Phương pháp giấu tin trong bản đồ vectơ để bảo vệ bản quyền sản phẩm đồ họa vectơ

MỤC LỤC

BỐ CỤC LUẬN VĂN

Luận văn gồm trang, được trình bày trong 3 chương, có phần mở đầu, phần kết luận, phần mục lục, phần tài liệu tham khảo.

Xây dựng chương trình

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn.

GIẤU TIN TRONG BẢN ĐỒ VÉC TƠ

  • Đặc điểm riêng của thủy vân bản đồ Vecto
    • Thuật toán thủy vân

      Bên cạnh việc bảo vệ các bản sao, thủy vân cũng có thể được thiết kế cho những mục đích khác như giấu đi sự trao đổi thông tin, xác nhận dữ liệu, dấu vân tay … Rất nhiều kiểu dữ liệu có thể được sử dụng nhằm che dấu dữ liệu của thủy vân như. Kết quả là cú sự khỏc biệt rừ nột giữa thủy võn đa phương tiện núi chung và thủy vân bản đồ vecto số nói riêng ỏ rất nhiều phương thức giấu và tách dữ liệu, tiêu chuẩn của việc ước lượng chất lượng dữ liệu, phương thức có thể giấu tin …. Thêm vào đó, khi chúng ta đánh giá độ chính xác của bản đồ vecto một vài nhân tố có thể được lấy ra như độ nét và hình dạng của các đối tượng bản đồ, để đánh dấu thủy vân cho bản đồ số thực sự là một công việc hết sức vất vả.

      Đối với những ảnh thủy vân số giấu tin hình học rất khó có thể bảo vệ, bởi những phép biến đổi này luôn có sự thêm vào các giá trị cho điểm ảnh mà không thể xử lý ngược lại được và luôn là nguyên nhân làm mất mát thông tin. Nhược điểm lớn nhất của thuật toỏn này là nú khụng phải là thuật toỏn rừ ràng khi bản đồ gốc là cần thiết cho sự phát hiện thủy vân và độ mạnh của thuật toán để quyết định một phạm vi lớn trong bản đồ gốc. Thuật toán trong miền biến đổi (miền tần số). Khái niệm này giống như trong thủy vân số cho các tệp tin đa phương tiện, tức là những dữ liệu thủy vân được thêm vào không phải là lập tức thay đổi tọa. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. độ của đỉnh, mà là sự biến đổi hệ số của chúng. Các phép biến đổi chính là : DCT, DFT, DWT. Thuật toán thủy vân cho bản đồ véc tơ trong miền DFT đã được đề xuất bởi I.Pitas vào năm 2000, đã có ba bài báo công bố về nó. Một thuật toán thêm một bit đơn vào một đa giác đã được đề xuất. Sau đó rất nhiều ý tưởng khác được đề xuất nhằm thêm một bit vào nhiều hình đa giác cũng được đề xuất khi kỹ thuật tràn dữ liệu đã được sử dụng. Solachidis [14, 15] đã đề xuất một ý tưởng thủy vân mờ thêm một bit đơn vào đa giác bằng cách biến đổi Fourier rời rạc hệ số của dãy tọa độ các đỉnh của đa giác. Thêm vào trong các bản đồ số, thuật toán này cũng có thể được dùng cho các ảnh véc tơ thông thường. Các bước chính của ý tưởng này được trình bày như sau :. *) Tiền xử lý dữ liệu che giấu : Một đa giác với N đỉnh được chọn như là dữ liệu che giấu. Tiếp tục trình tự như vậy, tọa độ được chọn của đa giác được trích ra trong một trình tự được định trước, nhận được một dãy tọa độ. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. *) Giấu và tách thông tin: Trong thủ tục giấu thông tin, phép cộng hoặc phép nhân có thể được chấp nhận để thay đổi độ lớn của dãy |Z(k)|.

      Một số công việc bắt buộc đối với thủy vân cho bản đồ véc tơ trong miền sóng rời rạc miền (DWT). Thuật toán DWT đã được thiết kế cho thủy vân của ảnh kỹ thuật số để đánh thủy vân cho bản đồ véc tơ số. Một ý tưởng mới để thêm nhiều bit thủy vân cho bản đồ véc tơ trong miền DWT đã được đề xuất. Sự lựa chọn cho dữ liệu che giấu và phương thức tiền xử lý là giống như đối với ý tưởng trong miền DFT đã được mô tả. Tọa độ của các đỉnh được trích ra từ bản đồ bởi một trình tự nhất định và được kết hợp với một dãy số phức tạp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. Một phép phân chia ba lớp được thực hiện trên dãy này nhận được 4 tập hợp hệ số là HH1, HH2, HH3, LL3 nhắm đến một giá trị dung sai chính xác, HH2 và HH3 được lựa chọn để đưa dữ liệu vào. R được tính bởi công thức. khi hai hệ số láng giềng Z0 và Z2 được sử dụng và  là nhân tố sức mạnh điều khiển độ lớn thêm vào. *) Dữ liệu tách ra có thể được thực hiện mà không cần bản đồ gốc. Mặc dù môi trường ứng dụng của bản đồ véc tơ hai chiều và mô hình 3 chiều là khác biệt nhau rất lớn, nhưng vẫn có rất nhiều những điểm tương đồng giữa hai kiểu dữ liệu này bởi chúng đều là dữ liệu véc tơ và được tập hợp từ rất nhiều các đỉnh. Trong nội dung của chương cũng đề cập đến một số tính chất và đặc điểm riêng của thủy vân bản đồ véc tơ như: “Độ chính xác”, “Dữ liệu của bản đồ véc tơ” “Các khả năng giấu tin” trình bày ý tưởng tìm nơi để đưa vào thông tin cần giấu.

