Ngô Quốc Tạo Năm bảo vệ: 2011 Abstract: Tổng quan về kỹ thuật giấu tin và thủy vân số: Các kiến thức cơ bản về kỹ thuật giấu tin và thủy vân, từ đó chỉ ra thủy vân là một nhánh của gi
Trang 1Hệ thống thủy vân số và ứng dụng
Phùng Thị Lan
Trường Đại học Công nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Công nghệ phần mềm; Mã số: 60 48 10
Người hướng dẫn: PGS.TS Ngô Quốc Tạo
Năm bảo vệ: 2011
Abstract: Tổng quan về kỹ thuật giấu tin và thủy vân số: Các kiến thức cơ bản về kỹ
thuật giấu tin và thủy vân, từ đó chỉ ra thủy vân là một nhánh của giấu tin, mục đích của thủy vân khác hoàn toàn so với mục đích của giấu tin mật và mã hóa, phân tích các hướng ứng dụng quan trọng của thủy vân trong đời thường Có nhiều môi trường
đa phương tiện để thực hiện giấu tin và cũng có chừng đó môi trường để thực hiện thủy vân Một số thuật toán thủy vân trên ảnh số: trình bày một số thuật toán thủy vân trên các miền đó là miền không gian, miền tần số dựa vào biến đổi Cosine rời rạc DCT
- Biến đổi Cosine rời rạc (Discrete Cosine Transform) và miền tần số dựa vào biến đổi sóng nhỏ rời rạc DWT - Biến đổi sóng nhỏ rời rạc (Discrete Wavelet Transform) Xây dựng ứng dụng: Phân tích và thiết kế các modul cho hệ thống, cài đặt thuật toán thủy vân và chạy thử nghiệm chương trình Thuật toán được lựa chọn cài đặt là thuật toán thủy vân CPT trên miền không gian và thuật toán thủy vân dựa vào DCT trên miền tần
số
Keywords: Công nghệ phần mềm; Thủy vân số; Thuật toán; Giấu tin; Thủy vân Content
MỞĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin là sự phát triển mạnh mẽ của các phương tiện dữ liệu số (như các bức ảnh, các audio, video ), việc đánh dấu bản quyền cho các dữ liệu này cũng ngày một cải tiến và nâng cao Tuy nhiên, công nghệ thông tin phát triển giúp cho việc chỉnh sửa, sao chép các dữ liệu số trở lên dễ dàng điều này kéo theo một thực trạng là số lượng các bản sao chép bất hợp pháp của các dữ liệu số ngày một nhiều Làm thế nào để xác nhận bản quyền tác giả, phát hiện sự xuyên tạc thông tin là một nhu cầu thiết yếu nhằm bảo vệ bản quyền cho các phương tiện dữ liệu số Kỹ thuật thủy vân số (Digital Watermarking) là một trong những giải pháp đưa ra để giải quyết vấn đề này
Bằng cách sử dụng thủy vân, dữ liệu số sẽ bảo vệ khỏi sự sao chép bất hợp pháp Thủy vân là một mẩu tin được ẩn trực tiếp trong dữ liệu số Thủy vân luôn gắn kết với dữ liệu số Bằng trực quan thì khó có thể phát hiện được thủy vân trong dữ liệu chứa nhưng ta có thể tách
Trang 2liệu số chính là bằng chứng kết luận dữ liệu số có bị xuyên tạc thông tin hay vi phạm bản quyền không
Đó là những lí do mà em chọn đề tài “Hệ thống thủy vân số và ứng dụng” làm nội
dung nghiên cứu cho luận văn tốt nghiệp của mình
2 Mục đích của luận văn
Mục đích của luận văn là nghiên cứu hệ thống lý thuyết liên quan đến giấu tin trong
đó tập trung vào nhánh thứ hai của giấu tin là thủy vân số Từ đó, xây dựng chương trình thử nghiệm cài đặt một số thuật toán thủy trên vân trên ảnh số nhằm ứng dụng xác thực thông tin
và bảo vệ bản quyền cho dữ liệu ảnh số
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Luận văn tập trung nghiên cứu các kỹ thuật thủy vân trên ảnh số Ứng dụng mà luận văn xây dựng là hệ thống nhúng và tách thủy vân nhằm xác thực nội dung thông tin và bảo về bản quyền ảnh số
4 Phương pháp thực hiện
Phương pháp thực hiện đề tài là nghiên cứu các vấn đề liên quan đến giấu tin, tập trung sau đó tiến hành xây dựng chương trình và cài đặt chương trình thử nghiệm
5 Kết quả đạt được
Luận văn đã hệ thống lại các kiến thức cơ bản về giấu tin và thủy vân số, nghiên cứu một số thuật toán thủy vân trên miền không gian và miền tần số Đồng thời cài đặt thành công thuật toán thủy vân trên miền không gian nhằm ứng dụng xác thực nội dung thông tin và thuật toán thủy vân trên miền DCT nhằm ứng dụng xác định bản quyền tác giả
