b. Kỹ thuật tõch thủy vĩn:
4.3.Với kỹ thuật giấu 2
Kỹ thuật nỏy giấu thừng điệp trởn miền DWT tần số cao HL vỏ LH trong qũ trớnh nờn ảnh JPEG2000. Cụ thể õp dụng cho kỹ thuật đõnh dấu bản quyền, nhận thực thừng tin. Vấn đề phõt hiện thừng điệp giấu trong kỹ thuật nỏy tƣơng đối khụ khăn vớ:
- Thứ nhất cõc hệ số DWT lỏ cõc hệ số thực lởn khừng thể dỳng thống kở khi-bớnh phƣơng (POV) để phõt hiện.
- Thứ hai ảnh nỏy cụ PSNR trung bớnh lỏ 40.53528 dB (theo thực nghiệm) lởn cụ tợnh vừ hớnh rất cao.
- Thứ ba ngƣời tấn cừng phải biết hệ số Mark dỳng để đõnh dấu thừng điệp nhỷng vỏo. Giõ trị Mark nằm trong miền giõ trị thuộc 1/3 cõc hệ số DWT lớn nhất của tất cả cõc hệ số DWT, do đụ ngƣời tấn cừng sẽ phải thử ...
- Thứ tƣ trong trƣờng hợp ngƣời tấn cừng biết hệ số Mark vỏ tõch đƣợc thừng điệp ngƣời tấn cừng cần phải biết khõ KEY để khừi phục đỷng nguyởn gốc của thừng điệp ban đầu. Nếu thừng điệp đem giấu cụ độ dỏi n bit thớ khõ KEY cụ độ dỏi tƣơng tự do đụ ngƣời tấn cừng phải thử 2n lần để tớm đỷng khõ KEY mọ hõ thừng điệp giấu.
Vợ dụ: thừng điệp đem giấu lỏ một văn bản ”Cong hoa xa hoi” văn bản nỏy cụ 16 ký tự (cả cõch trống) chuyển sang nhị phĩn cụ độ dỏi lỏ 128 bit vỏ sẽ cần dỳng một khõ KEY lỏ một chuỗi bit nhị phĩn (đƣợc sinh theo kỹ thuật sinh số giả ngẫu nhiởn) cụ kợch thƣớc bằng 128. Khi đụ ngƣời tấn cừng phải duyệt 2128 = 3.4028236692093846346337460743177e+38 lần để dú tớm khõ KEY.
CHƢƠNG 5. CáI ĐẶT THỬ NGHIỆM 5.1. Mừi trƣờng cỏi đặt
Ngừn ngữ cỏi đặt: Java lỏ một ngừn ngữ lập trớnh cụ hiệu quả cao, cấu trỷc độc lập nởn cõc ứng dụng của nụ chỉ cần viết sao cho chạy đƣợc trởn mõy ảo Java lỏ cụ thể cỏi đặt vỏ chạy tốt trởn mọi hệ thống.
Mừi trƣờng soạn thảo: Jcreator 4.5.
Mừi trƣờng chạy chƣơng trớnh: mừi trƣờngdúng lệnh của DOS.
Dƣới đĩy lỏ giao diện chợnh của chƣơng trớnh:
Hớnh 5.1. Giao diện chƣơng trớnh
Giải thợch dúng lệnhgiấu thừng tin:
java JJ2KEncoder -i image01.pgm -o anhgiautin.j2k -m in.txt -rate 2
Đối số JJ2KEncoder: lỏ tởn file chạy khởi đầu của chƣơng trớnhthực hiện giấu - encoder.
Đối số -i: cho biết ảnh đầu vỏo (input).
Đối số image01.pgm: tởn file ảnh đầu vỏo.
Đối số -o: cho biết ảnh đầu ra (output).
Đối số anhgiautin.j2k: tởn file ảnh đầu ra.
Đối số -m: cho biết thừng điệp cần giấu (message).
Đối số rate: cho biết lỏ thực hiện giấu hay tõch lấy thừng điệp. Với 1 lỏ thực hiện giấu.
Giải thợch dúng lệnh tõch thừng tin:
java JJ2KDecoder –i anhgiautin.j2k -o anhkhoiphuc.pgm -m out.txt -rate 1
Đối số JJ2KDecoder: lỏ tởn file chạy khởi đầu của chƣơng trớnh thực hiện tõch lấy thừng điệp - decoder.
Đối số -i: cho biết ảnh đầu vỏo (input).
Đối số anhgiautin.j2k: tởn file ảnh đầu vỏo.
Đối số -o: cho biết ảnh đầu ra (output).
