Kỹ thuật audio WATERRMARKING trong phát thanh truyền hình

HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI - Phm Vn Giỏp K THUT AUDIO WATERMARKING TRONG PHT THANH TRUYN HèNH Chuyờn ngnh : K thut Truyn thụng LUN VN THC S K THUT Thc s K thut Truyn thụng NGI HNG DN KHOA HC TS NG QUANG HIU H Ni Nm 2013 GVHD: TS ng Quang Hiu HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting MC LC LI CAM OAN DANH MC Kí HIU V VIT TT DANH MC CC BNG DANH MC HèNH V V TH M U 11 Chng 1: Audio Watermarking 14 1.1 Vn giu tin 14 1.1.1 Khỏi nim 14 1.1.2 Phõn loi k thut giu tin 16 1.1.3 Cỏc thnh phn k thut giu tin 17 1.1.4 Cỏc giao thc giu tin 18 1.1.5 Giu tin d liu a phng tin 21 1.2 Audio Watermarking 24 1.2.1 Gii thiu 24 1.2.2 Tiờu 24 1.2.3 Cỏc phng phỏp k thut audio watermarking 25 Chng 2: K thut OFDM 38 2.1 Gii thiu chng 38 2.2 Cỏc nguyờn lý c bn ca OFDM 38 GVHD: TS ng Quang Hiu HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting 2.3 n súng mang (Single Carrier) 44 2.4 a súng mang (Multi-Carrier) 45 2.5 S trc giao (Orthogonal) 47 2.5.1 Trc giao tn s 48 2.5.2 Mụ t toỏn hc ca OFDM 49 2.5.3 Cỏc k thut iu ch OFDM 55 2.6 Cỏc c tớnh ca OFDM 63 2.6.1 u im 63 2.6.2 Nhc im 64 2.7 Acoustic OFDM 65 2.7.1 Gii thiu 65 2.7.2 Cụng ngh truyn d liu õm 66 2.7.3 Acoustic OFDM 67 2.7.4 Th nghim truyn d liu m 75 2.7.5 Phỏc tho ca h thng th nghim 78 2.7.6 Kt qu 81 Chng 3: K thut audio watermarking vi file nộn MP3 83 3.1 Gii thiu 83 3.2 Tiờu chun nộn MPEG Audio Layer III 84 3.3 C s cụng ngh Audio Watermarking 85 3.4 H thng watermark õm cho file MP3 88 GVHD: TS ng Quang Hiu HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting 3.4.1 Lc chớnh 88 3.3.2 C ch rỳt thụng tin 90 4.3 C ch nhỳng 91 3.4.4 C ch phỏt hin 93 3.4.5 Gii phỏp thc hin Watermaking 94 3.5 Kt qu ỏnh giỏ audio watermark 97 3.5.1 ỏnh giỏ 97 3.5.2 Kt qu th nghim ca Dimitrios Koukopoulos v Yannis C Stamatiou thuc i hc Ioannina Hy Lp 99 3.6 Kt lun 102 Chng H thng Audio watermaking phỏt truyn hỡnh 103 4.1 Gii thiu 103 4.2 Mó húa o lng khỏn gi 103 4.3 Cỏc ng dng khỏc ca Watermarking 104 4.4 Li ớch ca cụng ngh audio watermarking 104 4.5 Quy trỡnh o lng khỏn gi 105 4.6 H thng truyn hỡnh 106 4.7 Giỏm sỏt phỏt súng qung cỏo v thng kờ 107 KT LUN V KIN NGH 108 TI LIU THAM KHO 110 GVHD: TS ng Quang Hiu HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting LI CAM OAN * * * Tụi xin cam oan rng õy l cụng trỡnh nghiờn cu ca tụi, cú s h tr t Ging viờn hng dn TS ng Quang Hiu Cỏc ni dung nghiờn cu v kt qu ti ny l trung thc v nhng s liu cỏc bng biu phc v cho vic phõn tớch, nhn xột, ỏnh giỏ c chớnh tỏc gi thu thp t cỏc ngun khỏc cú ghi phn ti liu tham kho Ngoi ra, ti cũn s dng mt s nhn xột, ỏnh giỏ cng nh s liu ca cỏc tỏc gi, c quan t chc khỏc, v cng c th hin phn ti liu tham kho Nu phỏt hin cú bt k s gian ln no tụi xin hon ton chu trỏch nhim trc Hi ng, cng nh kt qu lun ca mỡnh H Ni, ngy 12 thỏng 09 nm 2013 Tỏc gi Phm Vn Giỏp GVHD: TS ng Quang Hiu HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting DANH MC Kí HIU V VIT TT Vit tt Din gii HVS Human Vision System HAS Human Auditory System DCT DiscreteCosine Transform DFT