Hệ thống thủy vân số và ứng dụng thủy vân số trong bảo vệ bản quyền ảnh số (tt)

20 31 0
  • Loading ...
1/20 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 18/01/2018, 10:41

MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ mạng máy tính tốc độ cao, đặc biệt Internet, phương tiện kỹ thuật số phương tiện lưu trữ, phương tiện truyền thông, mở kỷ nguyên – kỷ nguyên thông tin số Hầu hết thông tin ngày lưu trữ dạng số hóa Việc trao đổi, phân bố, chép xử lý sản phẩm số ngày nhanh chóng, đơn giản, nằm ngồi tầm kiểm soát tổ chức Vấn đề đặt cho tất phương thức kinh doanh, phân phối tài nguyên số mạng tuân thủ nguyên tắc quyền sở hữu trí tuệ, khơng cản trở trình phân phối, trao đổi tài nguyên số Nhu cầu bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ sản phẩm số trở thành vấn đề quan trọng quan tâm Hiện nay, có hàng tỉ ảnh phân phối kênh truyền cơng cộng Do chúng có đặc tính dễ chép, dễ chỉnh sửa nên nhiều đối tượng lợi dụng cố ý đánh cắp, làm sai lệch, giả mạo ảnh gốc Từ đó, gây thiệt hại đến uy tín, thiệt hại kinh tế cho người sở hữu ảnh đặc biệt bối cảnh bùng nổ Internet Để giải cho vấn đề an tồn truyền thơng vào bảo vệ quyền tài liệu số đặc biệt ảnh số việc xây dựng hệ thống có sử dụng kỹ thuật nhúng thủy vân giải pháp tối ưu Thuỷ vân số phương pháp dựa lý thuyết tổng hợp nhiều lĩnh vực khác mật mã học, lý thuyết thông tin, lý thuyết truyền thông xử lý tín hiệu số, xử lý ảnh Bằng cách sử dụng thủy vân, liệu số bảo vệ khỏi chép bất hợp pháp Tạo thủy vân phương pháp nhúng lượng thông tin vào liệu đa phương tiện cần bảo vệ sở hữu mà không để lại ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Thủy vân ln gắn kết với sản phẩm Bằng trực giác khó phát thủy vân liệu chứa, tách chúng chương trình có cài đặt thuật tốn thủy vân Thủy vân tách từ liệu số chứng kết luận liệu số có bị xun tác thơng tin hay vi phạm quyền hay khơng Chính tính hữu ích ứng dụng thực tiễn thủy vân số nên em định lựa chọn đề tài là: “Hệ thống thủy vân số ứng dụng thủy vân số bảo vệ quyền ảnh số” Bố cục luận văn Chƣơng 1: Tổng quan thủy vân số Chƣơng 2: Kỹ thuật thủy vân số Chƣơng 3: Chƣơng trình thử nghiệm Chƣơng TỔNG QUAN VỀ THỦY VÂN SỐ 1.1.KHÁI NIỆM THỦY VÂN SỐ Thuật ngữ watermark bắt nguồn từ loại mực vơ hình viết giấy hiển thị nhúng giấy vào nước Thuật ngữ Thủy vân số cộng đồng giới chấp nhận rộng rãi vào đầu thập niên 1990 Khoảng năm 1995, quan tâm đến thủy vân số bắt đầu phát triển nhanh Thủy vân số q trình sử dụng thơng tin (ảnh, chuỗi bít, chuỗi số) nhúng cách tinh vi vào liệu số (ảnh số, audio, video hay text) nhằm xác định thơng tin quyền tác phẩm Mục đích thủy vân số bảo vệ quyền cho phương tiện liệu số mang thông tin thủy vân 1.2.PHÂN LOẠI THỦY VÂN Thủy vân kỹ thuật thủy vân tùy theo tiêu chí phân loại mà chia thành nhiều loại khác nhau: Hình 1.1 : đồ phân loại hệ thống thủy vân 1.3 MƠ HÌNH THỦY VÂN SỐ 1.3.1 Tạo thủy vân số Thủy vân hình ảnh dạng logo hay văn với độ dài cho trước Thủy vân dạng hình ảnh có khả chống chịu trước phép xử lý ảnh tốt nhiều với dạng thủy vân dạng ký tự Thủy vân biến đổi (bằng mã hóa, chuyển đổi định dạng), trước giấu vào ảnh Các thuật toán nhúng thủy