SLIDE WATERMARKING

Trong thời gian gần đây với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật trên nhiều lĩnh vực đặc biệc là trong lĩnh vực đa phương tiện (multimedia) làm cho sự sản xuất, quản lý và phân phối các sản phẩm đa phương tiện như: hình ảnh, âm thanh… rất dễ dàng. Đặc biệt với sự phát triển mạnh mẽ của internet làm cho quá trình phân phối các sản phẩm này trở nên rất nhanh chóng. Một trong những vấn đề được đặt ra là làm sao bảo vệ quyền sở hữu đối với các sản phẩm đa phương tiện này.Một trong những phương pháp để dùng rất sớm để bảo vệ quyền sở hữu đối với các media content là dùng phương pháp mã hoá. Các media content được mã hoá và gởi cho người sử dụng. Người sử dụng chỉ đọc được các media content này khi nhận được khoá để giải mã đi kèm. Phương pháp mã hoá trên chỉ hiệu quả trong việc truyền các media content nhưng không hiệu quả trong việc bảo vệ quyền sở hữu là người sử dụng sau khi đã giải mã thì sẽ nhân bản và phân phối lại sản phẩm đó.Digital watermarking là một trong những giải pháp đưa ra để giải quyết vấn đề về quyền sở hữu. Digital watermarking là kỹ thuật đưa vào media content một dữ liệu (watermark) dùng để xác nhận quyền sở hữu đối với sản phẩm này. Việc đưa watermark vào media content bằng một giải thuật thích hợp để cho người sử dụng không thấy được sự khác biệt giữa media content chứa watermark và media content ban đầu. Thông thường giải thuật để chèn watermark vào media content dựa vào giới hạn ở khả năng cảm nhận của người ví dụ như dùng bit có trọng số nhỏ nhất trong màu blue để chứa watermark (vì con người rất ít nhạy cảm đối với màu blue và sự thay đổi 1 bit ở các màu này thì rất khó cảm nhận).

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

MÔN HỌC: TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN

Đề tài: “Watermarking trên ảnh số và ứng dụng”

Giảng viên : Đỗ Văn Tuấn

Sinh viên : Nguyễn Tuấn Bảo

Trang 1

Phần 1: Tổng quan về Watermarking.

Phần 2: Mô hình image Watermarking.

Phần 3: Các thuật toán image Watermarking

Phần 4: Độ an toàn Watermark và tấn công Watermark.

Phần 5: Tổng kết và hướng phát triển đề tài.

NỘI DUNG BÁO CÁO

Trang 2

I TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING

 Watermarking là một trong những kỹ thuật giấu dữ liệu hiện đại.

 Nó được định nghĩa như là quá trình chèn thông tin vào dữ

liệu đa phương tiện nhưng bảo đảm không cảm thụ được, nghĩa

là chỉ làm thay đổi nhỏ dữ liệu gốc.

Trang 3

I TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING

1.1 Lịch sử của Watermarking

1.2 Các tiêu chí của một thuật toán Watermarking mạnh mẽ

Tính vô hình:

 Người dùng không nhận thấy sự thay đổi đó

 Không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của nội dung được truyền

Tính bền vững:

 Đối với các ứng dụng dùng để bảo vệ quyền sở hữu thì watermark cần phải bền vững

qua một số các hành động cập nhật nội dung của digital media

 Nếu như đối với ứng dụng để chống làm giả hoặc chống lại sự thay đổi trên digital

media thì đòi hỏi watermark phải huỷ bỏ khi có các tác vụ này xảy ra

Trang 4

I TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING

1.2 Các tiêu chí của một thuật toán Watermarking mạnh mẽ

Tính không phân chia:

 Sau khi digital media chứa watermark thì yêu cầu là phải rất khó hoặc không thể

phân chia thành 2 thành phần riêng biệt lúc đầu

Bảo mật:

 Chỉ cho phép những user có quyền mới chỉnh sửa và phát hiện được watermark nhờ

vào key dùng làm khoá trong giải thuật đưa watermark vào digital media và giải

thuật phát hiện ra watermark trong digital media

Trang 5

I TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING

Trang 6

1.3 Các ứng dụng của Watermarking

Bảo vệ quyền sở hữu:

 Khi các digital media này được sử dụng bất hợp pháp thì ta có thể dùng bộ

watermark detector để phát hiện

Chống nhân bản bất hợp pháp:

 Sản phẩm có chứa digital watermark biểu hiện cho việc sản phẩm này không

được nhân bản, vì nếu nhân bản sẽ phạm luật

I TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING

Trang 7

1.3 Các ứng dụng của Watermarking

Chống giả mạo:

 Nếu có bất cứ sự thay đổi nào về nội dung của các digital media thì watermark

này sẽ bị huỷ đi Do đó rất khó làm giả các digital media có chứa watermark

Theo dõi truyền thông:

 Các công ty truyền thông và quảng cáo có thể dùng kỹ thuật digital watermarking

để quản lý xem có bao nhiêu khách hàng đã dùng dịch vụ cung cấp

Truyền tin bí mật:

