2.2.3.1. Một số khái niệm
Độ phân giải Khái niệm “resolution” - “độ phân giải” chỉ lƣợng thông tin đƣợc chứa đựng trong một tập tin ảnh kỹ thuật số đƣợc hiển thị trên các thiết bị hoặc đƣợc in ra, thông thƣờng đƣợc đo bằng pixel.
Điểm ảnh (pixel - picture element): Một pixel là một khối màu rất nhỏ và là đơn vị cơ bản nhất để tạo nên một bức ảnh kỹ thuật số. Một bức ảnh kỹ thuật số - có thể đƣợc tạo ra bằng cách chụp hoặc bằng một phƣơng pháp đồ họa nào khác - đƣợc tạo nên từ hàng ngàn hoặc hàng triệu pixel riêng lẻ.
RGB (red, green, blue): Mỗi pixel đƣợc quy định bởi bộ 3 tham số (R, G, B), mỗi tham số nhận giá trị trong đoạn [0; 255] thể hiện cƣờng độ của các màu: Đỏ, xanh lá cây, xanh lam.
Phân biệt giữa Pixels Per Inch (PPI) và Dots Per Inch (DPI): PPI chỉ số lƣợng pixel có trên 1 inch vuông của một bức ảnh số hoặc màn hình máy tính. PPI tuy không ảnh hƣởng đến chất lƣợng thực sự của bản thân bức ảnh nhƣng nó có thể ảnh hƣởng đến việc hiển thị bức ảnh đó trên trang web hoặc bản in. DPI chỉ độ phân giải của các bản in mà máy in có thể tạo ra. Đây là một đặc tính vật lý của máy in. Mỗi dot của máy in đều có kích thƣớc vật lý xác định. Máy in sử dụng các dot mực để hiển thị hình ảnh; máy in tạo ra càng nhiều dot trên một inch vuông thì chất lƣợng bản in càng cao. Các dòng máy in cấp thấp có DPI thấp trong khi các dòng máy in cấp cap sẽ có DPI cao. Ví dụ, một máy in hỗ trợ 1200DPI có nghĩa là máy thể in 1200 điểm trên 1 inch (theo cả chiều ngang lẫn chiều dọc)
2.2.3.2. Giấu thông tin trong ảnh chân dung (Embedding information in image)
Các mức bảo mật, chống làm giả của GPLX hiện tại: Quản lý phôi GPLX đƣợc Tổng cụ đƣờng bộ Việt Nam đặt, nhập và phân phối cho các sở GTVT, với các họa tiết hoa văn rất khó làm giả. Ảnh chữ ký và con giấu đƣợc mã hóa và lƣu trong CSDL chỉ khi in mới giải mã. Ngoài ra GPLX còn có một lớp phủ đặc trƣng để bảo vệ GPLX và chống làm giả. Mức bảo mật cuối cùng là giấu thông tin trên ảnh chân dung trong GPLX mua của công ty Jura (đã nói rõ trong mục 2.3.3 của chƣơng này). Thông tin giấu trong ảnh, thông tin giấu không quan sát đƣợc bằng mắt thƣờng và những công cụ hỗ trợ đơn giản nhƣ máy scan,… đƣợc giải mã bằng kính giải mã (kính giải mã cũng do công ty Jura cung cấp), thông tin đƣợc giải mã này chính là tóm tắt các thông tin in rõ trên GPLX. Vậy ngƣời kiểm tra có thể đối sánh thông tin in trên GPLX nhƣ: họ tên lái xe, số GPLX, ngày cấp GPLX xem có giống thông tin ẩn trên ảnh chân dung không.
Vậy rõ ràng việc ẩn thông tin trên ảnh GPLX chỉ là một trong các phƣơng pháp bảo mật và chống làm giả GPLX.
Theo:http://www.jura.hu/protection/document/
Hình 2.4 Hình ảnh giấu thông tin trên ảnh thẻ của công ty JURA
Mục đích là nghiên cứu bản chất của nguyên lý ẩn thông tin trên ảnh chân dung, tự xây dựng đƣợc module giấu tin trong ảnh chân dung trong GPLX. Và việc giấu tin phải thỏa mãn đầy đủ các yêu cầu của việc giấu tin trong ảnh chân dung nhƣ trong hệ thống thông tin GPLX đang sử dụng.
Xử lý ảnh: Việc xử lý ảnh phải thỏa mãn hai tính chất:
Giấu thông tin trên ảnh sao cho khi nhìn bằng mắt thƣờng hay bằng các biện pháp thông thƣờng không đọc đƣợc thông tin cần giấu.
Và đặc biệt phải xử lý ảnh bằng cách tăng sự tƣơng phản giữa các line pixels = DL/2. Riêng thông tin giấu trong ảnh thì làm ngƣợc lại.
