7. Bố cục của luận văn
3.4. Đánh giá kết quả thử nghiệm
Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã cài đặt với các thuật toán sử dụng phép biến đổi DCT, DWT và thuật toán sử dụng phép biến đổi kết hợp DWT và DCT. Ảnh gốc được sử dụng là ảnh đa mức xám “_lena_std_bw.bmp” kích thước 512×512, thuỷ vân là ảnh nhị phân “_copyright.bmp” kích thước 50x20.
Sau khi thử nghiệm với các hệ số tương quan khác nhau, kết quả là khi tăng hệ số tương quan, chất lượng ảnh sau khi nhúng thuỷ vân sẽ giảm, đồng thời tính bền vững của thuỷ vân tương ứng lại tăng. Chất lượng ảnh sau khi
nhúng thuỷ vân được đánh giá thông qua giá trị của tỷ số PSNR giữa ảnh gốc I và ảnh chứa thuỷ vân Iw. Chất lượng thuỷ vân tách ra được đánh giá thông qua tỷ số tương tự SR giữa thuỷ vân gốc W và thuỷ vân tách được W’.
Kết quả thử nghiệm bước đầu thể hiện:
Phương pháp thuỷ vân ở miền DWT bền vững hơn (giá trị tương quan lớn hơn) so với thực hiện ở miền DCT và kết hợp giữa miền DWT với miền DCT.
Trong quá trình khôi phục watermark, xuất hiện hai loại lỗi: lỗi không phát hiện được và lỗi phát hiện sai.
Rõ ràng khi chọn ngưỡng càng nhỏ thì lỗi không phát hiện được sẽ giảm nhưng khi đó lỗi phát hiện sai sẽ tăng và ngược lại. Trong trường hợp
61
nhúng nhiều bit, phương pháp thuỷ vân miền DWT cho xác suất lỗi bit thấp hơn so với phương pháp DCT và phương pháp kết hợp DWT với DCT, nghĩa là bền vững hơn trước những tấn công.
Đặc biệt, ngay trong trường hợp kẻ tấn công biết rõ giải thuật và thực hiện tấn công trực tiếp vào vùng nhúng bằng cách nhúng thêm một thông tin khác vào ảnh sau thuỷ vân, đây là dạng tấn công giao thức, thì quá trình trích thông tin nhúng ban đầu vẫn thành công ở DWT so với DCT và DWT kết hợp DCT.
Về mặt thời gian: Quá trình thuỷ vân bằng kỹ thuật DWT được thực hiện chậm hơn so với thuỷ vân bằng kỹ thuật DCT và DWT kết hợp DCT. Kết quả so sánh này được rút ra khi sử dụng trên một máy tính, ảnh chủ và ảnh thuỷ vân giống nhau. Ta thấy kết quả thuỷ vân tìm lại được trong kỹ thuật thuỷ vân DWT rõ nét hơn so với kỹ thuật thuỷ vân DCT và kỹ thuật thủy vân sử dựng kết hợp DWT với DCT.
Nhìn chung, kỹ thuật thuỷ vân trong miền DWT tuy mất nhiều thời gian nhưng mức độ cảm thụ vẫn chấp nhận được và bền vững hơn so với kỹ thuật thuỷ vân DCT và thủy vân DWT kết hợp DCT (thuỷ vân tìm lại rõ nét hơn).
62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Luận văn đã trình bày một cách có hệ thống các kiến thức liên quan đến giấu tin và thủy vân số, tập trung nghiên cứu các thuật toán thủy vân trên các miền khác nhau của ảnh số: miền không gian, miền tần số dựa vào một số phép biến đổi rời rạc DCT, DWT, DFT.
Xây dựng chương trình thử nghiệm kỹ thuật thủy vân trên Matlab có cài đặt các thuật toán trên miền không gian và trên miền tần số dựa vào phép biến đổi Cosine rời rạc DCT, phép biển đổi sóng nhỏ rời rạc DWT và phép biến đổi kết hợp DWT với DCT.
Chương trình đã sử dụng thuật toán nhúng được thông tin vào trong một file ảnh và lấy thông tin từ các file ảnh có chứa thông tin trong đó. Thông tin được giấu là một bức ảnh bảo vệ bản quyền.