Đối số anhkhoiphuc.pgm: tởn file ảnh đầu ra.
Đối số -m: cho biết thừng điệp tõchlấy ra đƣợc (message).
Đối số out.txt: tởn file chứa thừng điệp cần lấy.
Đối số rate: cho biết lỏ thực hiện giấu hay tõch lấy thừng điệp. Với 2 lỏ thực hiện tõch.
5.2. Thử nghiệm
Dƣới đĩy lỏ một tập cơ sở dữ liệu ảnh gồm 100 ảnh đọ đƣợc chuyển đổi sang định dạng PGM. Cõc ảnh đƣợc đặt tởn từ image01 đến image100.
Bảng 5.1. Tập ảnh thử nghiệm
Sử dụng phƣơng phõp thủy vĩn cải tiến để thực hiện giấu thừng điệp (trong hớnh 5.2) vỏo tập cơ sở dữ liệu ảnh trởn với mark=3.0, ta thu đƣợckết quả PSNR trung bớnh trởn 100 ảnh sau khi giấu tin lỏ PSNRTB=40.53528 (lớn hơn mức quy định lỏ 40 dB, với PSNR 40dB thớ mắt ngƣời khừng thể phĩn biệt đƣợc sự khõc biệt giữa 2 ảnh [5])
Hớnh 5.2 Thừng điệpgiấu
Sau khi giấu thừng điệp thực hiện tõch thừng điệp đọ giấu trởn 100 ảnh nhụm tõc giả thấy rằng cụ đến 27 ảnh (27%) ảnh bị tõch sai thừng điệp gồm cõc ảnh sau: image02, image11, image12, image16, image20, image21, image27, image30, image32, image34, image37, image40, image43, image44, image47, image49, image50, image53, image56, image57, image58, image77, image80, image84, image85, image91, image95. Thừng điệp sau khi khừi phục của cõc ảnh nỏy nhƣ sau:
Hớnh 5.3. Kết quả cõc thừng điệp bị tõch sai
Cụ ba ảnh bị tõch sai một số ký tự của bản thừng điệp lỏ ảnh: image11 (3 ký tự), image39 (1 ký tự), image45 (2 ký tự). Thừng điệp sau khi khừi phục của cõc ảnh nỏy nhƣ hớnh 5.4
Hớnh 5.4. Kết quả tõch thừng điệp của 3 ảnh image31, 39 vỏ 48
Điều nỏy đƣợc giải thợch nhƣ sau: nhụm tõc giả thấy những ảnh cụ độ nhiễu tƣơng đối lớn dẫn đến giõ trị của cõc DWT trong qũ trớnh nờn ảnh bị mất giõ trị ngƣỡng Mark (vớ mark chọn xấp xỉ cõc hệ số bị loại bỏ), do đụ qũ trớnh giải nờn JPEG2000 khừng thể khừi phục đỷng dữ liệu ban đầu, dẫn đến giõ trị bit thừng điệp khừi phục bị sai. Vớ vậy để khừi phục đỷng thừng điệp chỷng ta cần chọn giõ Mark cỏng cao thớ dữ liệu khừi phục cỏng chuẩn xõc, tuy nhiởn sẽ lỏm tăng nhiễu tức lỏ giõ trị PSNR cỏng nhỏ. Vớ vậy chỷng ta cần chọn Mark sao cho PSNR 40 thớ vấn đảm bảo tợnh vừ hớnh của thuỷ vĩn.
Để khừi phục đỷng dữ liệu cho 26 ảnh khừi phục sai hoỏn toỏn vỏ 3 ảnh sai một số ký tự nhụm tõc giả chọn lạimột số giõ trị của Mark nhƣ sau:
+ Với Mark = 5.0f khừi phục đƣợc thuỷ vĩn nhỷng trong ảnh 2, 12, 20 vỏ 3 ảnh sai một số ký tự 31, 39, 48.
+ Với Mark=7.0 khừi phục đƣợc thuỷ vĩn nhỷng trong ảnh 16, 21, 26, 27, 47, 44, 50, 57, 77, 84, 85.
+ Với Mark =10.0 khừi phục đƣợc thuỷ vĩn nhỷng trong ảnh 30, 34, 40, 43, 49, 53, 58, 80, 91, 95.
