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

Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số

99 39 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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HOÀNG VĂN MINH PHƯƠNG NGHIÊN CỨU WATERMARKING DÙNG GIẢI THUẬT DỰA TRÊN KẾT HỢP DCT/DWT ĐỂ TĂNG TÍNH BỀN VỮNG VÀ BẢO MẬT CHO BẢO VỆ BẢN QUYỀN ẢNH SỐ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số ngành: 60.52.70 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2013 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS ĐỖ HỒNG TUẤN Cán chấm nhận xét : PGS.TS LÊ TIẾN THƯỜNG Cán chấm nhận xét : TS HÀ HOÀNG KHA Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM Ngày…….tháng…….năm……… Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS TS LÊ T IẾN THƯỜNG TS HUỲNH PHÚ MINH CƯỜNG TS HÀ HỒNG KH A TS LÊ CHÍ THƠNG TS ĐỖ HỒNG TUẤN Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS LÊ CHÍ THƠNG TRƯỞNG KHOA TS ĐỖ HỒNG TUẤN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HOÀNG VĂN MINH PHƯƠNG MSHV:12140037 Ngày, tháng, năm sinh: 03/02/1982 Nơi sinh: TT – Huế Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60.52.70 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu Watermarking dùng giải thuật dựa kết hợp DCT/DWT để tăng tính bền vững bảo mật cho bảo vệ quyền ảnh số II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:  Tìm hiểu nghiên cứu kỹ thuật Watermarking số sử dụng phổ biến ảnh số  Xây dựng giải thuật dựa kết hợp DCT/DWT để tăng tính bền vững bảo mật cho bảo vệ quyền ảnh số  Xây dựng ứng dụng Matlab để kiểm chứng, đánh giá kết thực nghiệm III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:………… IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:………… V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ HỒNG TUẤN TP Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2013 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) LỜI CÁM ƠN Đầu tiên, Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Đỗ Hồng Tuấn cung cấp tài liệu tận tình hướng dẫn suốt q trình thực tập hồn thành luận văn tốt nghiệp Sự hướng dẫn nhiệt tình Thầy hướng dẫn động lực lớn giúp chúng em hồn thành đề tài Chúng em xin chân thành cám ơn Thầy cô Khoa điện – điện tử Trường đại học Bách Khoa TP.HCM truyền đạt kiến thức suốt năm học trường Bên cạnh đó, Chúng tơi xin cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình bạn đồng nghiệp q trình chúng tơi thực đề tài TP Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2013 Học viên Hồng Văn Minh Phương TĨM TẮT LUẬN VĂN Ngày nay, đồng hành với phát triển vượt bậc mạng Internet, máy tính thiết bị kỹ thuật số, việc sử dụng bất hợp pháp thông tin số hình ảnh, âm thanh, video,…ngày gia tăng việc trao đổi cách dễ dàng thông qua mạng Internet Từ nói lên tính cấp thiết bảo vệ thông tin cần thiết Thông qua phương án bảo vệ thông tin khác nhau, quyền quyền sở hữu trí tuệ, thơng tin cần phải bảo vệ cách tích cực Kỹ thuật watermarking phương án bảo vệ thông tin số Thực tế, giới nhiều nước có nhiều cơng trình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật watermarking phục vụ cho mục đích như: chứng thực nội dụng, chống chép, bảo vệ quyền,…với yêu thích thân lĩnh vực này, người viết mạnh dạn chọn đề tài: “Nghiên cứu Watermarking dùng giải thuật dựa kết hợp DCT/DWT để tăng tính bền vững bảo mật cho bảo vệ quyền ảnh số” để tìm hiểu nghiên cứu nhằm nắm bắt cập nhật kiến thức cần thiết việc xây dựng ứng dụng vào lĩnh vực cụ thể Watermarking kỹ thuật đặc biệt, tín hiệu lượng thấp nhúng vào tín hiệu khác Trong đó, tín hiệu lượng thấp gọi watermark, mơ tả vài siêu liệu giống thông tin quyền hay thơng tin bảo vệ tín hiệu Tín hiệu nhúng watermark vào gọi tín hiệu bao phủ hay tín hiệu chủ Tín hiệu chủ ảnh tĩnh, văn bảng, đoạn hình ảnh video