Chương trình có khả năng thu nhận lại ảnh có tính chất tương đương ảnh gốc sau khi trích thủy vân, đánh giá tính bền vững của thủy vân qua một số phép tấn công đơn giản.
2. Kiến nghị
Luận văn mới nghiên cứu và đánh giá tính cảm nhận của ảnh sau khi thủy vân và chất lượng của thủy vân tách được chưa có sự tham gia của các cuộc tấn công. Vì vậy cần có các nghiên cứu và thử nghiệm để đánh giá chất lượng của thủy vân có sự tham gia của nhiều phép tấn công khác nhau lên ảnh sau khi nhúng thủy vân.
Luận văn mới chỉ thực hiện nhúng thủy vân ẩn, đánh giá các kỹ thuật bảo vệ bản quyền trên dữ liệu ảnh số, kỹ thuật nhúng, trích còn nhiều hạn chế về độ phức tạp. Trong tương lai cần tiếp tục xây dựng chương trình có thể nhúng thủy vân trên nhiều phương tiện khác nhau như audio, video...
63
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bùi Thế Hồng, Nguyễn Văn Tảo (2007) Về một kỹ thuật thủy vân sử dụng
phép biến đổi sóng nhỏ rời rạc và ma trận số giả ngẫu nhiên, Tạp chí Khoa
học và Công nghệ, Tập 45 – số 03.
[2] Nguyễn Xuân Huy, Bùi Thế Hồng, Trần Quốc Dũng (2004), “Kỹ thuật
thuỷ vân số trong ứng dụng phát hiện xuyên tạc ảnh,” Kỷ yếu Hội thảo quốc
gia một số vấn đề chọn lọc của công nghệ thông tin lần thứ 7, Đà Nẵng, NXB
Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, tr. 183-187.
[3] Nguyễn Văn Tảo, Đỗ Trung Tuấn, Bùi Thế Hồng, Một số thuật toán giấu
tin và áp dụng giấu tin mật trong ảnh, kỷ yếu hội thảo RDA 8.
[4] Nguyễn Văn Tảo, Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin và ứng dụng, Luận
án tiến sĩ toán học (2009).
[5] Lê Tiến Thường, Nguyễn Thanh Tuấn, Giải pháp hiệu quả dùng kỹ thuật
watermarking cho ứng dụng bảo vệ bản quyền ảnh số, Tạp chí bưu chính viễn
thông (2004).
[6] Chen Y.Y., Pan H.K., Tseng Y.C. (2000), “A Secure Data Hiding
Scheme for Two-Color Images”, IEEE Symp. on Computer and
Communication, pp. 750-755.
[7] Johnson N.F., Katezenbeisser S.C. (1999), “A survey of steganographic
techniques”, Information techniques for Steganography and Digital
watermarking. Northwood, MA: Artec house, pp. 43-75.
[8] Liu R., Tan T. (2002), “A SVD-Based Watermarking Scheme for Protecting
Rightful Ownership”, IEEE Trans. on Multimedia, 4(1), pp.121-128.
[9] Mehul R., Priti R. (2003), “Discrete Wavelet Transform Based Multiple
Watermarking Scheme”, Proceedings of IEEE Region 10 Technical
Conference on Convergent Technologies for the Asia-Pacific, Bangalore,
64
[10] Petitcolas F.A.P. (1999), “Introduction to information hiding”, in
Information Techniques for Steganography and Digital Watermarking,
Northwood, MA: Artec House, pp. 1-11
[11] Shoemaker. (2002), “Hidden bits: A Survey of Techniques for Digital
Watermarking”, Independent study, EER-290, Prof Rudko.
[12] Tao P., Eskicioglu A.M. (2004), “A robust multiple watermarking
scheme in the Discrete Wavelet Transform domain”, Proceedings SPIE, 5601,
pp. 133-144.
[13] Ganic E., Eskicioglu A.M. (2005), “Robust embedding of visual
watermarks using DWT-SVD”, J. Electron. Imaging, 14(4), pp. 39-47.
[14] Sverdlov A., Dexter S., Eskicioglu A.M. (2005), “Robust DCT-SVD Domain Image Watermarking for Copyright Protection: Embedding Data in
All Frequencies”, 13th European Signal Processing Conference (EUSIPCO