CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
3.1. Bảo mật ảnh số thơng qua đánh giá và so sánh về hiệu suất xử lý ảnh
3.1.2. Các giả định và mơ hình thực tế
Xét cấu hình WSN điển hình đƣợc minh họa trong hình 3.1. Mạng bao gồm các nút cảm biến (sensing node), nút cụm (cluster node) và nút đích (sink node).
Hình 3. 1. Mơ hình cảm biến hình ảnh khơng dây đề xuất.
Hình 3. 2. Các kịch bản xử lý ảnh.
Trong đĩ:
- Ma trận MO là ma trận điểm ảnh ban đầu
- Ma trận Mt là ma trận chuyển đổi theo từng phƣơng pháp DCT/DWT - Ma trận Mi là ma trận chuyển đổi ngƣợc
- Ma trận Mr là ma trận điểm ảnh nhận đƣợc
Dựa trên biểu đồ mơ tả quá trình xử lý ảnh nhƣ trên, một số kịch bản đƣợc thiết lập để đánh giá hiệu năng lỗi (Error Performance) trong quá trình xử lý đƣợc trình bày nhƣ hình 3.2.
Một nút cảm biến chứa một ma trận cảm biến điểm ảnh (mảng cảm biến) và mỗi giá trị cảm nhận đƣợc phản ánh qua cƣờng độ điểm ảnh. Để đánh giá hiệu năng lỗi, luận án đề xuất xem xét hai khả năng thơng tin đƣợc truyền tải. Thứ nhất, thơng tin cảm nhận của mỗi cảm biến đƣợc đánh dấu bảo mật watermark trƣớc khi gửi đến nút cụm. Tại nút cụm, nơi quản lý một tập hợp các nút cảm biến, cĩ nhiệm vụ nén các dữ liệu nhận đƣợc và định tuyến tới nút đích. Thứ hai, nút cảm biến gửi dữ liệu đến nút đích mà khơng nhúng watermark.
Nhằm giảm mật độ phổ cơng suất tín hiệu tại tần số làm việc về gần với nhiễu nền để gây khĩ khăn cho kẻ tấn cơng, luận án sử dụng chuỗi trải phổ trực tiếp (DSSS) đối với dữ liệu watermark để thực hiện nhúng vào thơng tin cảm nhận đƣợc từ cảm biến. Quá trình nhúng ảnh đƣợc trải trực tiếp trên dãy bit tín hiệu.
Sơ đồ khối của q trình đánh dấu bảo mật watermark đƣợc thể hiện trên hình 3.3 dƣới đây.
Hình 3. 3. Sơ đồ khối quá trình đánh dấu bảo mật watermark
Theo mơ hình đề xuất, tồn bộ ma trận cảm biến đƣợc chia thành các khối nhỏ hơn với kích thƣớc n x n. Mỗi khối sử dụng một chuỗi trải phổ khác nhau cĩ độ dài
n x n bit đƣợc sinh từ ma trận Hadamard nhằm đảm bảo tính trực giao (trải phổ
DSSS). Các bit bí mật đƣợc đƣa vào cùng với chuỗi giả ngẫu nhiên (mục 2.2) nhằm trộn lẫn khĩa. Giá trị watermark đƣợc nhúng cũng là một chuỗi ngẫu nhiên sinh ra từ hàm Gauss cĩ độ dài n bit. Vì vậy, dữ liệu truyền đi đƣợc bảo mật bằng khĩa và tích của giá trị watermark nhúng với chuỗi giả ngẫu nhiên.