hay đoạn âm audio, watermark trường hợp bao gồm thông tin chứng nhận chủ sở hữu liệu media chủ logo công ty, tên nhà sản xuất,…watermark sau tách để xác nhận liệu media chủ Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, người thiết kế thuật toán cân thuộc tính kỹ thuật watermarking như: tính bền vững, tính khơng cảm nhận được, tính bảo mật,…tuy nhiên, ứng dụng hầu hết thuật toán kỹ thuật watermarking tốt phải đảm bảo số đặc tính sau: tính khơng cảm nhận người sử dụng, dung lượng thông tin ẩn đủ lớn để chuyển tải nội dung, bền vững trước cơng có khơng có chủ đích, độ bảo mật cao để tránh bị phát Kỹ thuật watermarking chia làm hai hướng ẩn thơng tin trực tiếp miền không gian thời gian miền biến đổi Các miền đặc trưng thường lựa chọn làm miền ẩn thông tin như: biến đổi Fourier rời rạc (DFT), biến đổi Cosin rời rạc (DCT) hay biến đổi Wavelet rời rạc (DWT) Trong luận văn này, đề cập đến phương án kỹ thuật watermarking hiệu quả, thuật toán dựa kết hợp hai kỹ thuật DCT/DWT để tăng tính bền vững bảo mật cho bảo vệ quyền ảnh số Trong thuật toán đề xuất này, điểm mạnh kỹ thuật DWT đưa vào xem xét việc chọn lựa băng thích hợp cho việc nhúng watermark để đáp ứng hai tính chất như: tính bền vững khơng cảm nhận được, băng HL lựa chọn sau thực cấp độ DWT ảnh chủ Thứ hai, khóa bí mật sử dụng việc nhúng watermark q trình trích để cung cấp bảo mật cho thuật toán watermarking watermark nhúng vào hai băng nhỏ băng HL để tăng cường bảo mật cho thuật toán Cuối cùng, DCT áp dụng hai băng nhỏ nhúng watermark với mục đích hệ số DCT miền tần số chọn để nâng cao tính bền vững cho thuật tốn Ở thuật toán đề xuất này, với hai cấp DWT thực ảnh chủ Kết cấp đầu tiên, DWT phân tách ảnh chủ thành bốn băng LL, HL, LH HH Cấp thứ hai, DWT thực băng HL với kết phân tách thành bốn băng LL2, HL2, LH2 HH2 Trong bốn băng trên, băng LH2 HL2 chọn cho việc nhúng watermark Hai băng chia thành khối 8x8 không chồng chéo DCT thực chúng, watermark nhúng vào miền tần số Kết thực nghiệm chứng minh bền vững thuật toán việc chống lại cơng khác tính khơng cảm nhận cho ảnh nhúng watermark cao Ngoài ra, giá trị NC cho thấy cải thiện đáng kể so với thuật toán đề cập trước kỹ thuật watermarking ABSTRACT Nowadays, accompanied by the boom of Internet, PCs and digital devices, illegal usage of digital information such as image, video or sound is increased significantly according to easy acquisition and exchange through plans for the protection of different information, copyright and other intellectual property rights information must be protected Watermarking is a kind of digital information protection methods In fact, in the world many countries there were researches and applications of watermarking techniques for the purpose to content authentication, copy protection, copyright protection,…with the love of myself in this field, so that thesis selected topics: “Research watermarking using an algorithm combined DCT/DWT to increase the robustness and security of digital images copyright protection” to learn and reseach to capture and update needed knowledge and to build applications in specific fields Watermarking process can be considered as a special technique, where a low energy signal is imperceptibly embedded in another signal In particular, low energy signal is called the watermark, it describes some metadata like securty or rights information about the main signal The main signal in which the watermark is embedded is known as cover signal or host image Cover signal may be a still image, a sound clip, a sepuence of images or text document in digital format Watermark information including the owner of a certified media serve, such as producer’s name, company logo,…watermark is then extracted to confirm media owners Depending on the purpose and