+ Với Mark =12.0 khừi phục đƣợc thuỷ vĩn nhỷng trong ảnh 37 + Với Mark =15.0 khừi phục đƣợc thuỷ vĩn nhỷng trong ảnh 32
Sau khi thực hiện một số tấn cừng cĩn bằng histogram, sharpen, blur bằng Corel Paint Shop Pro Photo X2 trởn 10 ảnh đầu đọ giấu tin ta thu đƣợc bảng kết quảnhƣ sau:
Ảnh
(image#) Cĩn bằng histogram Sharpen Blur
01 cong hoa p! hoi ỹóủ·ỡủ}ý~{ợỡỵoồ'/é ỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵ 03 - @ Fỵỳýũỳỳýỵ cong hna pa hki ỵỵ••ỵỵỵỵỵỳũũỳỹỳỳỳỵỵ 04 cong hoa xa hoi ỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵ
05 cong hoa xa hoi
06 nc cong hoa xa hni Ẹigỵđớ•ỵỵỹ•}þỵ{ỵỵỵịỵ 07 `-n cwOgẵờúsẵ2ố_WN ú8o'ờỵỵỵ~ủủ?ủỵỵþ•ỵý• 08 ớẨ ?Еỵỏeủ ả cohg hNA 8 hna ổkfỄuỳỵộốỵỹửỵỹịị•ã 09 c/ne hoa a hoi ứol•õþ_ụ jýựủ{=Ž "
10 ẳo.g hea xa ho) o•nw-ủủ|q<ý koủ7 ;ỵỵ?ỵỵủỵ;ỵỵỵỵỵủỵ ỵỵỵỵỵủ
11 aEli ậA ỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵỵ
Từ bảng ta thấy đĩy lỏ thuỷ vĩn kờm bền vững đối với tấn cừng lỏm mờ (blur), bền vững yếu đối với tấn cừng cĩn bằng histogram vỏ mỏi sắc cạnh (sharpe) chỉ 4/10 ảnh bền vữngvới 2 loại tấn cừng nỏy.
Vớ vậy kỹ thuật nỏy rất phỳ hợp đối với nhận thực bản quyền vỏ chống xuyởn tạc, mọi hớnh thức thanh đổi nỏo cũng cụ thể dẫn đến vỡ thuỷ vĩn trong ảnh.
KẾT LUẬN
Bõo cõo đọ trớnh bỏy những khõi niệm tổng quan về giấu tin, cho thấy đƣợc tầm quan trọng của giấu tin trong đời sống hiện nay.
Trong thời gian nghiởn 4 thõng, nhụm nghiởn cứu đọ đạt đƣợc cõc kết quả sau:
Nắm rử đƣợc khõi niệm tổng quan về kỹ thuật giấu tin trong ảnh Kỹ thuật nờn ảnh JPEG2000
Kỹ thuật giấu tin trởn miền biến đổi rời rạc wavelet cặp tần số giữa Đề xuất kỹ thuật giấu cải tiến trởn miền tần số Wavelet của miền tần số cao (HL, LH)dựa trởn kỹ thuật giấu đọ cừng bố đối trởn cõc hệ số DWT đọ đƣợc lƣợng tử hõ cho ảnh JPEG2000.
Cỏi đặt, thử nghiệm vỏ đõnh giõ kết quả.
Vớ thời gian nghiởn cứu cụ hạn lởn chƣa xĩy dựng đƣợc giao diện chƣơng trớnh thĩn thiện với ngƣời dỳng, giao diện chƣơng trớnh cún thực hiện trởn cửa sổ dúng lệnh.
Hƣớng nghiởn cứu tiếp theo sẽ nghiởn cứu tiếp một số kỹ thuật giấu tin khõc nhƣ: QIM, MFP...vỏ hoỏn thiện cỏi đặt đụng gụi thỏnh một phần mềm chuyởn dụng.
TáI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Xuĩn Huy vỏ Trần Quốc Dũng, “Giõo trớnh giấu tin vỏ thuỷ vĩn ảnh”, Thừng tin tƣ liệu, ĐHKHTN, 2003
[2]. Quan Yuan, Hongxun Yao, Wen Gao, Sanghyun Joo, “Blind watermarking method based on DWT middle frequency pair”, Multimedia and Expo, 2002. ICME '02. Proceedings, 2002 IEEE International Conference on paper 473- 476 vol.2, 2002.
[3]. Website: http://www.JPEG.org/JPEG2000.html. [4]. http://jpeg2000.epfl.ch
[5]. Đỗ Ngọc Anh, NẫN ẢNH SỬ DỤNG BIẾN ĐỔI WAVELET Vá ỨNG DỤNG TRONG CạC DỊCH VỤ DỮ LIỆU ĐA PHƢƠNG TIỆN DI ĐỘNG, Luận văn cao học ĐTVT 2004 – 2006, Đại học Bõch khoa Hỏ Nội.