Discrete Fourier transform DWT Discrete wavelet transform LSB Least Significant Bit OFDM Orthogonal frequency-division multiplexing ICI Inter Symbols Interference IFFT Inverse fast Fourier transform AWGN Additive white Gaussian noise FEC Forward Error Correction FM Frequency modulation AM Amplitude modulation PM Phase modulation SSB Single Side Band VSB Vestigial side Band DSBSC Double Side Band Suppressed Carrier ASK amplitude-shift keying FSK Frequency shift keying GVHD: TS ng Quang Hiu HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting PSK Phase shift keying QAM Quadrature amplitude modulation SNR Signal-to-noise ratio DSP Digital Signal Processing QPSK Quadrature Phase Shift Keying BPSK binary phase-shift keying IQ Inphase Quadrature URL Uniform Resource Locators PN Pseudo random Noise STBC Space Time Block Coding HPF High-pass filter BER Bit error rate BCH Bose Chaudhuri Hocquenghem MP3 MPEG Audio Layer CRC Cyclic redundancy check MDCT Modified Discrete Cosine Transform MPEG The Moving Picture Experts Group SDTV Standard-definition television HDTV High-definition television PAL PHASE ALTERNATIVE LINE VoD Video on Demand GVHD: TS ng Quang Hiu HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting SDI Serial digital interface AES Advanced Encryption Standard DANH MC CC BNG Bng 1: Cỏc iu ch s Bng 2: Tớn hiu iu ch QPSK Bng3: Mó Gray Bng 4: c im ca Loa v Mic s dng Bng 5: Thụng s h thng Bng 6: Mu watermark Bng 7: Thi gian kim tra nhỳng watermark Bng : Thi gian kim tra phỏt hin watermark Bng : Thi gian kim tra vi chỡa khúa khỏc DANH MC HèNH V V TH Hỡnh 1.1 Mụ hỡnh giu tin Hỡnh 1.2 Mụ hỡnh tỏch tin Hỡnh 1.3 Cỏch phõn loi Hỡnh 1.4 í tng ca phng phỏp tri ph truyn thng Hỡnh 2.1 So sỏnh k thut súng mang khụng chng xung (a) v k thut súng mang chng xung (b) GVHD: TS ng Quang Hiu HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting Hỡnh 2.2: S h thng OFDM Hỡnh 2.3 H thng OFDM c bn Hỡnh 2.4 Sp xp tn s h thng OFDM Hỡnh 2.5 Symbol OFDM vi subscriber Hỡnh 2.6: Ph ca súng mang OFDM Hỡnh 2.7: Truyn dn súng mang n Hỡnh 8: Cu trỳc h thng truyn dn a súng mang Hỡnh 2.9: Cỏc súng mang trc giao Hỡnh 2.10 Thờm CP vo symbol OFDM Hỡnh 2.11: T ớch ca hai vector trc giao bng Hỡnh 2.12: Giỏ tr ca súng sine bng Hỡnh 2.13: Tớch phõn ca hai súng sine cú tn s khỏc Hỡnh 2.14: Tớch hai súng sine cựng tn s Hỡnh 2.15 : Biu khụng gian tớn hiu BPSK Hỡnh 16 : Biu tớn hiu tớn hiu QPSK Hỡnh 2.17: Chựm tớn hiu M-QAM Hỡnh 2.18: Gin IQ ca 16-PSK dựng mó Gray Mi v trớ IQ liờn tip ch thay i mt bit n Hỡnh 2.19: Gin IQ cho cỏc dng iu ch s dng OFDM Hỡnh 2.20 Phng phỏp iu ch Acoustic OFDM Hỡnh 2.21 Tớn hiu Acoustic OFDM Hỡnh 2.22 Ph tớn hiu khung ng b Acoustic OFDM GVHD: TS ng Quang Hiu HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting Hỡnh 2.23 Khong cỏch tuyn truyn so vi BER Hỡnh 2.24 Gúc song n so vi BER Hỡnh 2.25 Thuc tớn biờn v pha Hỡnh 2.26 Cu hỡnh h thng Hỡnh 3.1 Lc chớnh Hỡnh 3.2 : Nhỳng Watermark Hỡnh 4.1 Quy trỡnh o khỏn gi Hỡnh 4.2 Nhỳng watermark thi gian thc tớn hiu truyn hỡnh Hỡnh 4.3 Chi tit b chốn Watermark Hỡnh 4.4 H thng audio watermark cho Truyn hỡnh GVHD: TS ng Quang Hiu 10 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting - Mt quan trng l tớnh bn vng Thut toỏn hot ng lnh vc nộn v khụng phi thi gian Cú ngha l, nhỳng cỏc bit watermark nhng vựng h s t l ca cỏc khung ca tin õm MP3 l vựng c bit cỏc dũng d liu õm v khụng cú d liu õm nguyờn gc Do ú, thut toỏn l bn vng chng li cỏc cuc tn cụng d liu õm Ngoi ra, nú l bn vng chng li cỏc cuc tn cụng ti tng vựng hoc thm cỏc cuc tn cụng ngu nhiờn cho ton b khu vc h s t l bi vỡ thnh phn watermark chớnh c phõn phi trờn phm vi ton b cỏc bng v l chỡa khúa cho phộp phỏt hin c t l phn trm ca nú ó b h hng Cỏc cuc tn cụng nh vy l khụng thc s l mi nguy him bi dn n bin dng õm v lm hng cht lng õm Ta cn cp n l , cỏc cuc tn cụng trờn thi gian c ỏp dng cho d liu õm thụ , chỳng cn cỏc tin õm MP3 ó watermark cha gii nộn Nhng , thut toỏn a khụng th x lý gii mó cỏc tin õm MP3 v ghi õm ca nú Tuy nhiờn , ngi s dng c hi khụng thớch loi tn cụng ny , bi vỡ lm tn tht nghiờm trng v cht lng Bi vỡ mt tin õm MP3 ó watermark ó thay i mt s h s t l c s dng to cỏc d liu õm thc quỏ trỡnh gii nộn Vic sa i ny ngn cn vic gii nộn m khụng nh hng cht lng õm Vỡ vy, ý ngha ny cú th khng nh rng thut toỏn ca bn vng chng li cỏc cuc tn cụng nh vy Mt loi cuc tn cụng khỏc l to mt kờnh mono t hai kờnh õm stereo Tn cụng ny c x lý hiu qu bi vỡ cỏc thnh phn tn ti trờn trc thi gian cuc tn cụng ny c cỏc thnh phn trờn cỏc trc bng b h hi - Cui cựng nờn cp n thut toỏn cú th c s dng c hai xỏc thc v bo v bn quyn iu ny l bn cht ca chớnh watermark , nú cú th tn ti chng li cỏc cuc tn cụng (tr watermark t bn gc c watermark bi ch s hu thc s ) bi vỡ nú c lan truyn trờn tt c cỏc cỏc gii h s t l v nú cú th c s dng chng minh quyn s hu ca cỏc tin cú cha nú GVHD: TS ng Quang Hiu 98 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting 3.5.2 Kt qu th nghim ca Dimitrios Koukopoulos v Yannis C Stamatiou thuc i hc Ioannina Hy Lp Th nghim iu kin phũng thớ nghim ó c chng minh rng nhỳng chốn watermark cú bin dng nh nhng khụng ln S bin dng l rừ rng hn trng hp ca nhng bi th núi khụng cú õm nn Thut toỏn h a cú th c s dng phõn phi trc tuyn cỏc tin õm v a CD-ROM v DVD t ngnh cụng nghip õm nhc vi mc ớch xỏc thc v bo v bn quyn nú ch cn tc truyn ti nh s dng trc tuyn v cỏc tớnh toỏn cú phc thp bi vỡ h ch b sung hoc bt trờn cỏc s nguyờn hoc byte Ngoi ra, ca chớnh bn cht cn thit bo v bn quyn Cỏc tin õm ó c s dng cỏc thớ nghim ca h l: Youthinasia: Disco õm nhc (44,1 kHz, 128 kbps) Dream: Nam ca hỏt dõn tc vi cỏc nhc c bn a (44,1 kHz, 128 kbps) Ipomoni: õm nhc dõn gian Hy Lp (44,1 kHz, 128 kbps) Blue: nhc pop Hy Lp (44,1 kHz, 96 kbps) Cỏc thớ nghim sau õy (kim tra thi gian) ó c tin hnh mt Pentium 4: 3,4 GHz Lp i lp li cỏc th nghim thi gian mỏy tớnh vi tc x lý khỏc t 733 MHz n 3,1 GHz, nú c quan sỏt thy rng thi gian c tớnh (nhỳng thi gian phỏt hin) l t l thun vi tc x lý nguyờn liu Bng cho thy cht lng cm nhn cỏc tin watermark xp x nh l lm gim cht lng MPEG-nộn Hu ht cỏc kt qu khong 2, cú ngha l mt s khỏc bit nh gia hai õm stereo GVHD: TS ng Quang Hiu 99 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting Vớ d MPEG 1wm Youthinasia -103kb 