2.3.1. Ý tƣởng
Đây có lẽ là kỹ thuật đơn giản nhất trong các kỹ thuật giấu tin theo hướng tiếp cận trên miền không gian ảnh. Ý tưởng cơ bản của thuật toán trong kỹ thuật này là chia ảnh gốc thành các khối nhỏ và trong mỗi khối nhỏ sẽ giấu một bit thông tin. Thuật toán này được áp dụng cho cả ảnh màu, ảnh xám và ảnh đen trắng. Để áp dụng thuật toán đối với ảnh màu và ảnh đa mức xám, ta có thể dễ dàng trích ra từ những ảnh này một ảnh “đen trắng” bằng một kỹ thuật nào đó. Sau đây trình bày thuật toán trên ảnh đen trắng.
2.3.2. Bài toán giấu tin
Quá trình giấu tin
Bài toán:
Input: - Một ảnh Bitmap đen trắng F. - Dãy bit cần giấu b1 b2 .... bN.
Output
Tệp ảnh G đã được giấu dãy bit b1 b2 … bN.
Thuật toán:
Bước 1: Chia ảnh gốc F thành các ma trận điểm ảnh Fi có kích thước mn. Không giảm tính tổng quát, chúng ta giả sử F luôn chia được thành N khối kích thước mn.
Bước 2: Với mỗi khối Fi (i = 1,2, ….,N) sẽ tiến hành giấu một bit bi (bi = 0
hoặc bi =1) bằng cách biến đổi Fi thành Gi sao cho Githỏa mãn bất biến sau:
m u n v Gi u v bi u m v n 1 1 ( , ) mod 2 | 1.. , 1.. (2.7) Bước 3: Kết hợp các khối Gi ta sẽ thu được ảnh G chứa dãy bit b1 b2... bN
Quá trình giải tin.
Giải tin là thao tác tách thông tin mật trên ảnh đã được giấu tin, quá trình giải mã tin sẽ được thực hiện theo các bước sau đây:
Chia ảnh thành các khối có kích thước giống kích thước khối đã sử dụng khi thực hiện giấu, đây chính là khoá để giải mã.
Với mỗi khối việc giải tin theo quy tắc: đếm số bit 1 trong khối, nếu tổng số bit 1 là lẻ thì thu được bit 1, ngược lại thu được bit 0. Và cứ tiếp tục cho đến khi hết các khối đã giấu.
Như vậy, sau khi xét hết các khối đã giấu ta thu được một chuỗi bit. Chuỗi bit này chính là thông tin đã giấu trong ảnh nhị phân.
2.3.3. Phân tích bài toán
Bài toán giấu tin trong ảnh theo khối bit là rất đơn giản. Sau khi phân tích thuật toán này, có thể đưa ra một số nhận xét và đánh giá sau đây:
+ Tuỳ theo yêu cầu của việc giấu tin, việc chọn kích thước khối để giấu tin cần phải căn cứ vào kích thước ảnh và lượng thông tin cần giấu sao cho các thông tin được giấu giàn trải trên toàn ảnh.
+ Tuỳ theo mục đích của việc giấu tin và nhu cầu về lượng thông tin giấu ta sẽ chọn kích thước khối phù hợp. Kích thước khối càng lớn thì lượng thông tin có thể giấu càng thấp, đồng thời ảnh sau khi giấu tin cũng ít thay đổi so với ảnh gốc và ngược lại.
+ Với bài toán này, việc chia ảnh gốc thành các khối điểm ảnh có kích thước giống nhau là khá đơn giản. Tuy nhiên, để tăng tính an toàn cho thuật toán chúng ta có thể chia ảnh gốc thành các khối điểm ảnh có kích thước khác nhau và vị trí bắt đầu của mỗi khối theo một thuật toán xác định nào đó. Khi đó, để giải mã được tin đã giấu các thuật toán thám mã không những phải xác định kích thước của từng khối mà còn phải xác định vị trí bắt đầu của mỗi khối thay cho việc chỉ cần tìm kích thước của các khối như trong thuật toán giấu tin trong 2.3.
+ Bản chất của cách thức giấu chẳng qua là một sự quy ước nào đó, nếu thoả mãn thì giấu bit 1, ngược lại thì giấu bit 0. Các khối ảnh sau khi giấu tin luôn thoả mãn một tính chất (bất biến) và tính chất này là cơ sở cho quá trình giải mã tin giấu. Sở dĩ ta thực hiện được điều này vì thông tin giấu chỉ có hai trường hợp, một là bit 0, hai là bit 1.
+ Kỹ thuật trên sẽ gặp phải hiện tượng gây bất thường đối với ảnh sau khi giấu thông tin, đặc biệt là khi cần phải thay đổi giá trị của một phần tử trên khối ảnh một màu (toàn số 0 hoặc toàn số 1). Khi đó, bằng mắt thường chúng ta có thể dễ dàng nhận ra sự thay đổi của ảnh trước và sau khi giấu tin.
+ Quá trình tách lấy thông tin đã giấu trong kỹ thuật này sử dụng khoá là kích thước của khối, không cần sử dụng ảnh gốc.