv = idwt2(LL_2_inv, HL_2, LH_2, HH_2, 'haar'); LL inv = idwt2(LL_l_inv, HL_1, LH_1, HH_1, ’haar’); clear('LL_l_inv', 'LL_2_inv', 'LL_3_inv', 'LL_4_modified', ’HL_1', 'HL_2', 'HL_3', 'HL ', 'LH 1, 'LH , 'LH , 'LH , 'HH 1, 'HH , ’HH_3’, 'HH_4_modified'); end 3.2 Chương trình trích thủy vân £>ầw vào: ảnhchứa tìiủy vân I* Đầu ra: thủy vân w* tách từ ảnh I* Chương trình trích thủy vân sau: fiinction [watermark logo extracted, generated signature, reconstructed signature, LLw_4, HHw_4] = watermark_extraction(watermarked_image, watermark logo, key, sigjiatureauüientication) [LLw HLw LHw HHw] = dwt2(watermarked_image, 'haar'); [LLw l, HLw l, LHw l, HHw l] = dwt2(LLw, 'haar'); [LLw_2, HLw_2, LHw_2, HHw_2] = dwt2(LLw_l, 'haar'); [LLw_3, HLw_3, LHw_3, HHw_3] = dwt2(LLw_2, 'haar'); [LLw_4, HLw_4, LHw_4, HHw_4] = dwt2(LLw_3, 'haar'); clear('LLw 1', ’LLw_2’, ’LLw_3', 'HLw_r, 'HLw_2', 'HLw_3', ’HLw_4’, 'LHw 1, 'LHw , 'LHw , 'LHw , 'HHw_r, 'HHw_2, 'HHw_3 , 32 'LLw', 'HLw', 'LHw'); [Uw_x Sw_x Vw_x] = svd(watermark_logo, 'econ'); generatedsignature = signature_generation(Uw_x, Vw_x, key); reconstructedsignature = signature_extraction(LLw_4, HHw_4, length(watermarklogo)) ; if (signatureauthentication true) if ( reconstructed signature generated signature | corr2(reconstructed_signature, generated signature) > 0.7 ) [Ucw Sew Vcw] = svd(HHw, 'econ'); HHsingularValues = zeros(length(watermark_logo)); Shh diag = diag(HH singularValues); Scw diag = diag(Scw); if (length(watermark_logo) >= 256) Shh_diag(l:length(Scw), :) = Scw diag; elseif (length(watermark logo) < 256) Shh_diag(l:length(watermark_logo), :) = Scw_diag(l :length(watermark_logo), :); end HH_singularValues(logical(eye(size(HH_singularValues)))) = Shhdiag; watermark logo extracted = Uw_x * HH singularValues * Vw_x'; clear( 'Uw_x', 'Sw x', 'Vw_x', 'Ucw', ',Scw', 'Vcw', 'HH singularValues', 'Shh diag', 'Scwdiag'); else errordlg('Authetication Failure The signatures not match No watermark extracted!'); watermarklogoextracted = zeros(length(watermark_logo), length(watermarklogo)) ; return; end else [Ucw Sew Vcw] = svd(HHw, 'econ'); HHsingularValues = zeros(length(watermark_logo)); Shhdiag = diag(HHsingularValues); Sew diag = diag(Scw); if (length(watermark_logo) >= 256) Shh_diag(l:length(Scw), 1) = Scwdiag; elseif (length(watermark logo) < 256) Shh_diag(l:length(watermark_logo), :) = Scw_diag(l :length(watermark_logo), :); 33 end HHsingularV alues(logical(eye(size(HH_singularValues)))) = Shhdiag; clear('Ucw', 'Sew', 'Vcw', 'Shh diag', 'Scw diag', 'Scw random diag'); watermark logo extracted = Uw_x * HH singularValues * Vw_x'; clear('HH_singularV alues'); end end 3.3 Chương trình kết hợp DWT _SVD Chươns trình kết hợp sau: function [psnr values, srvalues] = dwt_svd() clear all; close all; clc; folder name = uigetdir(pwd, 'Chon file chua anh'); if ( folder name ~= ) if ( strcmp(pwd, folder name) == ) cd(foldername); end else return; end [cover fname, cover_pthname] = uigetfíle('*.jpg; *.png; *.bmp', 'Chon anh goc '); if (coverfname ~= 0) cover image = strcat(cover_pthname, cover fiiame); cover image = double( convert2gray( cover image ) ); cover image = imresize(cover_image, [512 512], 'bilinear'); else return; end [watermark fiiame, watermark_pthname] = uigetfile('*.jpg; *.png; *.tif; *.bmp', 'Chon anh thuy v an '); if (watermarkfname ~= 0) watermark logo = strcat(watermarkJth n am e, watermark fiiame); watermarklogo = double( im2bw( convert2gray(watermark_logo))); watermark