Có nhiều lựa chọn phƣơng pháp giấu tin trong ảnh mầu hơn ảnh đen trắng. Tin giấu trong ảnh mầu khó bị phát hiện hơn trong ảnh đen trắng. Ảnh mầu đối với máy tính chỉ là một mảng các số thể hiện cƣờng độ sáng tại mỗi điểm ảnh (pixels). Các điểm ảnh tạo nên ảnh mành. Một ảnh 640 x 480 pixels, sử dụng 256 mầu (8 bits cho một điểm) là ảnh phổ biến. Một ảnh nhƣ vậy có thể chứa chừng 300 kilobits dữ liệu.
? Yêu cầu kỹ thuật đối với giấu tin trong ảnh màu:
+ Chất lƣợng ảnh phủ vẫn đảm bảo, dữ liệu nhúng phải không thấy đƣợc bằng mắt thƣờng
+ Dữ liệu nhúng cần phải đƣợc mã hoá trực tiếp vào dữ liệu ảnh chứ không vào phần khác, nhƣ vậy mới giữ đƣợc cho nhiều dạng tệp khác nhau
+ Dữ liệu nhúng phải bền vững với các sửa đổi và tấn công từ bên ngoài. Các tác động, ví dụ nhiễu trên đƣờng truyền, lọc, lấy mẫu, cắt xén, mã hoá, nén mất dữ liệu, in, quét, biến đổi số sang tƣơng tự và ngƣợc lại phải tác động đến dữ liệu ít nhất
+ Khuyến khích mã hoá sửa lỗi để đảm bảo toàn vẹn dữ liệu. Vì điều khó tránh khỏi là dữ liệu nhúng cũng sẽ bị mất nếu biến đổi ảnh mang
+ Khuyến khích các phƣơng pháp giấu cho phép phục hồi tin không cần đến ảnh gốc.
? Các phương pháp giấu tin trong ảnh màu:
Có thể chia các phƣơng pháp giấu tin trong ảnh hiện nay thành ba nhóm sau: - Nhúng vào các bít có trọng số thấp (LSB)
- Các phƣơng pháp dựa vào kỹ thuật biến đổi ảnh, ví dụ biến đổi từ miền không gian sang miền tần số
- Các phƣơng pháp sử dụng mặt nạ giác quan
Nhóm phƣơng pháp nhúng thông tin vào các bít có trọng số thấp của ảnh hay đƣợc áp dụng trên các ảnh bitmap không nén và các ảnh dùng bảng mầu (nhƣ GIF, TIF). Ý tƣởng chính của phƣơng pháp này là lấy từng bít của mẩu tin mật rồi rải nó lên ảnh mang, gài vào các bít có trọng số thấp của điểm bị rải trúng.
Nhóm phƣơng pháp dựa trên các phép biến đổi ảnh lợi dụng việc biến đổi ảnh từ miền biểu diễn này sang miền biểu diễn khác để giấu các bít tin. Một ví dụ của hệ thống sử dụng phƣơng pháp này là "Jpeg-Jsteg", phần mềm này nhúng thông tin bằng cách điều chế các hệ số của phép biến đổi Cosin rời rạc theo các bít tin cần giấu và sự làm tròn lỗi khi lƣợng hoá. Một số các phƣơng pháp khác thuộc nhóm này sử dụng ảnh nhƣ mô hình vật lý với các dải phổ thể hiện mức năng lƣợng. Khi đó giấu tin giống nhƣ việc điều chế một tín hiệu dải hẹp vào một dải tần rộng (ảnh
phủ).
Nhóm phƣơng pháp dùng mặt nạ giác quan dựa trên nguyên lý đánh lừa hệ thống giác quan của con ngƣời, một số điểm yếu của hệ thống giác quan là:
- Hiệu ứng mặt nạ của các cạnh
- Sự nhạy cảm đối với độ tƣơng phản là một hàm của miền tần số
- Khả năng nhạy cảm kém đối với các thay đổi nhỏ trong độ chói trên các - Mảng ảnh có cấu tạo ngẫu nhiên
- Sự nhạy cảm kém đối với các tần số miền không gian thấp, ví dụ sự thay đổi liên tục của độ sáng trên ảnh.
"Mặt nạ" ở đây ám chỉ hiện tƣợng mắt ngƣời không cảm nhận đƣợc một tín hiệu nếu nó ở bên cạnh một tính hiệu nhất định nào đó.
Nếu phân chia các phương pháp theo định dạng ảnh thì có hai nhóm chính:
- Nhóm phƣơng pháp phụ thuộc định dạng ảnh: đặc điểm của nhóm này là thông tin giấu dễ bị "tổn thƣơng" bởi các phép biến đổi ảnh. Trong nhóm này lại chia ra theo dạng ảnh, có các phƣơng pháp cho
+ Ảnh dựa vào bảng mầu + Ảnh JPEG
- Các phƣơng pháp độc lập với định dạng ảnh: đặc trƣng của các phƣơng pháp nhóm này là lợi dụng vào việc biến đổi ảnh để giấu tin vào trong đó, ví dụ giấu vào các hệ số biến đổi. Nhƣ vậy có bao nhiêu phép biến đổi ảnh thì cũng có thể có bấy nhiêu phƣơng pháp giấu ảnh. Các phép biến đổi nhƣ:
+ Phƣơng pháp biến đổi theo miền không gian (spacial domain) + Phƣơng pháp biến đổi theo miền tần số (DCT, DFT, Wavelet) + Các biến đổi hình học
Dĩ nhiên các phƣơng pháp nhóm thứ hai có nhiều ƣu điểm hơn về tính bền vững, tuy nhiên lƣợng thông tin giấu đƣợc sẽ ít hơn và cài đặt cũng sẽ phức tạp hơn.
Nếu phân các phương pháp theo đặc điểm kỹ thuật có:
- Phƣơng pháp thay thế
+ Thay thế các bit dữ liệu trong bản đồ bit (bit plane) + Thay thế bảng mầu (palette)
- Phƣơng pháp xử lý tín hiệu
+ Các phƣơng pháp biến đổi ảnh (Transform) + Các kỹ thuật điều chế dải phổ
- Các phƣơng pháp mã hoá (coding) + Lƣợng hoá, dithering
+ Mã hoá sửa lỗi
- Các phƣơng pháp thống kê - kiểm thử giả thuyết - Phƣơng pháp sinh mặt nạ - Fractal
Vì là lĩnh vực mới phát triển nhƣng lại có ứng dụng phong phú nên sẽ còn có nhiều phƣơng pháp giấu tin trong ảnh đã đƣợc nghiên cứu.
Có thể liệt kê một số kỹ thuật giấu tin trong ảnh nhƣ: - Giấu tin vào các bit có trọng số thấp
- Giấu tin dựa trên bảng màu - Kỹ thuật trải phổ
- Kỹ thuật mã khối bề mặt, kỹ thuật mảnh chắp (patchwork) - Kỹ thuật dùng hệ số của phép chiếu trực giao
- Kỹ thuật dùng hệ số DCT (Jpeg) - Kỹ thuật lƣợng hoá lỗi
- Kỹ thuật mặt nạ và lọc - Kỹ thuật rải vào miền tần số
- Kỹ thuật dựa trên biến đổi Mellin-Fourier
- Kỹ thuật giấu vào các đối tƣợng dùng các hệ số của phép biến đổi hình học. Nếu một lúc nào đó trong toán học ngƣời ta có thể nghĩ ra cách giải các bài
toán khó hoặc tìm ra một hàm cửa lật chẳng hạn thì có thể đó sẽ là cơ sở cho một hệ mật mã mới. Trong khi một phƣơng pháp nén ảnh mới, ví dụ Fractal hay biến đổi Wavelet có thể là xuất phát điểm cho nhiều hƣớng nghiên cứu giấu tin mới. Các hƣớng nghiên cứu phát triển trong lĩnh vực giấu tin trong ảnh chịu ảnh hƣởng của một số lĩnh vực khác, trong số đó có:
Nghiên cứu hệ thống thị giác con ngƣời và sự cảm nhận mầu sắc - Các phƣơng pháp xử lý ảnh
- Các cách nén ảnh - Các phép biến đổi ảnh
Tập trung nghiên cứu khai thác các "kẽ hở" của các lĩnh vực trên là định hƣớng chính của công tác nghiên cứu giấu tin trong ảnh.