1,5 1,6 Dream 1,3Mb 1,5 1,6 Impomoni -2,9Mb 1,5 1,6 Blue 2,2Mb 1,5 1,6 Bng 6: Mu watermark Bng a mt s kt qu th nghim vi thi gian cn thit h thng ca h nhỳng mt watermark cỏc tin õm MP3 Mt ln na cỏc h s t l khai thỏc thnh phn ca h thng l tn thi gian nht Nhn thy rng t l ớt hn chỳt dn n nhiu khung kt qu mó húa d liu õm hn ú l cỏch cỏc tin õm Blue cú nhiu thi gian õm nhc thc s hn Ipomoni nú cú kớch thc nh Tờn file Kớch thc Thi gian nhỳng (giõy) Thi gian thc nhc (%) Youthinasia -103kb 6 Dream 1,3Mb 55 78 Impomoni -2,9Mb 128 178 Blue 2,2Mb 92 180 Bng 7: Thi gian kim tra nhỳng watermark Mt phn quan trng ca thut toỏn l c ch phỏt hin watermark m thi gian quan trng cn thit trớch xut cỏc h s t tin gc Bng a mt s kt qu thi gian ca phng thc phỏt hin cựng vi t l phỏt hin watermark thnh cụng GVHD: TS ng Quang Hiu 100 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting Tờn file Kớch thc Thi gian phỏt hin (giõy) Phỏt hin (%) Youthinasia -103kb 4,5 100 Dream 1,3Mb 54 100 Impomoni -2,9Mb 108 100 Blue 2,2Mb 90 100 Bng : Thi gian kim tra phỏt hin watermark Ngoi cỏc thớ nghim thi gian c bn trờn, h s dng cỏc tin õm Dream nghiờn cu tỏc ng ca vic s dng cỏc chỡa khúa watermark khỏc cỏc tin õm trờn cựng mt watermark nhỳng v thi gian phỏt hin (Bng 9) Dream Thi gian nhỳng (giõy) Thi gian phỏt hin (giõy) Mt ký t watermark (w) 57 54 Mt ký t watermark (p) 56 54 Hai ký t watermark (re) 53 54 Bng : Thi gian kim tra vi chỡa khúa khỏc Trong Bng ta cú th thy rng s dng cỏc key ký t khỏc (9-bit watermarks-8 bit watermark + bit ng b húa) cú mt s khỏc bit nh thi gian phỏt hin watermark, s dng mt chỡa khúa hai ký t (17-bit watermark), thi gian phỏt hin tr nờn ln hn so vi thi gian nhỳng Nhng kt qu ny l hp lý nu ta cú cỏc thut toỏn nhỳng tỡm kim cho thnh phn tng t s dng chỳng cho nhỳng watermark Vỡ vy, l hp lý cho cỏc chỡa khúa khỏc cú xỏc sut khỏc vic tỡm kim thnh phn tng t lung õm Th hai, ú vic s dng hai chỡa khúa ký thỡ kt qu l thi gian phỏt hin hn thi gian nhỳng, tng cng d oỏn trc ú iu ny cho thy vic la chn cỏc chỡa khúa watermark rt GVHD: TS ng Quang Hiu 101 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting quan trng vi thi gian nhỳng/phỏt hin watermark hn so vi kớch thc ca chỡa khúa 3.6 Kt lun Phng phỏp watermark c trỡnh by chng ny s dng v tớch hp cỏc khỏi nim watermark õm v hiu qu mó húa iu ny cho phộp ngi dựng chng minh quyn s hu ca cỏc tin õm bng cỏch hin th rng h bit mt thuc tớnh ca chui watermark Ngoi ra, phng phỏp ny khụng tớnh toỏn hay ũi hi khụng gian, ú nú cung cp kh nng ca nhỳng watermark v phỏt hin thi gian thc, khụng b mộo phỏt hin ca õm õy l mt c im vụ cựng quan trng thụng tin qun bỏ v phỏt tỏn cỏc d liu cú õm ti nhiu ngi s dng Tt nhiờn, mụ t trờn l quỏ chung chung v khụng trỏnh c nhiu cụng ngh quan trng Tụi tin rng nhng ny, mc dự quan trng thc t, s c gii quyt cho nhng tin b phn cng cng nh phn mm iu khin v lý thuyt watermark khỏc Nhng nghiờn cu tng lai s gii quyt cung cp cho audio watermark mnh m hn GVHD: TS ng Quang Hiu 102 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting Chng H thng Audio watermaking phỏt truyn hỡnh 4.1 Gii thiu Mụi trng phỏt truyn