 Vì digital watermarking là một dạng đặc biệt của việc che dấu dữ liệu nên người

ta có thể dùng để truyền các thông tin bí mật

Trang 8

II.MÔ HÌNH IMAGE WATERMARKING

2.1 Bộ dò cần ảnh gốc để giải mã

Trang 9

II.MÔ HÌNH IMAGE WATERMARKING

2.2 Bộ dò không cần ảnh gốc để giải mã

Trang 10

II.MÔ HÌNH IMAGE WATERMARKING

Trong đó :

Thông điệp được ánh xạ thành 1 mẫu thêm có cùng kiểu

và kích thước với ảnh gốc  được thêm ảnh gốc để

tạo được ảnh Watermark  thêm nhiễu trong quá trình xử

lý(nén, giải nén) 

Trang 11

III.CÁC THUẬT TOÁN TRONG IMAGE WATERMARKING

Trang 12

III.CÁC THUẬT TOÁN TRONG IMAGE WATERMARKING

3.1 Kỹ thuật thủy vân dựa trên miền không gian ảnh

 Kỹ thuật này được sử dụng nhiều trong kỹ thuật giấu tin.

 Sử dụng các bit ít quan trọng nhất của điểm ảnh (gọi là

LSB - Least Significiant Bit)

 Kỹ thuật LSB là kỹ thuật sử dụng các bít ít quan trọng về

thị giác nhất trong các bít mang giá trị điểm ảnh để giấu

tin

Trang 13

III.CÁC THUẬT TOÁN TRONG IMAGE WATERMARKING

3.1 Kỹ thuật thủy vân dựa trên miền tần số

Biến đổi Cosine rời rạc (DCT)

 Cách thức: chuyển đổi các tín hiệu từ miền không gian sang

miền

tần số và biến đổi ngược lại từ miền tần số quay trở lại miền không

gian mà không gây tổn hao đến chất lượng

 Lý do: biến đổi cosine cho xử lý ảnh số là biến đổi cosine rời

rạc yêu cầu ít sự phức tạp tính toán và tài nguyên hơn.

Trang 14

III.CÁC THUẬT TOÁN TRONG IMAGE WATERMARKING

 Công thức biến đổi Cosine rời rạc 1 chiều Biến đổi Cosine

Trang 15

III.CÁC THUẬT TOÁN TRONG IMAGE WATERMARKING

 Công thức biến đổi Cosine rời rạc 2 chiều Biến đổi Cosine

Trang 16

III.CÁC THUẬT TOÁN TRONG IMAGE WATERMARKING

 Trong đó:

 C(u) là hệ số biến đổi cosin rời rạc

 f(x) là biến tín hiệu đầu vào

 f(x,y) là phần tử ma trận 2 chiều đầu vào

 N là số các phần tử ; số hàng, cột

Biến đổi Cosine

Trang 17

III.CÁC THUẬT TOÁN TRONG IMAGE WATERMARKING

Biến đổi Cosine

 Thủy vân số của ảnh tại miền DCT

 Phương trình nhúng Watermark:

 Trong đó:

+ Cw(i,j) là hệ số DCT (i,j) sau khi nhúng thủy vân

+ C(i,j) là hệ số DCT ban đầu trước khi thực hiện Thủy vân

số

+ W(i,j) là hệ số DCT Thủy vân

Trang 18

IV ĐỘ AN TOÀN & TẤN CÔNG WATERMARK

4.1 Các phương pháp tiếp cận nhằm tạo Watermark có độ an toàn cao

 Nhúng thừa, nhúng lặp

 Mã hóa tán phổ

 Nhúng trong các hệ số quan trọng cảm nhận được

 Nhúng trong các hệ số được cho là mạnh mẽ

 Đảo nhiễu trong bộ dò

Trang 19

IV ĐỘ AN TOÀN & TẤN CÔNG WATERMARK

4.2 Tấn công Watermarking

 Tấn công watemark lại là một phần không thể bỏ quên khi sáng

tạo ra một mô hình Watermarking mới vì nó góp phần phân tích các điểm sơ hở, chưa thỏa đáng của một thuật toán để đề xuất một cách tiếp cận cao hơn.

Trang 20

V TỔNG KẾT & HƯỚNG PHÁT TRIỂN

5.1 Tổng kết

5.2 Hướng phát triển

 Các thuật toán Watermarking hiện nay không ngừng được cải tiến,

phát triển, và xuất hiện những thuật toán mới để áp dụng cho nhiều

lĩnh vực khác nhau có nhu cầu tương tự

 Việc nghiên cứu phát triển các thuật toán, công nghệ, kỹ thuật Watermarking

là điều vô cùng cần thiết và cấp bách trong thế giới công nghệ số đang phát triển nhanh chóng như hiện nay, đây còn là tiềm năng vô cùng lớn cho một ngành

công nghiệp số trong tương lai

CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE