3. Bố cục luận văn
3.3. Kết quả thử nghiệm kỹ thuật thủy vân của Nguyễn Văn Tảo và Bùi Thế Hồng
Thế Hồng
Cùng ý tƣởng nhúng bit thuỷ vân vào miền tần số giữa của khối DCT, nhóm tác giả Nguyễn Văn Tảo và Bùi Thế Hồng đã xây dựng một kỹ thuật cải tiến bằng cách đƣa ra phƣơng pháp chọn cặp hệ số trong mỗi khối sao cho việc phải thay đổi các hệ số đã chọn là ít nhất, qua đó giảm đáng kể sự thay đổi của ảnh chứa thuỷ vân và vẫn giữ đƣợc tính bền vững của thuỷ vân trƣớc các tấn công. Đồng thời kỹ thuật cũng đảm bảo đƣợc độ an toàn của thuỷ vân trong việc chống lại sự dò tìm nhằm gỡ bỏ thuỷ vân khỏi ảnh chứa [3].
Cài đặt và chạy thử nghiệm theo kỹ thuật này với ảnh gốc là ảnh đa mức xám “BUOM.BMP” kích thƣớc 512×512, thuỷ vân là ảnh nhị phân “IOIT_H.BMP” kích thƣớc 46×46, kết quả quá trình nhúng và tách thuỷ vân thể hiện qua hình 3.2.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ảnh gốc 512×512 Ảnh thuỷ vân gốc 46×46 Ảnh gốc đã nhúng thuỷ vân; PSNR=45.752 Ảnh thuỷ vân tách đƣợc; SR=1.0000
Hình 3.2. Kết quả nhúng và tách thuỷ vân theo kỹ thuật cải tiến, k=50
Thử nghiệm với các hệ số k khác nhau, kết quả cho thấy độ lớn của k tỷ lệ nghịch với chất lƣợng ảnh chứa thuỷ vân, tỷ lệ thuận với tính bền vững của thuỷ vân. Với k chọn tăng dần từ 6 đến 50, chất lƣợng ảnh chứa thuỷ vân đánh giá qua giá trị PSNR giảm từ 88.514 đến 45.752 đồng thời thuỷ vân tách đƣợc từ ảnh chứa (chƣa qua các tấn công) luôn trùng với thuỷ vân gốc.
Ảnh chứa thuỷ vân đƣợc thử với các tấn công là các phép biến đổi ảnh thông thƣờng, sau đó thực hiện quá trình tách thuỷ vân. Kết quả so sánh thuỷ vân tách đƣợc với thuỷ vân gốc thể hiện tính bền vững cao của thuỷ vân trƣớc các tấn công trên ảnh chứa thuỷ vân. Kết quả thử nghiệm tính bền vững đƣợc trình bày trong bảng 3.2.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bảng 3.2. Tính bền vững của thuỷ vân qua các tấn công theo kỹ thuật thủy vân của Nguyễn Văn Tảo và Bùi Thế Hồng
Loại tấn công
SR giữa thuỷ vân gốc và thuỷ vân tách
k = 6 k = 18 k = 34 k = 50 JPEG Compression Q = 75 0.9822 0.9981 1.0000 1.0000 JPEG Compression Q = 50 0.7981 0.8774 0.9439 0.9939 JPEG Compression Q = 25 0.7275 0.7676 0.8367 0.8960 Rescaling 512 256 512 0.6458 0.7090 0.7944 0.8496 Intensity Adj [0 0.8], [0 1] 0.9793 0.9917 0.9937 0.9954 Histogram 0.9817 0.9951 0.9983 0.9993 Blurring 3,3 0.8711 0.8667 0.9224 0.9370 Adding Gaussian Noise 0.001 0.8684 0.9723 0.9995 1.0000
Kết quả đánh giá chất lƣợng thuỷ vân thể hiện tính bền vững của thuỷ vân không cao trƣớc các tấn công thay đổi kích thƣớc, nén mất thông tin ở mức chất lƣợng thấp. Đa số các tấn công còn lại đều cho thuỷ vân với tính bền vững cao. Tính bền vững cao thể hiện ở tất cả các mức của hệ số k, trƣớc các tấn công, nén mất thông tin ở chất lƣợng cao, hay điều chỉnh Intensity, histogram.
3.4. Thuỷ vân sử dụng DCT và mã Hamming (DCT-H)
Cài đặt và chạy thử nghiệm theo kỹ thuật DCT-H đề xuất trong luận văn, với ảnh gốc là ảnh đa mức xám “BUOM.BMP” kích thƣớc 512×512, thuỷ vân là ảnh nhị phân “IOIT_H.BMP” kích thƣớc 46×46, kết quả quá trình nhúng và tách thuỷ vân thể hiện qua hình 3.3.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Thử nghiệm với các hệ số k khác nhau, kết quả cho thấy độ lớn của k tỷ lệ nghịch với chất lƣợng ảnh chứa thuỷ vân, tỷ lệ thuận với tính bền vững của thuỷ vân. Với k chọn tăng dần từ 6 đến 50, chất lƣợng ảnh chứa thuỷ vân đánh giá qua giá trị PSNR giảm từ 75.954 đến 39.399 đồng thời thuỷ vân tách đƣợc từ ảnh chứa (chƣa qua các tấn công) luôn trùng với thuỷ vân gốc
Ảnh gốc 512×512 Ảnh thuỷ vân gốc 46×46 Ảnh gốc đã nhúng thuỷ vân; PSNR=39.399 Ảnh thuỷ vân tách đƣợc; SR=1.0000
Hình 3.3. Kết quả nhúng và tách thuỷ vân theo kỹ thuật DCT-H, k=50
Ảnh chứa thuỷ vân đƣợc thử với các tấn công là các phép biến đổi ảnh thông thƣờng, sau đó thực hiện quá trình tách thuỷ vân. Kết quả so sánh thuỷ vân tách đƣợc với thuỷ vân gốc thể hiện tính bền vững cao của thuỷ vân trƣớc các tấn công trên ảnh chứa thuỷ vân. Kết quả thử nghiệm tính bền vững đƣợc trình bày trong bảng 3.3.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Bảng 3.3. Tính bền vững của thuỷ vân theo kỹ thuật DCT-H qua các tấn công
Loại tấn công
SR giữa thuỷ vân gốc và thuỷ vân tách
k = 6 k = 18 k = 34 k = 50 JPEG Compression Q = 75 0.9466 1.000 1.000 1.000 JPEG Compression Q = 50 0.8696 0.9787 1.000 1.000 JPEG Compression Q = 25 0.8299 0.8294 0.9693 0.9981 Rescaling 512 256 512 0.9920 0.9948 0.9976 0.9981 Intensity Adj [0 0.8], [0 1] 0.9986 0.9991 0.9991 0.9991 Histogram 1.000 1.000 1.000 1.000 Blurring 3,3 0.9967 0.9995 0.9995 0.9995 Adding Gaussian Noise 0.001 0.7812 0.8540 0.9617 0.9981