7. Bố cục của luận văn
2.1.2.Đặc điểm của phép biến đổi DCT trên ảnh hai chiều:
Thể hiện đặc tính nội dung về tần số của thông tin ảnh. Hệ số bên góc trái (0,0) lớn đặc trưng cho giá trị trung bình thành phần một chiều gọi là hệ số DC, còn các hệ số khác có giá trị nhỏ hơn biểu diễn cho các thành phần tần số cao theo hướng ngang và theo hướng thẳng đứng gọi là các hệ số AC.
u=0 u>0
v>0 v=0
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 2.1: Ảnh Lena.bmp Hình 2.2: Năng lƣợng phân bố của ảnh qua phép biến đổi DCT
Bản thân biến đổi DCT không nén được dữ liệu vì cũng sinh ra 64 hệ số.
Theo nguyên lý chung, khi biến đổi chi tiết giữa các điểm ảnh càng lớn theo một hướng nào đó trong khối các điểm ảnh, hướng ngang, hướng thẳng đứng hay theo đường chéo, thì tướng ứng theo các hướng đó, các hệ số biến đổi DCT cũng lớn.
Tóm lại, DCT làm giảm độ tương quan không gian của thông tin trong block. Điều đó cho phép biểu diễn thích hợp ở miền DCT do các hệ số DCT có xu hướng có phần dư thừa ít hơn. Hơn nữa, các hệ số DCT chứa thông tin về nội dung tần số không gian của thông tin trong block. Nhờ các đặc tính tần số không gian của hệ thống nhìn của mắt người, các hệ số DCT có thể được mã hoá phù hợp, chỉ các hệ số DCT quan trọng nhất mới được mã hoá để truyền đi.
Khối hệ số DCT có thể chia thành 3 miền: Miền tần số cao, miền tần số giữa, miền tần số thấp. Trong đó, các thông tin trong miền tần số cao thường không mang tính tri giác cao, khi nén JPEG thì thường loại bỏ thông tin trong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
miền này. Miền tần số thấp chứa các thông tin quan trọng ảnh hưởng đến tri
giác. Low Middle band High
( a) ( b) ( c)
Hình 2.3: Phân chia 3 miền tần số ảnh của phép biến đổi DCT
(a): Miền tần số thấp, (b): Miền tần số ở giữa, (c): Miền tần số cao Trong các thuật toán thuỷ vân, miền hệ số DCT tần số cao thường không được sử dụng do nó thường không bền vững với các phép xử lí ảnh, hoặc nén ảnh JPEG. Miền tần số cao cũng khó được sử dụng do một sự thay đổi dù nhỏ trong miền này cũng dẫn đến chất lượng tri giác của ảnh. Vì vây, miền tần số ở giữa thường hay được sử dụng nhất và cũng cho kết quả tốt nhất. Trong thuật toán đề xuất cũng sử dụng miền tần số ở giữa (phần được bôi đen trong hình vẽ số 2.3).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong thuật toán dưới đây sẽ sử dụng phương pháp nhúng thuỷ vân trong miền tần số của ảnh, giải tần được sử dụng để chứa tín hiệu thuỷ vân là miền tần số ở giữa của một khối DCT 8x8. Trong đó, các khối DCT 8x8 là những khối ảnh cùng kích thước đã được chọn ra ngẫu nhiên từ ảnh ban đầu và được áp dụng phép biến đổi Cosine rời rạc DCT để chuyển sang miền tần số. Mỗi tín hiệu thuỷ vân sẽ được chứa trong một khối.