2.1.1 Gi i thi u
Trong các công trình nghiên c u kh o sát v các mi n n thông tin c a nhóm tác gi Hameed [44], Kefeng-He [46], mi n bi n đ i đ c l a ch n ph bi n nh t. Theo đó, nh ng mi n đ c s d ng bao g m nh ng mi n nh bi n đ i fourier (DFT), cosine (DCT), wavelet (DWT), v.v.. K t qu c a nh ng nghiên c u trên cho th y kh n ng ch ng t n công và dung l ng nhúng c a mô hình đã đ c c i thi n so v i nh ng nghiên c u tr c đó, đã m đ ng cho vi c ng d ng mi n bi n đ i vào n thông tin. Tuy nhiên, các mô hình v n có th b đánh b i b i các t n công x lí tín hi u và nh t là d ng t n công hình h c nh quay, kéo, d ch chuy n.
Do các h ng nghiên c u d a trên DFT, DCT và DWT v n t n t i nhi u h n ch , nên có nhi u nhóm nghiên c u đã tìm cách khai phá nh ng mi n bi n đ i m i có kh n ng m nh m và an toàn h n. Trong đó, có m t mi n bi n đ i m i d a trên n n t ng wavelet nh ng có m t s đ c tr ng phù h p và hi u qu h n trong vi c dùng đ n thông tin, chính là mi n bi n đ i contourlet.
34
Bi n đ i contourlet đã có nh ng c i ti n quan tr ng đi m y u c a wavelet. contourlet bi u di n tín hi u hai chi u (2D) hi u qu h n, kh n ng linh ho t và t i u trong chi phí tính toán. Tuy nhiên, do contourlet còn m i nên các nghiên c u nh m ng d ng contourlet làm mi n n thông tin ch a nhi u.
Qua các kh o sát đã trình bày trên, contourlet đã ch ng t đây là mi n n thông tin có nhi u u đi m v t tr i, b i vì các lý do sau:
- Mi n t n s là mi n n thông tin t t h n mi n không gian theo El-Gayyar [56]. - Khi so sánh gi a các mi n bi n đ i, thì nghiên c u c a Vidyasagar M.Potdar[85] cho th y th t (t th p đ n cao) mi n n thông tin an toàn và hi u qu nh sau: DFT<DCT<DWT. M t khác, mi n contourlet l i có u đi m h n mi n DWT nh kh n ng bi u di n theo h ng m c cao đ ng th i v n gi đ c tính không đ ng h ng nh bi n đ i DWT [54, 58]. Do đó, chúng tôi ch n contourlet là mi n n thông tin đ phát tri n các k thu t n thông tin c i ti n.
Trong các công trình c a các nhóm tác gi B. Chandra Mohan [12], Venkata Narasimhulu [15], Elham Salahi [28], Hifeng Li [32], Malini Mohan [57], Y. Anusha [87], Zhenghua-Shu [88] các k t qu đ t đ c khi nhúng và trích thông tin v n còn nhi u h n ch , nh t là hai v n đ dung l ng và ch ng t n công hình h c. Nhóm B. Chandra Mohan [12] đ xu t dùng ph ng pháp đ c t ch n l các h s c a nh đ n trên mi n contourlet, quá trình th c hi n g m có hai giai đo n. Thu t toán nhúng đi u bi n l ng t QIM đ c áp d ng trong c hai giai đo n. K t qu c th : v đ trong su t (PSNR≈39), dung l ng nhúng (1.024 bit) và ch ng nhi u lo i t n công x lí nh (>20 t n công, nén JPEG đ n 80%, l c, nhi u 0,1%, v.v..).
Nh đã trình bày t i ch ng 1, NSCT là m t bi n th c a contourlet, đ c t ng c ng m t s kh n ng m i so v i contourlet nguyên th y. Nhóm tác gi Venkata Narasimhulu [15] đã s d ng NSCT k t h p v i phân tích giá tr đ c bi t (SVD). Theo đó, các giá tr đ c bi t t i subband có t n s th p c a watermark đ c nhúng vào các giá tr đ c bi t subband t n s th p c a nh g c. K t qu th c nghi m cho th y k t qu c a [15] so v i các nhóm tác gi khác s d ng k thu t k t h p gi a
35
DWT-SVD, NSCT-SVD đã cho k t qu kh quan h n: khi th c hi n 24 t n công thì có 16 t n công cho k t qu t t h n, PSNR ≈ 37.