application of watermarking, the designer will be trade off the properties when designing the algorithm, such as the robustness, invisible, imperceptibility, security,…but sustainability is the goal and whatever applications, the most of good watermarking algorithms must ensure that some of the following characteristics, invisible to the user, capacity of hidden information to deliver content and ensure the imlementation of other constraints, robustness to against the attacker and high security to avoid detection In this thesis, we proposed a combined DCT/DWT based image watermarking algorithm, where two level DWT is performed on the host image The first level DWT results in decomposition of the image into four subbands LL, HL, LH and HH The second level DWT is performed on the HL subband which results in the subbands LL2, HL2, LH2 and HH2 Out of these four subbands, the LH2 and HL2 subbands are chosen for watermark embedding The two subbands are divided into 8x8 non overlapping blocks and DCT is carried out on them and the watermark is embedded into the middle frequency DCT coefficients LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn “Nghiên cứu Watermarking dùng giải thuật dựa kết hợp DCT/DWT để tăng tính bền vững bảo mật cho bảo vệ quyền ảnh số” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu luận văn sử dụng trung thực Kết nghiên cứu trình bày luận văn chưa cơng bố cơng trình khác TP Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2013 Học viên Hoàng Văn Minh Phương MỤC LỤC NỘI DUNG  CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ - 1.1 Tầm quan trọng bảo mật thông tin - - 1.2 Lý chọn đề tài - - 1.3 Mục tiêu nghiên cứu - - 1.4 Phương pháp nghiên cứu - - 1.5 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài - - CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING - 2.1 Cơ kỹ thuật giấu tin - - 2.1.1 Khái niệm giấu tin - - 2.1.2 Phân loại kỹ thuật giấu tin - - 2.1.3 Mục đích giấu tin - - 2.1.4 Môi trường giấu tin - - 2.2 Cơ kỹ thuật watermarking - - 2.2.1 2.3 Khái niệm watermarking - - Các đặc tính cần có watermark nhúng vào ảnh - 12 - 2.3.1 Tính bảo mật (Security) - 12 - 2.3.2 Tính khơng nhìn thấy (Invisibility) - 13 - 2.3.3 Tính bền vững (Robustness) - 14 - 2.3.4 Khả tải thông tin (Payload capacity) - 15 - 2.3.5 Chứng minh quyền sở hữu thật - 15 - 2.3.6 Tính linh hoạt (activity) - 15 - 2.3.7 Khả cải tiến nhúng nhiều watermark - 16 - - 68 - Hình 1: Sơ đồ nhúng trích watermark 5.4.1 Thuật tốn nhúng Thuật tốn nhúng phân chia thành bước sau: - Bước 1: Mức đầu tiên, DWT thực ảnh chủ để phân tách thành bốn băng LL, HL, LH HH - Bước 2: Mức thứ hai, DWT thực băng HL để bốn băng nhỏ LL2, HL2, LH2 HH2 Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng - 69 - - Bước 3: Các băng HL2 LH2 phân tách thành khối 8x8 không chồng lấn biến đổi DCT thực chúng - Bước 4: Watermark nhúng vào 16 hệ số DCT miền tần số (middle frequency) Quét Zig – zag thực khối 8x8 DCT 16 hệ số miền tần số từ đến 21 chọn, hệ số cho băng nhỏ Việc lựa chọn hệ số miền tần số thực bảng 5.1 - Bước 5: Watermark chuyển đổi thành vector thông điệp nhị phân đệm với bit để kích thước thơng điệp lớn nhất, xác định từ kích thước ảnh chủ - Bước 6: Hai chuỗi PN pn_zero pn_one tạo tương ứng với với trợ giúp key Nhúng watermark thực sau: Nếu: wi ( , j) 0, H1(i, j)  H(i, j) k* pn_ zero Nếu: w(i, j)  1, H1(i, j)  H(i, j)  k * pn _ one Với k hệ số cường độ nhúng, w(i,j) giá trị bit watermark, H(i,j) hệ số miền tần số trước nhúng H1(i,j) hệ số miền tần số sau nhúng - Bước 7: Biến đổi ngược DCT thực khối sau hệ số miền tần số khối thay đổi để nhúng bit watermark - Bước 8: Biến đổi ngược DWT thực băng HL băng độ phân giải cao khác phân tách wavelet để tạo ảnh nhúng watermark Bảng Các băng hệ số chọn Băng Hệ số miền tần số