DSpace at VNU: Nghiên cứu một số phương pháp thủy vân bền vững dựa trên các biến đổi ma trận SVD và QR

Nghiên cứu số phƣơng pháp thủy vân bền vững dựa biến đổi ma trận SVD QR Nguyễn Ngọc Hƣng Trƣờng đại học Công nghệ Luận văn ThS Kỹ thuật phần mềm; Mã số: 60 48 01 03 Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Ất Năm bảo vệ: 2014 Abstract Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin truyền thông, mạng Internet trở thành phƣơng tiện truyền tải, chia sẻ thông tin, tài liệu cách thuận tiện, hiệu Tuy nhiên, với vấn nạn chép bất hợp pháp, đánh cắp, làm giả, vi phạm quyền ngày gia tăng Kỹ thuật thủy vân số đƣợc xem giải pháp quan trọng, hữu hiệu để bảo vệ quyền sản phẩm số Nội dung luận văn nghiên cứu số lƣợc đồ thủy vân số dựa phép biến đổi ma trận SVD (Singular Value Decomposition) QR (QR Decomposition) Đồng thời, tác giả đề xuất hai lƣợc đồ thủy vân dựa phép biến đổi QR Các kết luận văn nhƣ sau: Thứ nhất, luận văn trình bày vấn đề ảnh số, thủy vân, giấu tin kiến thức tốn học có liên quan Những thông tin kiến thức tảng, giúp ngƣời đọc có nhìn tổng quan thủy vân số, phân loại yêu cầu phƣơng pháp thủy vân Thứ hai, luận văn trình bày số lƣợc đồ thủy vân số dựa phép biến đổi SVD QR Các lƣợc đồ thủy vân dựa phép biến đổi SVD gồm có: lƣợc đồ SVD-1 lƣợc đồ SVD-n Trong phép biến đổi SVD (𝐴 = �× 𝐷 × �𝑇), ma trận D ma trận đƣờng chéo chính, đặc trƣng cho cƣờng độ sáng ảnh, phần tử D(1,1) tập trung nhiều lƣợng ảnh Hai lƣợc đồ thủy vân SVD-1 SVD-n sử dụng ma trận D để nhúng thủy vân Thuật toán SVD-1 nhúng bít dấu thủy vân vào phần tử D(1,1) thuật tốn SVD-n nhúng bít dấu vào tất phần tử đƣờng chéo ma trận D Tiếp theo, tác giả trình bày đề xuất hai lƣợc đồ thủy vân dựa phép biến đổi QR (𝐴 = �× �) Trong phép biến đổi QR, lƣợng ảnh đƣợc tập trung vào phần tử hàng ma trận R Lƣợc đồ thứ nhúng bít thủy vân vào phần tử tùy ý hàng đầu ma trận R, gọi lƣợc đồ QR-1 lƣợc đồ thứ hai nhúng bít hàng đầu ma trận R, gọi lƣợc đồ QR-N Lƣợc đồ dựa phép biến đổi QR có nhiều ƣu điểm so với lƣợc đồ thủy vân dựa biến đổi SVD Cuối cùng, luận văn trình bày số nhận xét lƣợc đồ thủy vân đề cập Một lƣợc đồ thủy vân tốt phải đảm bảo chất lƣợng ảnh không bị thay đổi nhiều dấu thủy vân bền vững trƣớc phép công ảnh Trong lƣợc đồ thủy vân trình bày, lƣợc đồ dựa phép biến đổi QR có nhiều ƣu điểm nhƣ: tốc độ thực nhanh, chất lƣợng ảnh thủy vân tốt độ bền vững cao Keywords Kỹ thuật thủy vân số; Phƣơng pháp thủy vân; Biến đổi ma trận; Phần mềm Content Chƣơng 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ SỞ Chƣơng trình bày tổng quan kiến thức ảnh số, số phép biến đổi ma trận, khái niệm giấu tin thủy vân số Chƣơng 2: MỘT SỐ LƢỢC ĐỒ THỦY VÂN DỰA TRÊN PHÉP BIẾN ĐỔI SVD VÀ QR Chƣơng trình bày kết nghiên cứu thủy vân số dựa phép biến đổi SVD QR đƣợc công bố đề xuất hai lƣợc đồ thủy vân sử dụng biến đổi QR Chƣơng 3: MỘT SỐ NHẬN XÉT VỀ LƢỢC ĐỒ THỦY VÂN ĐỀ XUẤT VÀ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM Chƣơng trình bày phân tích, đánh giá so sánh lƣợc đồ thủy vân trình bày chƣơng Đồng thời tác giả đƣa kết chƣơng trình thử nghiệm cho lƣợc đồ References Tiếng Việt [1] Phan Đình Diệu (2006), Lý thuyết mật mã An tồn thông tin, NXB ĐHQG HN [2] Nguyễn Quang Hoan (2006), Giáo trình xử lý ảnh, Học viện Cơng nghệ Bƣu viễn thơng [3] Lƣơng Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thuỷ (2003), Nhập môn xử lý ảnh số, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Tiếng Anh [4] P Bao, X Ma, "Image adaptive watermarking using wavelet domain singular value decomposition", IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, pp 96-102, 2005 [5] Bhatnagar, Gaurav, and Balasubramanian Raman, "A new robust reference watermarking scheme based on DWT-SVD", Computer Standards & Interfaces, pp 1002-1013, 2009 [6] C C Chang, P Tsai, C C Lin, “SVD-based digital image watermarking scheme”, Pattern Recognition Letters, Volume 26, Issue 10, pp 1577-1586, July 2005 [7] B Chen and G W Wornell, “Quantization index modulation: a class of provably good methods for digital watermarking and information embedding”, IEEE Trans Inform Theory, vol 47, no 4, pp 1423–1443, May 2001 [8] H Chen, and Y Zhu, “A robust watermarking algorithm based on QR factorization and DCT using quantization index modulation technique”, Journal of Zhejiang University SCIENCE C, pp 573-584, 2012 [9] K L Chung, W N Yang, Y H Huang, S T Wu, & Y C Hsu, “SVD-based watermarking algorithm”, Applied Mathematics and Computation, 188(1), 54-57, 2007 [10] U M Gokhale, and Y V Joshi, "A Semi Fragile Watermarking Algorithm Based on SVD-IWT for Image Authentication", International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering, Vol 1, Issue 4, June 2012 [11] G.H Golub, C.F.V Loan, Matrix Computations, third ed., Johns Hopkins University Press, Baltimore MD, 1996 [12] C C Lai,"An improved SVD-based watermarking scheme using human visual characteristics", Optics Communications, pp 938-944, 2011 [13] F Liu, Y Liu, "A watermarking algorithm for digital image based on DCT and SVD", in Proc Congr image and signal processing (CISP '08), vol 1, Sanya, Hainan, pp 380-383, May 2008 [14] R Liu and T Tan, “An SVD-based watermarking scheme for protecting rightful ownership”, IEEE Trans Multimedia., vol 4, no 1, pp 121–128, Mar 2002 [15] Naderahmadian Yashar and Saied Hosseini-Khayat, "Fast watermarking based on QR decomposition in wavelet domain", Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal Processing (IIH-MSP), 2010 Sixth International Conference on IEEE, 2010 [16] D Salomon, Data Compression: The Complete Reference, 3rd ed., Springer, 2004 [17] W Song, J Hou, Z Li, L Huang, “Chaotic system and QR factorization based robust digital image watermarking algorithm”, J Cent South Univ Technol., 18(1):116-124, 2011 [18] D Stanescu, D Borca, V Groza, M Stratulat, "A hybrid watermarking technique using singular value decomposition", in Proc IEEE Int Workshop Haptic Audio visual Environments and Games (HAVE '08), Ottawa, Ont., pp 166-170, October 2008 [19] R Sun, H Sun, T Yao, “A SVD and quantization based semi-fragile watermarking technique for image authentication”, Proc Internat Conf Signal Process 2, pp 1952–1955, 2002 [20] X Sun, J Liu, J Sun, Q Zhang, W Ji, "A robust image watermarking scheme based on the relationship of SVD", in Proc Int Conf Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal Processing (IIHMSP '08), Harbin, pp 731-734, August 2008 [21] X Zhu, J Zhao, H Xu, "A digital watermarking algorithm and implementation based on improved SVD", in Proc 18th Int Conf Pattern Recognition (ICPR '06), vol 3, Hong Kong, pp 651-656, 2006 [22] Gaurav Bhatnagar, Q.M Jonathan Wu, “A new logo watermarking based on redundant fractional wavelet transform”, Mathematical and Computer Modelling 58 (2013), pp 204–218 [23] Deerwester, S., et al, “Improving Information Retrieval with Latent Semantic Indexing”, Proceedings of the 51st Annual Meeting of the American Society for Information Science 25, 1988, pp 36–40 [24] Furnas, G W Landauer, T K Gomez, L M Dumais, S T (1987) "The vocabulary problem in human-system communication" Communications of the ACM 30 (11): 964 doi:10.1145/32206.32212 [25] Veysel Aslantas, Saban Ozer, Serkan Ozturk, “Improving the performance of DCTbased fragile watermarking using intelligent optimization algorithms”, Optics communications 282 (2009) 2806–2817  ... thủy vân số Chƣơng 2: MỘT SỐ LƢỢC ĐỒ THỦY VÂN DỰA TRÊN PHÉP BIẾN ĐỔI SVD VÀ QR Chƣơng trình bày kết nghiên cứu thủy vân số dựa phép biến đổi SVD QR đƣợc công bố đề xuất hai lƣợc đồ thủy vân sử... thủy vân số; Phƣơng pháp thủy vân; Biến đổi ma trận; Phần mềm Content Chƣơng 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ SỞ Chƣơng trình bày tổng quan kiến thức ảnh số, số phép biến đổi ma trận, khái niệm giấu tin thủy. .. nhiều dấu thủy vân bền vững trƣớc phép công ảnh Trong lƣợc đồ thủy vân trình bày, lƣợc đồ dựa phép biến đổi QR có nhiều ƣu điểm nhƣ: tốc độ thực nhanh, chất lƣợng ảnh thủy vân tốt độ bền vững cao