hỡnh k thut s vi nhiu cỏch thc mi xem ni dung truyn hỡnh, c thi gian thc v thi gian thay i, vic o lng khỏn gi chớnh xỏc ó tr thnh khú khn hn Dch v o lng khỏn gi bõy gi phi bỏo cỏo chớnh xỏc hn v ỏng tin cy trờn mt s lng ln cỏc kờnh truyn hỡnh cung cp v a dng ca cỏc nn tng phỏt súng: SDTV, HDTV, PAL Vy lm th no bo v chng trỡnh bn quyn k thut s ca bn? Lm th no m bo qung cỏo ca bn thng xuyờn c quan tõm, s lng ngi theo dừi v ó phỏt súng thi gian no ? H thng ca nhiu hóng trờn cụng ngh Audio watermarking v h thng thng kờ l mt gii phỏp tng th gii quyt nhng trờn Trờn c s ú tụi s a mt mụ hỡnh thc hin v ng dng watermarking trog truyn hỡnh v thụng tin qung bỏ cng nh gii phỏp ca cỏc cụng ty ang hot ng mụi trng truyn hỡnh tiờn tin ca th gii 4.2 Mó húa o lng khỏn gi Thụng tin watermarking nhỳng vo dũng õm ca mt chng trỡnh truyn hỡnh, khụng thay i bi vic x lý tớn hiu ca cỏc i truyn hỡnh cho ti ngi xem, c chng trỡnh c ghi li v phỏt li v gi khỏc sau ú iu ny lm cho Digitalal audio watermarking l mt cụng ngh lý tng cho cỏc h thng o lng khỏn gi, mt ID ca kờnh v thi gian c nhỳng vo cỏc chng trỡnh õm nú s luụn luụn ú Bt c no mt thit b o lng khỏn gi phỏt hin cỏc mó nhỳng õm ca chng trỡnh cú th s dng chỳng xỏc nh chng trỡnh GVHD: TS ng Quang Hiu 103 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting ang c xem, iu ny ph thuc vo vic chng trỡnh c xem trc tip, xem li t thit b thu hoc cỏc phng phỏp truyn khỏc 4.3 Cỏc ng dng khỏc ca Watermarking K thut n õm s da trờn nghiờn cu tõm lý ca ngi cú th nhn thy nhng nghe c tớn hiu õm thanh, nhng õm ny cú th c chn ca bt k thit b vi mt micro xõy dng hoc gn nh mt in thoi di ng hoc mỏy tớnh bng Bng cỏch ti mt ng dng phự hp vo cỏc thit b di ng cú th gii thớch cỏc d liu watermark nú nhn c v tựy thuc vo ng dng chỳng hin th thờm thụng tin v cỏc chng trỡnh ang c xem, cho phộp ngi xem chi vi mt bi kim tra hoc b phiu mt cuc thi ti nng 4.4 Li ớch ca cụng ngh audio watermarking Cụng ngh digital Audio Watermarking cú th c nhanh chúng v d dng tớch hp mụi trng truyn dn hoc mụi trng sn xut hu k Bi vỡ nú s dng tớn hiu nhỳng cỏc thnh phn õm ca mt chng trỡnh h tr tt c cỏc phng phỏp phõn phi bao gm phỏt súng tuyn tớnh, TV cach-up, VoD, bn ghi õm trờn mỏy ghi õm cỏ nhõn bao gm c mỏy tớnh v phỏt súng truyn hỡnh trờn cỏc thit b di ng Vic s dng nhn dng da trờn õm lm cho úng du phự hp vi phộp o c nh v s dng mỏy o cm tay nhng c hai ch cn cú th "nghe" c õm phỏt hin danh tớnh ca media Mỏy dũ watermark thm cú th c thc hin mt in thoi thụng minh Vỡ úng du xỏc nh ngun gc ca cỏc media qua mó húa nht thụng tin vo dũng SDI thờm mt b mó húa riờng bit cho mi dũng u trờn mt t, v tinh, cỏp hoc truyn IPTV s cho phộp thụng tin o lng khỏn gi c hp trờn mt nn tng ca nn tng c s GVHD: TS ng Quang Hiu 104 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting Cụng ngh ny c chng minh ỏng tin cy vi hn 150 kờnh c liờn tc watermark o lng khỏn gi chõu u v Bc Phi trờn h thng ca hóng cụng ngh AXON DIGITAL DESIGN www.axon.tv Thi gian phỏt hin ph thuc vo s lng thụng tin c nhỳng vo cỏc watermark, nhng thụng thng, i vi mt c nh, mt phộp o c thc hin mi 15 giõy v chớnh xỏc ca cỏc phỏt hin