HL2 – 13 LH2 14 - 21 Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng - 70 - Hình 2: Kiểu quét Zig - Zag 5.4.2 Thuật tốn trích Thuật tốn trích bao gồm bước sau: - Bước 1: Mức đầu tiên, DWT thực ảnh nhúng watermark để phân tách thành bốn băng LL, HL, LH HH - Bước 2: Mức hai, DWT thực băng HL để bốn băng nhỏ LL2, HL2, LH2 HH2 - Bước 3: Băng HL2 LH2 phân chia thành khối 8x8 không chồng lấn DCT thực chúng - Bước 4: Mười sáu hệ số DCT miền tần số sau chọn từ hai băng nhỏ, hệ số từ băng nhỏ thực thuật toán nhúng - Bước 5: Hai chuỗi PN r_pn_zero r_pn_one tạo tương ứng với với trợ giúp khóa giống khóa sử dụng q trình nhúng - Bước 6: Sự tương quang tính hệ số miền tần số hai chuỗi PN Nếu tương quan với chuỗi r_pn_one lớn tương quan với chuỗi r_pn_zero bit trích watermark 1, khơng bit trích watermark - Bước 7: Vector bit sau biến đổi thành form ảnh để khôi phục watermark 5.5 Giao diện ứng dụng kết thuật toán Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng - 71 - 5.5.1 Giao diện ứng dụng Hình 3: Giao diện ứng dụng Hình 4: Giao diện nhúng ứng dụng Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng - 72 - Hình 5: Giao diện trích ứng dụng 5.5.2 Kết thực nghiệm thuật toán Các thí nghiệm thực ảnh thử nghiệm Lenna mầu xám kích thước 512x512, watermark dạng file text ảnh logo kích thước 60x60 Matlab sử dụng tảng cho việc thực thuật tốn Các thí nghiệm thực thơng qua công tự với công khác Với công khác (Gaussion, speckle salt & pepper noise) Ảnh nhúng watermark tiếp xúc với nhiễu Gaussian, nhiễu speckle nhiễu muối tiêu Trong tất trường hợp trên, watermark khôi phục cho thấy mối liên quan tốt với watermark gốc Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng - 73 - (a) (b) (c) Hình 6: Ảnh bị tác động nhiễu Gaussion, salt & pepper speckle Thay đổi độ sáng tối (Change brightness) Sự thay đổi độ sáng tối ảnh nhúng watermark không ảnh hưởng đến phục hồi watermark Ảnh nhúng watermark phải chịu tăng, giảm độ sáng hai trường hợp, watermark phục hồi cho thấy giá trị tương quan Thay đổi tỷ lệ ảnh (Scaling) Khi tiếp xúc với kiểu công co giả 50%, ảnh nhúng watermark thu nhỏ đến kích thước 256x256 Sau ảnh khơi phục lại kích thước ban đầu 512x512 thơng qua sử dụng hàm nội suy (Bilinear interpolation) Watermark phục hồi xác trường hợp với giá trị tương quan Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng - 74 - Nhúng nhiều lần watermark Qua thử nghiệm nhúng watermark nhiều lần (3 lần) vào ảnh gốc, kết cho thấy thuật toán tốt trường hợp này, watermark phục hồi xác với giá trị tương quan 0,9998 Thử với phép xoay ảnh (Rotation) Thuật tốn cho thấy kết khơng tốt trường hợp bị công xoay Khi ảnh bị công xoay 45 độ theo chiều kim đồng hồ, watermark phục hồi thể giá trị tương quan 0,6663, giá trị tương đối thấp Hình 7: Ảnh bị công xoay 45 độ Thử nén JPEG (JPEG compression) Kết thuật toán tốt trước công nén JPEG Ảnh nhúng watermark tiếp xúc nén JPEG nén với Q = 25, Q = 50 Q = 75 tất trường hợp, watermark phục hồi cho thấy giá trị tương quan gần Nhận xét chung Kết thử nghiệm trình bày bảng 5.2 so sánh với kết thu với phương pháp trích dẫn [10] Các giá trị đưa phương pháp trước [10] thể giá trị NC bảng 5.2 Qua quan sát thấy kết thuật toán đề xuất tốt so với kết thu theo phương pháp trích dẫn[10] Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng - 75 - Có cải thiện nhỏ tỷ số PSNR phương pháp đề xuất so với phương pháp trích dẫn trước Nếu ảnh sau nhúng watermark không bị ảnh hưởng nhiễu, tỷ số PSNR thu 51,106 dB cho tốt so với tỷ số PSNR trích dẫn [10] giá trị NC Hình 5.8 ảnh chủ gốc, Hình 5.9 ảnh nhúng watermark, Hình 5.10 watermark gốc Hình 5.11 watermark phục hồi trường hợp cơng tự Thời gian cho q trình nhúng watermark khoảng 1,5 giây giây cho việc trích watermark Hình 8: Ảnh chủ mầu xám Hình 5.10: Watermark gốc Hình 8: Ảnh nhúng watermark Hình 9: Watermark sau trích Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng - 76 - Bảng Kết thực nghiệm với PSNR NC ảnh mầu The Lenna test image Attack The proposed method The previous method PSNR(dB) MSE NC PSNR(dB) NC Without attack 51,1069 0,5079 37,29 Gaussian noise 20,2228 622,59 0,9884 21,53 0,9684 15,1775 1,98e+033 0,9498 20,36 0,9684 25,3675 190,4269 0,9997 Not show Not show 18,4637 933,4862 Not show Not show 16,2916 1,53e+003 Not show Not show 35,5159 18,4030 0,9997 32,74 0,9963 30,4569 58,9919 0,9998 Not show Not show 26,6650 141,248 Not show Not show (10%) Salt & pepper noise (10%) Speckle noise (variance = 0,01) Increase in brightness Decrease in brightness JPEG compression(Q=25) JPEG compression(Q=50) JPEG compression(Q=75) Bảng Kết thực nghiệm với PSNR NC ảnh đa cấp xám The Lenna test image Attack The proposed method PSNR(dB) MSE The previous method NC PSNR(dB) Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng NC - 77 - Without attack 51,1891 0,4984 0,9994 37,29 Gaussian noise 20,2225 622,6305 0,9673 21,53 0,9684 24,9869 207,8677 0,9946 20,36 0,9684 27,1627 125,9532 0,9991 Not show Not show 25,3675 179,2184 Not show Not show 17,1242 3,19e+003 Not show Not show 33,3634 60,2751 32,74 0,9963 29,3021 76,9610 Not show Not show 26,0565 162,4901 Not show Not show (10%) Salt & pepper noise (10%) Speckle noise (variance = 0,01) Increase in brightness Decrease in brightness JPEG compression(Q=25) JPEG compression(Q=50) JPEG compression(Q=75) 5.6 Kết luận Qua trình thực nghiệm sơ bộ, kết luận việc thực thuật tốn watermarking ảnh số dựa kết hợp kỹ thuật DCT - DWT cải thiện đáng kể tính bền vững (robust) so sánh với giải thuật sử dụng kỹ thuật biến đổi DCT hay DWT riêng biệt, song song đảm bảo u cầu tính không cảm nhận (impercepbility) cho ảnh nhúng watermark cao Ngoài ra, giá trị NC (normalized correlation) có cải thiện đáng kể Tuy nhiên, bên cạnh số hiệu đạt hiệu suất thuật toán chưa mong đợi trước công xoay, công việc cần tìm hiểu nghiên cứu cải thiện tương lai Chương 5: Thuật toán đề xuất xây dựng ứng dụng - 78 - KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Sau thời gian làm việc, với cố gắng thân hướng dẫn tận tình Giảng Viên hướng dẫn, tơi hồn thành luận văn Nội dung chủ yếu luận văn nghiên cứu thuật toán watermarking thực ảnh số Luận văn đạt số kết sau: Những nội dung giải luận văn - Tổng hợp giải thuật watermarking sử dụng phổ biến ảnh số - Đã đưa giải thuật mới, giải thuật dựa kết hợp kỹ thuật DCT – DWT để tăng tính bền vững, bảo mật tính khơng cảm nhận watermark nhúng vào ảnh số để bảo vệ quyền ảnh số - Tiến hành thực ứng dụng Matlab sử dụng giải thuật kết hợp dựa hai kỹ thuật DCT DWT - Đánh giá kết thuật tốn với tính chất tính bền vững, tính bảo mật tính khơng cảm nhận thông qua thực nghiệm - Từ kết thực nghiệm với loại ảnh test khác (ảnh mầu xám) Giải thuật cho kết tốt với ảnh xám Những đóng góp khoa học thực tiễn luận văn - Từ kết nhận qua trình thực nghiệm, cho thấy kỹ thuật watermarking ảnh số dựa giải thuật kết hợp hai kỹ thuật DCT DWT đề xuất thành công việc nhúng chuỗi tin mật hay logo ảnh cho trước vào ảnh số chủ mà không làm thay đổi đáng kể chất lượng hình ảnh số chủ Việc sử dụng thuật toán watermarking đề xuất tận dụng mạnh kỹ thuật DCT DWT, qua dung hịa u cầu Kết luận hướng phát triển đề tài - 79 - kỹ thuật watermarking tính bền vững, bảo mật tính khơng cảm nhận được,…một cách hiệu - Bảo mật thông tin lĩnh quan tâm lớn nay, luận văn góp phần nhỏ trình xây dựng ứng dụng bảo mật thơng tin nói chung watermarking nói riêng hồn tồn có tính khả thi, có ý nghĩa quan trọng lĩnh vực bảo vệ quyền, sở hữu trí tuệ,…được áp dụng thương mại, an ninh quốc phòng Những hạn chế hướng phát triển luận văn - Dữ liệu đa phương tiện, ảnh số nhiều định dạng khác (video, audio,…) cần bảo vệ quyền Luận văn khai thác kỹ thuật watermarking ảnh số Ngoài ra, thân bước đầu tìm hiểu lĩnh vực watermarking nên kiến thức kinh nghiệm lĩnh vực yếu, chưa đưa giải pháp toàn diện cho lĩnh vực - Tiếp tục cải thiện giải thuật để tăng độ bền vững watermark trước phép công xoay, đáp ứng bảo vệ quyền ảnh số tốt - Nghiên cứu giải thuật nhúng nhiều loại liệu đa phương tiện (audio, video,…) khác ứng dụng Kết luận hướng phát triển đề tài - 80 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài Liệu Tiếng Việt [1] Dương Anh Đức, Nguyễn Thanh Sơn, Trần Minh Triết: “Bảo mật liệu với kỹ thuật AES – DCT watermarking”, Tạp chí phát triển khoa học cơng nghệ, 2004 [2] Lê Tiến Thường, Nguyễn Thanh Tuấn: “Giải pháp hiệu dung kỹ thuật watermarking cho ứng bảo vệ quyền ảnh số”, tạp chí bưu viễn thơng 2004 [3] Vũ Hà: “Vi phạm quyền phần mềm, số báo động” báo điện tử vtc.vn, 2011 [4] Nguyễn Xuân Huy, Trần Quốc Dũng: “Một thuật toán watermarking ảnh miền DCT” [5] Trịnh Nhật Tiến: “An toàn liệu”, Giáo trình Tr 110-131 [6] Nguyễn Xuân Huy, Trần Quốc Dũng: “Giáo trình giấu tin thủy vân ảnh”, trung tâm thông tin tư liệu, TTKHTN - CN 2003 [7] TS Đỗ Năng Tồn, TS Phạm Viết Bình: “Giáo trình xử lý ảnh”, khoa CNTT – Đại học Thái Nguyên, 2007 Tài Liệu Tiếng Anh [8] Pooya Monshizadeh Naini: “Digital Watermarking Using MATLAB”, University of Tehran Iran [9] Sharma,Vishal Shrivastava:“A Steganography algorithm for Hiding Image Abbas Cheddad B.Sc./M.Sc, “Steganoflage:A New Image Steganography Algorithm”, School of Computing & Intelligent Systems Faculty of Computing & Engineering University of Ulster, 2009 [10] W H Bin, Y H Liang, W C Dong, W S Ming: “A New Watermarking Algorithm Based on DCT and DWT Fusion”, International Conference on Electrical and Control Engineering, pp 2614 - 2617, 2010 Tài liệu tham khảo - 81 - [11] Angshumi Sarma, Amrita Ganguly: “A combined DCT/DWT based image watermarking algorithm”, Dept of electronics and communication engineering, ITS, Gauhati university, Gauwahati, Assam, India, ISSS 2319 – 2577, Vol – 1, 2012 [12] Suryadiputra Liawatimena, Yohanes Ronaldy Polla:“Design of audio digital watermarking for song’s copyright authentication application using rijndael encryption”, Faculty of Science and Technology BiNus University, KH Syahdan Street, Kemanggisan Jakarta Indonesia 11480 Tài liệu tham khảo LÝ LỊCH TRÍCH NGANG  Lý lịch cá nhân: Họ tên: HOÀNG VĂN MINH PHƯƠNG Ngày, tháng, năm sinh: 03/02/1982 Nơi sinh: Thừa Thiên Huế Liên lạc: 84/12/4 Tân Sơn Nhì, Phường Tân Sơn Nhì, Quận Tân Phú, TP HCM Email: hoangphuong_elec@yahoo.com  Quá trình đào tạo: 2002 – 2007: Học Đại học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, hệ quy, chuyên ngành: Kỹ thuật điện – điện tử 2011 – 2013: Học Cao học Trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Quốc Gia TP HCM, hệ quy, chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử hướng viễn thơng  Q trình cơng tác: Từ 2007 đến nay: Là nhân viên Công ty nhà máy Bia Việt Nam (Vietnam Brewery Limited) Lý lịch trích ngang ... hiểu nghiên cứu kỹ thuật Watermarking số sử dụng phổ biến ảnh số  Xây dựng giải thuật dựa kết hợp DCT/ DWT để tăng tính bền vững bảo mật cho bảo vệ quyền ảnh số  Xây dựng ứng dụng Matlab để kiểm... ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60.52.70 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu Watermarking dùng giải thuật dựa kết hợp DCT/ DWT để tăng tính bền vững bảo mật cho bảo vệ quyền ảnh số II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:... mạnh dạn chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu Watermarking dùng giải thuật dựa kết hợp DCT/ DWT để tăng tính bền vững bảo mật cho bảo vệ quyền ảnh số? ?? để tìm hiểu nghiên cứu nhằm nắm bắt cập nhật kiến thức

Ngày đăng: 03/09/2021, 14:03

Xem thêm:

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2. 2: Phân loại kỹ thuật giấu tin - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 2. 2: Phân loại kỹ thuật giấu tin (Trang 23)
Hình 2. 3: Mô hình giấu tin trong Audio - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 2. 3: Mô hình giấu tin trong Audio (Trang 25)
Hình 2. 4: Một số phương pháp phân loại watermarking tiêu biểu - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 2. 4: Một số phương pháp phân loại watermarking tiêu biểu (Trang 27)
Hình 2. 6: Phân loại các kỹ thuật watermarking theo thuộc tính chiết rút - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 2. 6: Phân loại các kỹ thuật watermarking theo thuộc tính chiết rút (Trang 28)
Hình 2. 5: Phân loại các kỹ thuật watermarking theo tính bền vững - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 2. 5: Phân loại các kỹ thuật watermarking theo tính bền vững (Trang 28)
Hình 2. 9: Mô hình mầu cộng - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 2. 9: Mô hình mầu cộng (Trang 43)
Hệ mầu RGB: Thông tin con người thu nhận bằng hình ảnh đều bắt nguồn từ thị giác. Mắt con người có khả năng phân biệt được rõ nét 3 mầu: Đỏ (red), lục (green) và lam  (blue) - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
m ầu RGB: Thông tin con người thu nhận bằng hình ảnh đều bắt nguồn từ thị giác. Mắt con người có khả năng phân biệt được rõ nét 3 mầu: Đỏ (red), lục (green) và lam (blue) (Trang 43)
Bảng 2.2. Cấu trúc định dạng ảnh BMP - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Bảng 2.2. Cấu trúc định dạng ảnh BMP (Trang 44)
Bảng 2.3. Định dạng tổng quát ảnh GIF - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Bảng 2.3. Định dạng tổng quát ảnh GIF (Trang 46)
Bộ hình hiển thị: chứa mô tả các thông số cho toàn bộ ảnh GIF: - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
h ình hiển thị: chứa mô tả các thông số cho toàn bộ ảnh GIF: (Trang 47)
- Độ rộng hình raster theo pixel: 2 byte - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
r ộng hình raster theo pixel: 2 byte (Trang 47)
Bảng 2.5. Cấu trúc mô tả ảnh GIF - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Bảng 2.5. Cấu trúc mô tả ảnh GIF (Trang 48)
Hình 3. 1: Mô hình giấu dữ liệu dạng tổng quát - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 3. 1: Mô hình giấu dữ liệu dạng tổng quát (Trang 51)
Hình 3. 2: Mô hình tổng quát giai đoạn nhúng dữ liệu - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 3. 2: Mô hình tổng quát giai đoạn nhúng dữ liệu (Trang 52)
Hình 3. 4: Mô hình trích ảnh watermark - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 3. 4: Mô hình trích ảnh watermark (Trang 55)
Hình 3. 5: Mô hình giai đoạn phát hiện watermark - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 3. 5: Mô hình giai đoạn phát hiện watermark (Trang 56)
Hình 4. 4: Biến đổi DCT 2 chiều 8x8 thông qua biến đổi DCT 1 chiều 1x8 - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 4. 4: Biến đổi DCT 2 chiều 8x8 thông qua biến đổi DCT 1 chiều 1x8 (Trang 63)