Elham Salahi [28] l i s d ng ti p c n tr i r ng ph đ n thông tin trên mi n contourlet. Quá trình trích c n s d ng thêm các ma tr n nhi u gi đ phát hi n thông tin mà phép tr i r ng ph đã nhúng vào nh. Thu t toán đ t dung l ng nhúng v a đ khi nhúng thông đi p có kích th c (25×25) vào nh g c (512×512), tính trong su t cao v i WSNR g n 50. Các t n công x lí nh nh nén JPEG, l c trung v đ c ki m tra và k t qu đ t đ b n v ng: nén JPEG đ n 30 cho sai s nh nh t kho ng 0,8, nhi u 0,1 cho sai s cao h n 0,9 (sai s đ c tính b ng NC theo công th c (2.8)).
Nhóm Hifeng Li [32] đ xu t dùng m c n ng l ng c a các h s contourlet làm tiêu chu n xem xét vùng n thông tin. Theo đó, vi c nhúng s th c hi n trên mi n contourlet t i subband có n ng l ng phù h p (c c đ i). Quá trình trích th c hi n mù, s d ng c l ng h p lý c c đ i (maximum likelihood estimate) trên các h s contourlet. Mô hình đ t đ trong su t cao (PSNR ≈ 48) và b n v ng (v t qua, không rõ sai s c th ) v i t n công x lí nh (nén JPEG đ n 40, l c, nhi u), ch ng đ c m t s t n công hình h c m c đ nh (xoay t i đa 0,2 đ , kéo nh).
G n đây, nhóm tác gi Malini Mohan [57] th c hi n n chu i ký t vào subband c a bi n đ i contourlet. K thu t n Mohan s d ng là LSB (nhúng vào bit ít ý ngh a nh t) c a h s contourlet đ c ch n. K t qu th c nghi m cho th y thu t toán có th nhúng đ c dung l ng khá cao (nhúng 6.000 ký t vào nh 512x512) v i đ trong su t t t (PSNR > 50). i m h n ch là nhóm tác gi không nghiên c u v kh n ng ch ng t n công c a k thu t này.
Nhóm tác gi Zhenghua Shu[88] dùng bi n th c a contourlet là TICSCT (Translation-invariant circular symmetric contourlet transform) k t h p v i HVS đ n thông tin. Trong nghiên c u nhóm tác gi Zhenghua-Shu chú tr ng v n đ dung l ng h n ch ng t n công. K t qu so sánh trong nghiên c u cho th y mô hình TICSCT và HVS đ t dung l ng cao h n m t s mô hình n trên mi n không gian, wavelet khác (5.400/(256×256)).
36
Trong các nghiên c u [12, 15, 28, 32, 57, 88] v a nêu, các tác gi đã dùng contourlet làm mi n n thông tin. K t qu th c nghi m khi các nhóm làm so sánh v i các thu t toán t ng t nh ng dùng mi n n thông tin khác đã ch ng minh contourlet có kh n ng trình di n t t h n. Do đó, chúng tôi ch n các nghiên c u này làm tiêu chu n đánh giá t i thi u mà mô hình chúng tôi xây d ng ph i đ t đ c. M t đi m n a khi n chúng tôi đ a các công trình này vào ph m vi so sánh là vì nh ng đóng góp m i có ý ngh a mà mô hình c a chúng tôi s k th a đ phát tri n. C th nghiên c u tiên phong dùng contourlet c a Hifeng Li [32], đó là khái ni m n ng l ng c a subband. i v i nhóm B. Chandra Mohan [12] là cách tri n khai hai giai đo n và dùng đ c t ch n l . i m khác bi t c a mô hình chúng tôi và các công trình liên quan là chúng tôi tìm ra các đ c tr ng có ý ngh a khi k t h p QIM trên contourlet.
Ti p theo, chúng tôi s trình bày các nghiên c u c a mình nh m khai phá các ti m n ng và tìm ra gi i h n c a contourlet đ i v i l nh v c n thông tin trên nh c ng nh ch ng t đây là mi n n thông tin an toàn và hi u qu .
Trong mô hình c a chúng tôi đ xu t, quá trình nhúng thông tin trên mi n contourlet đ c v n d ng ph i h p v i k thu t đi u bi n l ng t QIM nh m th a mãn các ràng bu c v đ b n v ng tr c t n công, dung l ng nhúng… đ ng th i đ t đ c yêu c u “trích mù”.