logo = imresize(watermark_logo, [512 512], 'bilinear'); else return; end 34 numOfKeys = printfigures = true; psnrvalues = zeros(l, numOfKeys); srvalues = zeros(l, numOfKeys); WatermarkDiff = zeros(length(watermark_logo), length(watermark_logo)); for key = 1:numOfKeys [watermarkedimage, originalsignature] = watermark_embedding(cover_image, watermarklogo, key); watermarked images dir = strcat(pwd, '\watermaking_imagesY); if ~exist(watermarked_images_dir, 'dir') mkdir(watermarkedimagesdir); end watermarked_image_path = strcat(watermarked_images_dir, num2str(key), ’■png’); imwrite(uint8(watermarked_image), watermarked_image_path, 'png'); original_signature((original_signature = 0)) = -1; psnr values(key) = psnr(cover_image, watermarked image); if (print figures == true) figure; subplot(2, 2, 1); imshow(cover_image, []); title('Cover image'); subplot(2, 2, 2); imshow(watermarked_image, []); title('Watermarked image signed with secret key'); subplot(2, 2, 3); imshow(watermark_logo, []); title('Watermark logo'); subplot(2, 2, 4); str = ['PSNR = ', num2str(psnr_values(key))]; text(0.2, 0.5, str); axis off; end [watermark logo extracted, extracted signature, recon sig corr, LL4, HH4] = watermark_extraction(watermarked_image, watermark logo, key, false); extracted_signature((extracted_signature = 0)) = -1; WatermarkDiff(key,:) = abs(extracted_signature - original signature); sr values(key) = sr(WatermarkDiff); if (sr_values(key) >0.7) conclus = 'AUTHENTICATION OK!'; 35 else conclus = 'AUTHENTICATION PROBLEM!’; end if (printfigures == true) figure; subplot(2, 2, 1); imshow(watermark_logo, []); title('Watermark logo'); subplot(2, 2, 2); imshow(watermark_logo_extracted, []); title('Extracted watermark'); subplot(2, 2, 3); str = ['SR = ', num2str(sr_values(key))]; text(0.4, 0.5, str);axis off; subplot(2,2,4); text(0.2, 0.5, conclus);axis off; end clear('watermark_correct', 'comb_HH4_LL4', 'watermarkwrong', 'combwr_HH4_LL4', 'original signature', 'LL4', 'HH4', 'LL4wr', 'HH4wr'); clear('watermark_logo_row', 'watermark logo extracted correct', 'watermark logo extracted wrong', 'watermarked image', 'watermark correct', 'watermark wrong', 'message correct', 'message wrong', 'watermarked image'); end end 36 3.4 Kết thực nghiệm Trong thực nghiệm luận văn sử dụng ảnh gốc cover image khác (Lena vàMandril) dùng để nhúng ảnh thủy vân logo trường sư phạm thành công hình sau: Hình 3.1 Kết thủy vân với ảnh Lena Hình 3.2 Kết thủy vân với ảnh Mandril 37 3.5 Đánh giá thực nghiệm 3.5.1.Độ cảm nhận thủy vân Ảnh gốc sử dụng ảnh đa cấp xám:Lena,kích thước 512x512, thuỷ vân ảnh: logo Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2kích thước 660x660, hệ số k sử dụng 1, kích thước khối m X« chọn 8x8 Để đánh giá chất lượng kỹ thuật thuỷ vân đề xuất, thử nghiệm với trường hợp nhúng thuỷ vân vào băng HH Độ cảm nhận chất lượng cảm nhận ảnh chủ, không bị méo mó có xuất thủy vân Có thể sử dụng hệ thống thị giác người để cảm nhận đánh giá tiêu chuẩn Chất lượng ảnh sau nhúng thuỷ vân đánh giá thông qua giá trị tỷ số PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) ảnh gốc I ảnh chứa thuỷ vân Iw có kích thước làp*q theo công thức: ; đó, MSE = — P S N R = o g 10 ■sJMSE J p X q Ỳ “ ẳ (j(í, j) - M i , j)Ỵ % (4 -1) Trong đó, Max(I) giá trị cực đại tất điểm ảnh I Đối với ảnh đa cấp xám Max(I) = 255, ảnh nhị phân Max(I) =1, MSE hệ số Với phép biến đổi ảnh, người ta chấp nhận giá trị PSNR khoảng 30 - 50 dB Giá trị PSNR lớn thể sai khác ảnh gốc ảnh sau nhúng thông tin thấp 3.5.2.