6 Bố cục của luận văn
Luận văn được chia làm 3 chương
Chương 1 Tổng quan về kỹ thuật giấu tin và thủy vân số
Nội dung chương 1 đưa ra các kiến thức cơ bản về kỹ thuật giấu tin và thủy vân, từ đó chỉ ra thủy vân là một nhánh của giấu tin Tuy nhiên, mục đích của thủy vân khác hoàn toàn
so với mục đích của giấu tin mật và mã hóa Điều này được thể hiện cụ thể ở phần phân tích các hướng ứng dụng quan trọng của thủy vân trong đời thường Có nhiều môi trường đa phương tiện để thực hiện giấu tin và cũng có chừng đó môi trường để thực hiện thủy vân
Chương 2 Một số thuật toán thủy vân trên ảnh số
Chương này trình bày một số thuật toán thủy vân trên các miền: miền không gian, miền tần số dựa vào biến đổi Cosine rời rạc DCT và miền tần số dựa vào biến đổi sóng nhỏ rời rạc DWT
Chương 3 Xây dựng ứng dụng
Phần này sẽ phân tích và thiết kế các modul cho hệ thống, cài đặt thuật toán thủy vân
và chạy thử nghiệm chương trình Thuật toán được lựa chọn cài đặt là thuật toán thủy vân CPT trên miền không gian và thuật toán thủy vân dựa vào DCT trên miền tần số
Trang 3References
Tiếng Việt
[1] Nguyễn Xuân Huy, Bùi Thị Thúy Hằng (2001), “Một số cải tiến của kỹ thuật giấu dữ
liệu trong ảnh”, Kỷ yếu Hội nghị kỷ niệm 25 năm thành lập Viện Công nghệ thông tin ,
Hà Nội 24-25/12/2001, tr 553 – 559
[2] Lê Tiến Thường, Nguyễn Thanh Tuấn (2004), “Giải pháp hiệu quả dùng kỹ thuật
watermarking cho ứng dụng bảo vệ bản quyền ảnh số”, Tạp chí khoa học ĐH Bách
Khoa TPHCM, tr 5-8
Tiếng Anh
[3] Ahmet M Eskicioglu (2003), “Multimedia security in group communications: recent
progress in key management, authentication, and watermarking”, ACM mutilmedia
2003
[4] Cox I.J., Kilian J., Leighton F.T., and Shamoon T (1997), “Secure Spread Spectrum
Watermarking for Mutimedia”, IEE Trans on Image Processing, 6(12), pp 1673 –
1687
[5] E Koch and J Zhao “Toward robust and hidden image copyright labeling”, IEEE
Workshop Nonlinear Signal and Image Processing, North Marmaras, Greece, June
20-22, 1995, pp 452-455
[6] Fabien A P Petitcolas , Ross J Anderson , Markus G Kuhn, “Attacks on Copyright
Marking Systems”, Proceedings of the Second International Workshop on Information
Hiding, p.218-238, April 14-17, 1998
[7] Frank Hartung, Martin Kutter, “Multimedia Watermarking Techniques”, Proceedings
of The IEEE, Vol 87, No 7, pp 1085 – 1103, July 1999
[8] Hsu Ch and Wu.J, “Hiden Digital Watermarks in Images”, IEEE Trans Images
Processing Vol.8, no.1, Jan.1999, pp.58-68
[9] Hsiang-Kuang Pan, Yu-Yuan Chen, and Yu-Chee Tseng, “ A Secure Data Hiding
Scheme for Two-Color Images”, in Fifth IEEE Symposium on Computers and
Communications, pp 750 – 755, July 2000
[10] I J Cox, F T Leighton, and T Shamoon, “Secure spread spectrum watermarking for
multimedia”, in Proceedings of the IEEE ICIP '97, vol 6, pp.1673-1687, Santa
Barbara, California, USA, 1997
Trang 4[11] Martin Vetterli and Jelena Kovacevic (1995), Wavelets and Subband Coding, Prentice
Hall
[12] M Wu, E Tang, and B Liu, “Data hiding in digital binary image,” in Proc Of IEEE
Int Conf on Multimedia and Expo, New York City, pp 393-396, July 31 to August 2,
2000
[13] Peter H.W.Wong (1998), Data Hiding and Watermarking in JPEG Compressed
Domain by DC Coefficient Modification, Hong Kong University of Science and
Technology
[14] Santi Prasad Maity (1995), Robust and Blind spatial watermarking in digital Image,
Dept of Electronic and Telecomm, BE College, India
[15] Saraju P Mohanty (1999), Digital Watermarking: A tutorial Review, University of
South Florida, USA
[16] Wu M Y and Lee J H (1989), “A Novel Data Embedding Method for Tow – Color
Facsimile Images”, In Proceedings of International Symposium on Multimedia
Information Processing, Chung – Li, Taiwan, R.O.C