Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)

Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)Kỹ thuật bảo vệ bản quyền nhạc số bằng thủy vân (Luận văn thạc sĩ)

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LUẬN VĂN THẠC SĨ: KHOA HỌC MÁY TÍNH

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2015

Trang 2

Trang 3

3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn “Kỹ thuật bảo vệ bản quyền bản nhạc số bằng thủy vân” là sản phẩm của riêng cá nhân, không sao chép lại của người

khác Trong toàn bộ nội dung của luận văn, những điều được trình bày hoặc là của cá nhân hoặc là được tổng hợp, nghiên cứu từ nhiều nguồn tài liệu Tất cả các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ và trích dẫn rõ ràng

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan của mình

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 07 năm 2015

Học viên

Trần Thị Thành

Trang 4

4

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Đặng Văn Đức - Viện Công nghệ thông tin, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên đã giảng dạy và cung cấp cho chúng tôi những kiến thức rất bổ ích trong thời gian học cao học, giúp tôi

có nền tảng tri thức để phục vụ nghiên cứu khoa học sau này

Tôi cũng xin cảm ơn Lãnh đạo và đồng nghiệp tại đơn vị đã tạo điều kiện

và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đến gia đình và bạn bè, những người luôn quan tâm, động viên và khuyến khích tôi trong quá trình học tập

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 07 năm 2015

Trần Thị Thành

Trang 5

5

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 4

MỤC LỤC 5

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 7

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH 8

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 9

MỞ ĐẦU 10

1 Đặt vấn đề 10

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11

3 Hướng nghiên cứu của đề tài 11

4 Nội dung của luận văn 11

5 Phương pháp nghiên cứu 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỦY VÂN DỮ LIỆU ÂM THANH 13

1.1 Thủy vân số và thủy vân dữ liệu âm thanh 13

1.1.1 Vài nét về lịch sử giấu tin 13

1.1.2 Định nghĩa 14

1.1.3 Mô hình kỹ thuật giấu tin 14

1.2 Phân loại kỹ thuật giấu tin 15

1.3 Thủy vân và yêu cầu cơ bản của thủy vân âm thanh 17

1.3.1 Phân loại thủy vân số 17

1.3.2 Mô hình hệ thống thủy vân âm thanh 19

1.3.3 Các đặc tính của thủy vân âm thanh 21

1.4 Một số ứng dụng đang được triển khai 21

1.5 Âm thanh số 23

1.5.1 Khái niệm về âm thanh và âm thanh số 23

1.5.2 Một số định dạng file âm thanh trên máy tính 24

Trang 6

6

CHƯƠNG 2 THUẬT TOÁN THỦY VÂN ÂM THANH TRÊN MIỀN

THỜI GIAN VÀ MIỀN TẦN SỐ 28

2.1 Thuật toán thủy vân âm thanh sử dụng biến đổi Cosine rời rạc 28

2.1.1 Biến đổi Cosine rời rạc 28

2.1.2 Thuật toán thủy vân âm thanh sử dụng biến đổi Cosine rời rạc 30

2.2 Thuật toán thủy vân âm thanh sử dụng biến đổi DCT trên đoạn tín hiệu có năng lượng cao 33

2.3 Thuật toán thủy vân âm thanh sử dụng DCT và biến đổi Arnold 38

2.3.1 Biến đổi Arnold 38

2.3.2 Thuật toán thủy vân âm thanh sử dụng DCT và biến đổi Arnold 42

2.4 Thuật toán thủy vân âm thanh sử dụng kỹ thuật thay thế LSB 46

2.4.1 Thuật toán LSB cơ bản 46

2.4.2 Thuật toán thủy vân âm thanhsử dụng kỹ thuật thay thế LSB 50

2.5 Kỹ thuật đánh giá hiệu quả của hệ thống thủy vân âm thanh 53

2.5.1 Tỷ lệ lỗi bit (Bit Error Rate – BER) 53

2.5.2 Hệ số tương quan chuẩn hóa (Normalized Correlation Coefficient – NCC) 53

2.5.3 Chất lượng cảm nhận (Perceptual Quality) 53

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM 55

3.1 Mô hình hệ thống thử nghiệm 55

3.2 Công nghệ sử dụng phát triển chương trình thử nghiệm 57

3.3 Đánh giá kết quả thử nghiệm 57

KẾT LUẬN 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

PHỤ LỤC 1 Cấu trúc file âm thanh dạng WAV 63

Trang 7

7

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

AAC - Định dạng âm thanh chuẩn (Advanced Audio Coding)

AIFF - Định dạng không mất thông tin (Audio Interchange File Format) DCT - Phép biến đổi Cosin rời rạc (Discrete Cosine Tranform)