ĐỘ bền vững thỷ vân Độ bền vững độ đo bền vững thủy vân trước công có chủ đích không chủ đích, nhằm gỡ bỏ biến dạng thủy vân phép xử lý tín hiệu số khác Đây kỹ thuật sử dụng sau kỹ thuật thuỷ vân Thuỷ vân nhúng sau giải mã so sánh để kiểm định, chứng thực thuỷ vân Có thuỷ vân nhìn thấy mang ý nghĩa nhận biết công việc trở nên đơn giản chẳng hạn thuỷ vân chuỗi mã ký tự ASCII mang thông tin 38 tên tác giả, ngày tháng giải mã ta dễ dàng nhận biết thông tin Hay thuỷ vân ảnh chẳng hạn giải mã ảnh tương tự ta nhìn thấy khác biệt hai ảnh Tuy nhiên, số trường hợp thuỷ vân chuỗi bit mang ý nghĩa thống kê, công việc nhận diện thuỷ vân không đơn giản Hoặc trường họp thuỷ vân thông tin mang ý nghĩa nhận biết phải có kỹ thuật để kiểm định sai lệch thủy vân tách so với thuỷ vân gốc Chất lượng thuỷ vân trích từ ảnh nhúng đánh giá thông qua tỷ số tương tự SR (Sỉmỉlitary Ratio) thuỷ vân gốc w thuỷ vân tách W’ theo công thức: SR=S/(S+D) Trong đó, s số bit trùng nhau, D số bit lệch w W’ Chất lượng ảnhgốc, ảnh thuỷ vân gốc, ảnh sau nhúng thuỷ vân, ảnh thủy vân tìm lại được(chưa qua biến đổi) trình bày hình sau £ Ì ẩ m t Anh gôc Anh thủy vân 512x512 660x660 Anh gôc nhúng thủy vân PSNR =39.3288 N^1967'^/ Anh thủy vân tìm SR= Hình 3.3 Nhúng thủy vân giải nhúng sử dụng phép biến đổi DWTkết hợp SVD với ảnh Lena Thử nghiệm với hệ số tương quan khác nhau, ta có kết bảng bên dưới: 39 r Bảng Chât lượng ảnh nhúng thủy vân thủy vân tìm lại Sử r r dụng phép biên đôi DWT kêt hợp vào băng HH Hệ sô k PSNR SR 39.3288 39.2942 39.2237 39.4500 39.3227 39.5070 39.3266 Thay đổi ảnh gốc, giữ nguyên ảnh thủy vân: :Với k=l; (i) ảnh gốc 512x512 thuỷ vân gốc 660x660; trường họp nhúng vào băng HH,ảnh nhúng thuỷ vân, tỷ số PSNR, thuỷ vân tìm lại tỷ số tương tự SR thử nghiệm sau: 19 Ĩ3 Ảnh gốc Ảnh thủy vân Ảnh gốc nhúng thủy vân Anh thủy vân tìm 512x512 660x660 PSNR = 31.0504 SR= Hình 3.4 Nhúng thủy vân giải nhúng sử dụng phép biến đổi DWTkết hợp SVD với ảnh Madriỉ 40 Thử nghiệm với hệ số tương quan khác nhau, ta có kết Bảng đây: Bảng 3.2 Chất lượng ảnh nhúng thuỷ vân (chưa bị biến đổi) thuỷ vân tìm lại thay đổi k , nhúng vào băng HH Hệ sô k PSNR SR 31.0504 31.0742 31.0584 30.9785 31.0376 31.0613 31.0520 Trong thực nghiệm này, dùng kỹ thuật thuỷ vân kết hợp kỹ thuật thuỷ vân, dùng phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc với kỹ thuật thuỷ vân phân tích giá trị đơn Các kết thử nghiệm cho thấy: • Ảnh gốc sau nhúng thuỷ vân có sai khác với ảnh gốc phạm vi chấp nhận được, với k tăng từ đến 7, PSNR giảm từ 39.5070 đến 31.0376, yếu tố đảm bảo tính ẩn thuỷ vân ứng dụng thuỷ vân ẩn • Số liệu thử nghiệm với k=lcho đến k = cho thấy thuỷ vân có tính bền vững cao, SR = 1, yếu tố đảm bảo yêu cầu tính bền vững thuỷ vân Vậy kết thực nghiệm cho thấy lược đồ thủy vân có chất lượng ảnh độ bền vững thủy vân tốt đáp ứng yêu cầu thủy vân bền vững 41 KÉT LUẬN • Luận văn tập trung nghiên quyền ảnh số kỹ thuật thủy vân bền vững dựa vào phép biến đổi DWT kết hợp với phép biến đổi SVD Các đóng góp luận văn bao gồm: - Cung cấp tài liệu tổng quan kỹ thuật thủy vân số, đặc biệt kỹ thủy vân dựa vào phép biến đổi - Xây dựng phàm mềm nhúng thủy vần trích thủy vân ngôn ngữ Matlab làm công cụ thực nghiệm cho lược đồ cải tiến - Luận văn chuyên sâu vào phương phápbản quyền ảnh số kỹ thuật thủy vân bền vững dựa vào phép biến đổi DWT kết hợp với phép biến đổi SVD để đưa phần mềm trích dấu thủy vân xác thực ảnh gốc