Nhận thấy rằng “kính giải mã” của công ty Jura cung cấp chính là cụm từ “mành khúc xạ 3D” mà trong tài liệu dùng. Tức là phƣơng pháp giải mã thông tin trên ảnh dựa theo nguyên lý khúc xạ của mành khúc xạ 3D.
Thí nghiệm: Với ảnh có tham số 720 DPI và mành khúc xạ 3D có tham số 40 LPI. Khi đặt mành dọc theo chiều dọc của ảnh thì mỗi line sẽ tƣơng ứng với DL = 18 hàng pixel của ảnh (nhƣ hình mô tả bên dƣới):
) 1 / ( 18 40 720 kính line pixel lines LPI DPI DL
Theo: http://www.vicgi.com/DIY-lenticular-print.html
Nhận xét: Với mỗi line kính (mỗi line kính là một lăng kính tròn) dùng để giải mã (thực chất là khúc xạ) 18 lines pixel ảnh. DL/2 = 9 ta chia mỗi 18 lines pixel ra hai nhóm mỗi mỗi nhóm có 9 lines pixel, một bên ta gọi là nhóm R và nhóm L. Ánh sang từ nhóm R khúc xạ qua lăng kính sang bên trái, nhóm L khúc xạ qua lăng kính sang phải. Vậy với vị trí quan sát nhƣ hình bên dƣới thì mắt trái xẽ thu đƣợc hình ảnh khi tổng hợp ảnh của tất cả các điểm từ những lines thuộc nhóm L. Mắt phải sẽ thu đƣợc hình ảnh khi tổng hợp ảnh từ tất cả các điểm thuộc nhóm R. Vậy nếu một ảnh đƣợc xử lý sao cho tất cả các lines pixel thuộc nhóm R tạo nên ảnh quá táo rất mờ, còn tất cả các lines pixel thuộc nhóm L tạo nên ảnh quả chuối rất mờ. Khi quan sát trực tiếp bằng mắt không nhận ra đƣợc hình quả chuối và quả táo, tuy nhiên khi quan sát qua mành nhắm mắt trái mở mắt phải sẽ cho hình ảnh quả táo, ngƣợc lại cho hình ảnh quả chuối. Nếu quan sát bằng hai mắt thì vị trí quan sát sao cho đƣờng nối hai mắt song song với các lines kính. Khi đó góc nhìn khác nhau sẽ cho hình ảnh là quả táo hay quả chuối.
Nếu không nhìn ảnh qua kính ngƣời quan sát sẽ không quan sát đƣợc gì vì hình ảnh quả chuối hay quả táo là rất mờ mắt ngƣời không thể nhận biết đƣợc. Khi qua kính khúc xạ sẽ cho ảnh rõ nét hơn.
Giải thích cách cập nhật cho các pixel: Rõ ràng với ảnh đã đƣợc xử lý khi in và quan sát qua mành. Hình ảnh ảnh chân dung trong mắt trái sẽ đƣợc khúc xạ đậm hơn nhƣng phần có thông tin thì nhạt hơn, vì vậy ta cảm giác có sự khác biệt ở vùng thông tin nên đọc đƣợc thông tin. Tƣơng tự nhƣ vậy hình ảnh ảnh chân dung trong mắt phải sẽ đƣợc khúc xạ nhạt hơn nhƣng phần có thông tin thì đậm hơn, vì vậy mắt ngƣời cảm giác đƣợc sự khác biệt giữa hình nền các vùng thông tin từ đó đọc đƣợc thông tin. Tổng hợp thông tin từ hai mắt sẽ cho ta thông tin ẩn đƣợc giải mã rõ nét. Hơn nữa khi quan sát qua kính ta sẽ có cảm giác 3D và ảnh gần hơn so với quan sát trực tiếp.
Với nghiên cứu trên chứng tỏ việc giấu tin trên ảnh chân dung chỉ làm tăng tính bảo mật và chống làm giả GPLX, vì GPLX có nhiều lớp bảo mật khác nữa. Với mỗi ảnh giấu tin với các tham số nhất định thì chỉ có kính khúc xạ tƣơng ứng mới giải mã đƣợc. Vậy nếu bí mật kính giải mã thì nội dung thông tin ẩn sẽ đƣợc giấu. Hơn nữa từ nội dung bức ảnh sẽ không thể tính toán đƣợc tham số cho kính giải mã vì GPLX có lớp phủ nên việc scan ảnh để tính toán tham số cho kính giải mã là rất khó. Hơn thế công nghệ sản xuất kính cũng rất phức tạp nên không thể sản xuất kính để thử và soi GPLX đƣợc.
Dựa vào nguyên lý khúc xạ của mành 3D còn đƣợc ứng dụng trong lĩnh vực in biển quản cáo, in ảnh nổi và đặc biệt là trong phim 3D đang rất hót hiện nay.