FLAC - Nén âm thanh không mất dữ liệu (Free Lossless Audio Codec),

FT - Biến đổi Fourier (Fourier Transform)

LSB - Bít ít quan trọng nhất (Least Significant Bít)

MP3 - Định dạng nén âm thanh (Movie Picture Experts Group-Layer 3)

PCM - Điều biến mã xung (Pulse Code Modulation)

WAV - Định dạng âm thanh dạng sóng (Waveform Audio Format)

WMA - Định dạng âm thanh của Microsoft (Windows Media Audio)

Trang 8

8

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Lược đồ chung cho quá trình giấu tin 14

Hình 1.2: Lược đồ chung cho quá trình tách tin 15

Hình 1.3: Phân loại kỹ thuật giấu tin 16

Hình 1.4: Phân loại thủy vân số 18

Hình 1.5: Mô hình thủy vân âm thanh 19

Hình 1.6: Mô hình tách thủy vân âm thanh 20

Hình 1.7: Tín hiệu âm thanh 23

Hình 1.8: Số hóa tín hiệu âm thanh 24

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình nhúng thủy vân biến đổi Cosine rời rạc 31

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình tách thủy vân biến đổi Cosine rời rạc 32

Hình 2.4: Sơ đồ quy trình tách thủy vân trên đoạn tín hiệu có năng lượng cao trong miền biến đổi 37

Hình 2.5: Phân phối các tọa độ ảnh 39

Hình 2.7: Sơ đồ quy trình nhúng thủy vân sử dụng DCT và biến đổi Arnold 44 Hình 2.8: Sơ đồ quy trình tách thủy vân sử dụng DCT và biến đổi Arnold 46

Hình 2.9:Sơ đồ quy trình nhúng thủy vân bằng phương pháp thay thế LSB 51 Hình 2.10: Sơ đồ quy trình tách thủy vân bằng phương pháp thay thế LSB 52

Hình 3.1: Mô hình thử nghiệm thủy vân tệp âm thanh 56

Hình 3.2: Mô hình thử nghiệm tách thủy vân 56

Hình 3.3: Giao diện nhúng thủy vân 57

Hình 3.4: Giao diện hoàn thành nhúng thủy vân 58

Hình 3.5: Giao diện tách thủy vân 58

Hình 3.6: Giao diện khi hoàn thành tách thủy vân và so sánh ảnh 59

Trang 9

9

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: So sánh giấu thông tin mật và giấu thông tin thủy vân 17Bảng 1.2: Một số định dạng file âm thanh trên máy tính 27Bảng 2.1: Thuật toán chu kỳ xáo trộn Arnold 39

Trang 10

số Mạng Internet toàn cầu đã biến thành một xã hội ảo nơi diễn ra quá trình trao đổi thông tin trong mọi lĩnh vực chính trị, quân sự, quốc phòng, kinh tế, thương mại… Đồng thời trong môi trường mở và tiện nghi như thế xuất hiện nhiều những vấn nạn, tiêu cực đang rất cần đến các giải pháp hữu hiệu cho vấn đề an toàn thông tin như nạn ăn cắp bản quyền, nạn xuyên tạc thông tin, truy nhập thông tin trái phép Trong bối cảnh như vậy, việc thực thi quyền sở hữu dữ liệu và đảm bảo sự toàn vẹn dữ liệu là một yêu cầu quan trọng đòi hỏi các giải pháp đồng bộ, bao gồm các khía cạnh về kỹ thuật, về tổ chức và cả luật pháp Tháng 3/1998 ở Hồng Kông, chính quyền đã tịch thu một số lượng đĩa CD âm nhạc lậu trị giá 85 triệu đôla, và vào 6/1998, ở Đức cũng đã tịch thu các sản phẩm phần mềm và kĩ thuật số lậu trị giá 1,9 triệu đô la Quốc hội

Mỹ thông qua dự luật về “Hành động bảo vệ bản quyền kỷ nguyên kĩ thuật số” (Digital Millenium Copyright Act) để bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ với các sản phẩm kĩ thuật số [6] Tất cả các việc đó nói nên sự cần thiết phải có một cách để bảo vệ các sản phẩm kĩ thuật số khỏi các thao tác sao chép, xử lý trái phép và ngăn chặn các hoạt động này xảy ra Một phương pháp chống sao chép trái phép và bảo vệ bản quyền cho các sản phẩm số - thuỷ vân số (digital watermarking) đã ra đời trong hoàn cảnh này Thuỷ vân số là một phương pháp dùng để bảo vệ các sản phẩm số Nó có thể được dùng trong các lĩnh

Trang 11

Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full

Định dạng
Số trang	65
Dung lượng	482,61 KB
File đính kèm	Luận văn Full.rar (636 KB)