thay i kờnh truyn hỡnh l khong giõy Ta s xem sột cỏch thc thc hin ca h thng mụi trng truyn hỡnh nh th no cỏc phn sau 4.5 Quy trỡnh o lng khỏn gi Hỡnh 4.1 Quy trỡnh o lng khỏn gi Tớn hiu kờnh truyn hỡnh bt ngun t h thng phỏt súng v c watermak bi cỏc mụ-un DAW88 nú c phỏt súng vi b nhn dng kờnh truyn hỡnh, ngy phỏt súng v thi gian truyn Du c truyn trc tip ti ngi xem thụng qua truyn trờn mt t hoc v tinh, hoc c lu tr v xem sau thụng qua mt TV, dch v Video-on-Demand hoc thit b ghi video cỏ nhõn Mt c s d liu c lu tr trờn mỏy o khỏn gi ca ngi tham gia, thit b t ng nhn dng ID Kờnh v Timecode ca chng trỡnh hin ang c theo dừi bi cỏc ngi tham gia GVHD: TS ng Quang Hiu 105 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting Thit b o khỏn gi gi nh k (thng l qua ờm) watermark gii mó v h thng ca cụng ty thc hin o lng khỏn gi H thng tng hp d liu ly t tt c cỏc ngi tham gia v to cỏc bỏo cỏo thớnh gi ca i truyn hỡnh (hay rating) 4.6 H thng truyn hỡnh Trong truyn hỡnh l luụn bao gm hỡnh v ting, ú vic x lý õm riờng bit bng vic chốn thờm Watermark l mt cụng on di õy l mt h thng giỳp tỏch audio v video sau ú chốn watermark vo õm thanh, sau ú li ghộp õm thnh v hỡnh nh trc a lờn súng truyn hỡnh SDI Tn hiu SDI nhỳng audio Tớnh nng x lý video Delay SDI Thit b Tớn hiu SDI nhỳng audio nhỳng audio vi thụng tin watermark Thit b tach audio nhỳng AES SDI Nhỳng audio watermark AES Hỡnh 4.2 Nhỳng watermark thi gian thc tớn hiu truyn hỡnh GVHD: TS ng Quang Hiu 106 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting Hỡnh 4.3 Chi tit b chốn Watermark 4.7 Giỏm sỏt phỏt súng qung cỏo v thng kờ Hỡnh 4.4 H thng audio watermark cho Truyn hỡnh Trờn õy l mt mụ hỡnh giỏm sỏt truyn hỡnh v thng kờ s dng cụng ngh k thut s watermark kt hp vi kinh doanh qung cỏo bao gm thụng tin c s d liu, nhỳng, phỏt hin, bỏo ng giỏm sỏt v thng kờ C s d liu thụng tin bao gm c s d liu khụng c phộp lu tr, bn quyn c s d liu thụng tin, trung tõm qun lý chng trỡnh c s d liu, mỏy trm v mỏy trm trỏi phộp thụng tin bn quyn Phn nhỳng c chia thnh nhỳng tnh v nhỳng thi gian thc Nhỳng Tnh c hỡnh thnh bi mỏy ch nhỳng tnh v watermark mỏy trm nhỳng tnh Nhỳng thi GVHD: TS ng Quang Hiu 107 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting gian thc bao gm mỏy watermark thi gian thc nhỳng, watermark thi gian thc mỏy ch nhỳng watermark v thi gian thc mỏy trm nhỳng Phn thng kờ phỏt hin bao gm mỏy watermark thi gian thc phỏt hin, mỏy ch phỏt hin watermark, mỏy ch qun lý thng kờ, mỏy trm phỏt hin watermark v mỏy trm qun lý thng kờ Trờn õy l mt mụ hỡnh v gii phỏp ó c trin khai thnh cụng trờn th gii trin khai h thng ny ti Vit Nam thỡ cn mt thi gian di cho Cụng ngh truyn hỡnh phỏt trin Tuy nhiờn ú s l hng tin n cn thit ca truyn hỡnh ti Vit Nam KT LUN V KIN NGH Tụi gii thiu mt cụng ngh truyn d liu õm c gi l "Acoustic OFDM" ỏp ng yờu cu thc t t quan im ca tc truyn ti, nh hng n thớnh giỏc, v d ỏp dng Tụi trỡnh by kt qu thớ nghim truyn OFDM s dng súng õm v a mt h thng nguyờn mu ca cụng ty Docomo (Nht Bn) Trong nghiờn cu tng lai, tụi cú k hoch lm vic trờn cỏc chng trỡnh ci thin hiu sut truyn ti v gim lng tớnh toỏn, cng nh xõy dng ng dng ỏp dng thc t qung bỏ thụng tin truyn hỡnh Cụng ngh Acoustic OFDM mang li: - Cú th truyn thụng tin bn n gin t ti giõy - Thụng tin cú th c truyn qua súng õm bng tn õm (20Hz20kHz) s dng loa phúng thng mi núi chung v micro thit b u cui di ng núi riờng, õy u l cỏc thit b rt ph bin Do ú nú cú kh nng c m rng tớnh qung bỏ v c a s ngi s dng chp nhn vỡ tớnh ph bin ca nú - Truyn tớn hiu cú th c chng lờn trờn õm m khụng gõy khú chu cho ngi GVHD: TS ng Quang Hiu 108 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting - H thng s dng phng phỏp ny nh hng ca thit b s dng nh: thit b phỏt õm thanh, micro - Mụi trng s dng cng nh hng ti h thng ny, vớ nh khong cỏch thu õm, gúc thu õm hay cng õm ti micro - Tớnh ng dng thc t ca ngi s dng khụng cao truyn hỡnh Phng phỏp watermark trờn MP3 s dng v tớch hp cỏc khỏi nim watermark õm v hiu qu mó húa iu ny cho phộp ngi dựng chng minh quyn s hu ca cỏc tin õm bng cỏch hin th rng h bit mt thuc tớnh ca chui watermark Ngoi ra, phng phỏp ny khụng tớnh toỏn hay ũi hi khụng gian, ú nú cung cp kh nng ca nhỳng watermark v phỏt hin thi gian thc, khụng b mộo phỏt hin ca õm õy l mt c im vụ cựng quan trng thụng tin qun bỏ v phỏt tỏn cỏc d liu cú õm ti nhiu ngi s dng Tt nhiờn, mụ t trờn l quỏ chung chung v khụng trỏnh c nhiu cụng ngh quan trng Tụi tin rng nhng ny, mc dự quan trng thc t, s c gii quyt cho nhng tin b phn cng cng nh phn mm iu khin v lý thuyt watermark khỏc Nhng nghiờn cu tng lai s gii quyt cung cp cho audio watermark mnh m hn iu tt yu s phỏt trin cụng ngh núi chung v cụng ngh truyn hỡnh núi riờng l vic bo v bn quyn v ỏnh giỏ mang tớnh thng kờ sc hỳt ca cỏc chng trỡnh truyn hỡnh Do ú cụng ngh truyn hỡnh Vit Nam cn nhn iu ny v nh hng phỏt trin cho mỡnh GVHD: TS ng Quang Hiu 109 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting TI LIU THAM KHO Ali Al-Haj Ahmad Mohammad, Lama Bata, (2011), DWTBased Audio Watermarking, Faculty of Engineering and Technology, University of Jordan, Jordan Andrộs Garay Acevedo, (2005), Audio Watermarking:Properties, Techniques and Evaluation, IDEA GROUP PUBLISHING Andre Dolly Pratama, (2008), Applications in digital audio watermarking, Gunadarma University Dittmann, J, Steinebach, M., & Steinmetz, R, (2001), Digital watermarking for PEG audio layer 2, Paper presented at the Multimedia and Security Workshop at ACM Multimedia Hosei Matsuoka, Yusuke Nakashima and Takeshi Yoshimura, (2009), Acoustic Communication System Using Mobile Terminal Microphones, Docomo NTT http://www.ece.uvic.ca/ , (2012), Digital Audio Watermarking, http://www.ece.uvic.ca/~elec499/2003a/group09/w/watermarking.htm http://www.ieee.li, (2004), An Introduction to Orthogonal Frequency Division Multiplex Technology, http://www.ieee.li/pdf/viewgraphs/introduction_orthogonal_frequency_division _multiplex.pdf Jaspreet Kaur, Sandeep Singh Kang, (2011), Techniques of Watermarking, InternatIonal Journal of Computer Science and technology, 2(4), pp.504-506 Jana Dittmann, Martin Steinebach, Andreas Lang, Sascha Zmudizinski, (2008), Advanced audio watermarking benchmarking, Fraunhofer Integrated Publication and Information Systems Institute 10 Nedeljko Cvejic, Tapio Seppọnen (2008), Digital Audio Watermarking Techniques and Technologies: Applications and Benchmarks, InformatIon scIence reference Hershey New York, pp 205-228 11 NexTracker, (2012), Audio Watermarking, AXON DIGITAL DESIGN B.V www.axon.com 12 MartinSteinebach, AndreasLang, JanaDittmann,ChristianNeubauer, (2002), Audio Watermarking Quality Evaluation:Robustness to DA/AD Processes, Fraunhofer IIS Germany GVHD: TS ng Quang Hiu 110 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting 13 Ms Komal V Goenka, Ms Pallavi K Patil,(2012), Overview of Audio atermarking techniques, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering 14 Larbi S, Jaidane-Saidane M, (2005), Audio watermarking: A way to stationnarize audio signals, IEEE Transactions on Signal Processing, 53(2), pp.816-823 15 Liu Z, Inoue A, (2003), Audio watermarking techniques using sinusoidal patterns based on pseudorandom sequences, IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 13(8), pp.801-812 16 Li, W, Xue X , & Lu P, (2005), Robust audio watermarking based on rhythm region detection, Electronics Letters, 41(4), pp.218-219 17 Taiga Nakamura, Ryuki Tachibana,Seiji Kobayashi, (2010), Automatic music monitoring and boundary detectionfor broadcast using audio watermarking, Research Laboratory, IBM Japan 18 OZLEM KALINLI, (2003), Digital audio watermarking using spead spead specture and a pyschoacoustic, Illinois Institute of Technology 19 Stremnet, (2012), Audio Watermark-based AD Broadcast Monitoring and Statistical, Systemhanghai Figure IT Co.,Ltd http://www.figureit.com/en/sys_solutions/2013-01-07/152.html 20 Ranjeeta Yadav, Sachin Yadav, Jyotsna Singh, (2010), Audio Watermarking Based on PCM Technique, International Journal of Computer Applications 21 R Tachibana, (2003), Audio Watermarking for Live Performance, in Proc of Security and Watermarking of Multimedia Contents ,V SPIE, Santa Clara, USA, ,5020, pp 32-43 22 RyukiTachibana, (2010), Audio Watermarking for Live Performance,Tokyo Research Laboratory, IBM Japan 23 Ron Healy B.Sc, (2009), Digital audio watermarking for broadcast monitoring and content indentification, National University of Ireland, Maynooth Ollscoil na hẫireann, Mỏ Nuad 24 Yỹksel Tokur , Ergun Erỗelebi, (2005), Spread spectrum audio watermarking scheme based on psychoacoustic model, Gaziantep University, MYO, 27310, Gaziantep, Turkey 25 Wang X, Zhao H, (2006), A novel synchronization invariant audio watermarking scheme based on DWT and DCT, IEEE Transactions on Signal Processing, 54(12), pp.4835-4840 GVHD: TS ng Quang Hiu 111 HV: Phm Vn Giỏp Audio watermarking for Broadcasting 26 Wikipedia, (2013), Orthogonal frequency-division multiplexing, http://en.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_frequency-division_multiplexing 27 Wikipedia, (2013), Audio watermark, http://en.wikipedia.org/wiki/Audio_watermark 28 Zaidi A, Boyer R, Duhamel P, (2006), Audio watermarking under desynchronization and additive noise attacks, IEEE Transactions on Signal Processing, 54(2), pp.570-584 GVHD: TS ng Quang Hiu 112