Hình 4. 5: Ảnh gốc, ảnh trích 8x8 và ma trận giá trị cường độ sáng tương ứng - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 4. 5: Ảnh gốc, ảnh trích 8x8 và ma trận giá trị cường độ sáng tương ứng (Trang 64)
Hình 4. 9: Sơ đồ tóm lược mã hóa và giải mã JPEG dùng biến đổi DCT - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 4. 9: Sơ đồ tóm lược mã hóa và giải mã JPEG dùng biến đổi DCT (Trang 68)
Sau khi thực hiện biến đối DCT, 64 hệ số sẽ được lượng tử hoá dựa trên một bảng lượng  tử  gồm  64  phần  tử Q u v với  0 ,u v,7 - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
au khi thực hiện biến đối DCT, 64 hệ số sẽ được lượng tử hoá dựa trên một bảng lượng tử gồm 64 phần tử Q u v với 0 ,u v,7 (Trang 69)
Hình 4. 14: Bước phân tách của ảnh hai chiều - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 4. 14: Bước phân tách của ảnh hai chiều (Trang 73)
Hình 5. 1: Sơ đồ nhúng và trích watermark - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 5. 1: Sơ đồ nhúng và trích watermark (Trang 85)
Hình 5. 3: Giao diện chính của ứng dụng - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 5. 3: Giao diện chính của ứng dụng (Trang 88)
Hình 5. 4: Giao diện nhúng của ứng dụng - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 5. 4: Giao diện nhúng của ứng dụng (Trang 88)
Hình 5. 5: Giao diện trích của ứng dụng - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 5. 5: Giao diện trích của ứng dụng (Trang 89)
Hình 5. 6: Ảnh bị tác động bởi nhiễu Gaussion, salt & pepper và speckle Thay đổi độ sáng tối (Change brightness)  - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 5. 6: Ảnh bị tác động bởi nhiễu Gaussion, salt & pepper và speckle Thay đổi độ sáng tối (Change brightness) (Trang 90)
Hình 5. 7: Ảnh bị tấn công xoay 45 độ Thử nén JPEG (JPEG compression)  - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 5. 7: Ảnh bị tấn công xoay 45 độ Thử nén JPEG (JPEG compression) (Trang 91)
Hình 5.10: Watermark gốc Hình 5. 9: Watermark sau khi trích - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 5.10 Watermark gốc Hình 5. 9: Watermark sau khi trích (Trang 92)
Hình 5. 8: Ảnh đã nhúng watermarkHình 5. 8: Ảnh chủ mầu và xám  - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Hình 5. 8: Ảnh đã nhúng watermarkHình 5. 8: Ảnh chủ mầu và xám (Trang 92)
Bảng 5.2. Kết quả thực nghiệm với PSNR và NC trên ảnh mầu - Nghiên cứu watermarking dùng giải thuật dựa trên kết hợp DCT DWT để tăng tính bền vững và bảo mật cho bảo vệ bản quyền ảnh số
Bảng 5.2. Kết quả thực nghiệm với PSNR và NC trên ảnh mầu (Trang 93)

Mục lục

    CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

    1.1. Tầm quan trọng của bảo mật thông tin

    1.2. Lý do chọn đề tài

    1.3. Mục tiêu nghiên cứu

    1.4. Phương pháp nghiên cứu

    1.5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

    CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING

    2.1. Cơ bản về kỹ thuật giấu tin

    2.1.1. Khái niệm về giấu tin

    2.1.2. Phân loại các kỹ thuật giấu tin

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w