      THUẬT TOÁN GIẤU VÀ TÁCH TIN TRONG BẢN ĐỒ VÉC TƠ

      Giấu tin trong ảnh đen trắng 1. Thuật toán giấu tin cơ sở

        Biến đổi Fourier, được đặt tên theo nhà toán học người Pháp Joseph Fourier, là một biến đổi tích phân dùng để khai triển một hàm số theo các hàm số sin cơ sở, có nghĩa là dưới dạng tổng hay một tích phân của các hàm số sin được nhân. Biến đổi Fourier – FT (Fourier Transform) là một phép biến đổi thuận nghịch, nó cho phép sự chuyển đổi thuận - nghịch giữa thông tin gốc (miền không gian hoặc miền thời gian) và tín hiệu được xử lý (được biến đổi). Phép biến đổi FT cũng có thể được áp dụng cho tín hiệu không ổn định (non - stationary) nếu như chúng ta chỉ quan tâm đến thành phần phổ nào có trong tín hiệu mà không quan tâm đến nó xuất hiện khi nào trong tín hiệu.

        Biến đổi này có thể được tính nhanh bởi thuật toán biến đổi Fourier nhanh (FFT). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn. Phép biến đổi asin or or. đôi khi được kí hiệu bởi ,. Phép biến đổi Fourier rời rạc ngƣợc được cho bởi công thức sau. *) Ứng dụng của biến đổi Fourier. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - Theo định lý Parseval-Plancherel, năng lượng của tín hiệu (tích phân của bình phương giá trị tuyệt đối của hàm) không đổi sau biến đổi Fourier. Ảnh véc tơ là loại ảnh được lưu trữ theo cách mô tả đường biên của các đối tượng trong ảnh như là các hình và các đường hình học, ví dụ như elíp (ellipse), đa giác (polygon), hình cung (arc), đường thẳng (line), chữ nhật (rectangle).

        Phần header cho biết các thông tin về bản thân ảnh như chiều dài, chiều rộng, vị trí bắt đầu hiện trên thiết bị (màn hình, máy in, máy vẽ..), số màu.., và cho biết về cấu trúc file ảnh như kiểu nén dữ liệu, vùng bắt đầu dữ liệu, vị trí bảng màu.

        Shape Type Shape Type Integer Little Byte 36 Bounding Box Xmin Double Little

        Cấu trúc của tệp chỉ số (Index file)

        Tệp chỉ số bao gồm 100 byte đầu tiên ghi các thông tin về header của tệp chỉ số, tiếp sau là các bản ghi có độ dài cố định, mỗi bản ghi có độ dài 8 byte. Vị trí của một bản ghi trong tệp chính là số lượng word tính từ đầu tệp cho tới byte đầu tiên của header của bản ghi đó. Tập tin dBASE (.dbf) chứa thuộc tính đặc trưng hoặc các thuộc tính khoá chính để có thể truy vấn tới các bảng khác.Định dạng này là tập tin DBF chuẩn được dùng trong nhiều bảng ứng dụng cơ sở của Windows™ và DOS.

        Ý tưởng cơ bản của thuật toán này là chia dãy các hệ số sau khi đã biến đổi DFT A thành các dãy con có kích thước Li và với mỗi dãy con Li sẽ giấu. Việc chọn các dãy con Li để giấu tin phụ vào kích thước của bản đồ và lượng thông tin cần giấu sao cho lượng tin giấu giàn trải trên toàn bản đồ. Giả sử kích thước bản đồ M là (Xmax*Ymax) và kích thước dữ liệu d cần giấu trong bản đồ là s (byte) thì kích thước d tính theo bít sẽ là 8s.

        Để tăng tính bảo mật trong việc chèn watermark vào bản đồ, ta có thể sử dụng một “khoá” K cho phép sinh ra một dãy số ngẫu nhiên, giúp cho việc chèn watermark vào các đỉnh của polyline hoặc Polygon ngẫu nhiên, tăng tính bảo mật cho watermark.

        Bảng 7.  Mô tả bản ghi của tệp chỉ số
        Bảng 7. Mô tả bản ghi của tệp chỉ số

        Quy trình tách thông tin

        Như vậy, ta đã tiến hành chèn các ký tự của watermark vào Polyline hoặc polygon. Tiến hành lần lượt với các Polyline hoặc Polygon đã đánh dấu, ta sẽ thu được watermark đã chèn trong bản đồ.