vân dạng logo gọi thuật toán thủy vân hợp ảnh 1.3.2 Quy trình nhúng thủy vân Giai đoạn gồm thơng tin khóa thủy vân, thủy vân, liệu chứa nhúng thủy vân Dữ liệu chứa bao gồm đối tượng văn bản, audio, video, ảnh… dạng số, dùng làm môi trường để giấu tin Bộ nhúng thủy vân chương trình cài đặt thuật toán thủy vân thực với khóa bí mật Thủy vân nhúng vào liệu chứa nhờ nhúng thủy vân Kết trình liệu chứa nhúng thủy vân gọi liệu có quyền phân phối mơi trường khác 1.3.3.Trích xuất tìm kiếm thủy vân Q trình tách thủy vân thực thơng qua tách thủy vân tương ứng với nhúng thủy vân với khóa q trình nhúng kết thu thủy vân thủy vân thu giống với thủy vân ban đầu sai khác nhiễu công đường 1.4.CÁC HƢỚNG ỨNG DỤNG CỦA THỦY VÂN * Bảo vệ quyền ảnh số * Xác thực thông tin phát xuyên tạc thông tin * Dấu vân tay hay dán nhãn * Điều khiển truy nhập 1.5.ĐẶC TÍNH CỦA THỦY VÂN Trước đây, có số báo thảo luận đặc tính thủy vân Một số thuộc tính thường thảo luận như: tính phức tạp, tính trung thực hình ảnh, độ tin cậy phát hiện, tính bền vững, dung lượng, bảo mật,…Trong thực tế, để thiết kế hệ thống thủy vân đảm bảo tất thuộc tính Do đó, việc đảm bảo cân thuộc tính thực cần thiết vấn đề đảm bảo cân phải dựa phân tích ứng dụng cách cẩn thận 1.6 YÊU CẦU ĐỐI VỚI PHƢƠNG PHÁP THỦY VÂN Khi thực thủy vân ảnh số, cần phải có số tiêu chí để đánh giá chất lượng giải thuật Thông thường người ta dựa tính chất sau :  Bảo đảm tính vơ hình  Khả chống giả mạo (tính tồn vẹn)  Tính bền vững  Dung lượng 1.7.KHẢ NĂNG TẤN CÔNG TRÊN HỆ THỐNG THỦY VÂN SỐ Tấn công đơn giản: dạng công làm hỏng thủy vân nhúng cách thao tác lên tồn liệu nhúng thủy vân mà khơng có ý định nhận dạng để lấy tách thủy vân * Tấn công phát Là công với mục đích loại bỏ mối quan hệ vơ hiệu khả khôi phục thủy vân, làm cho phát xác định thủy vân Điều thực chủ yếu cách thay đổi hình dạng hình học phóng to, thu nhỏ, xoay, cắt xén, xóa chèn thêm điểm ảnh phép biến đổi hình học * Tấn cơng nhập nhằng: cơng với mục đích gây nhầm lẫn cách tạo liệu gốc giả liệu nhúng thủy vân giả Ví dụ: kẻ cơng làm giảm tính xác thực thủy vân cách nhúng nhiều thủy vân bổ sung cho thủy vân phân biệt với thủy vân ban đầu – thủy vân dùng để xác thực * Tấn công loại bỏ : nhằm mục đích phân tích để xác định thủy vân hoạc liệu gốc , tách liệu nhúng thủy vân thành liệu gốc thủy vân Chƣơng KỸ THUẬT THỦY VÂN SỐ Dựa miền liệu sử dụng để nhúng thủy vân, lược đồ thủy vân phân thành hai lớp: Lớp kỹ thuật thủy vân “miền không gian” (thao tác điểm ảnh lân cận) Hệ thống thủy vân trực tiếp làm thay đổi phần tử liệu chính, chẳng hạn ảnh số điểm ảnh thay đổi để giấu cac liệu “thủy vân” Lớp kỹ thuật thủy vân “miền tần số” (thao tác tần số) Hệ thống thủy vân làm biến đổi tần số phần tử liệu ảnh để ẩn liệu “thủy vân” 2.1 HƢỚNG TIẾP CẬN THEO MIỀN KHÔNG GIAN ẢNH Ý tưởng thuật toán kỹ thuật chia ảnh gốc thành khối nhỏ, số lượng bit giấu khối tùy thuộc vào thuật toán Thuật toán dùng cho ảnh màu, ảnh đa mức xám ảnh đen trắng để dễ trình bày thuật tốn sử dụng ảnh đen trắng Có hai cách để nhúng liệu vào ảnh nhị phân thay đổi giá trị bit riêng lẻ thay đổi giá trị nhóm bít cách thứ đảo ngược điểm đen thành trắng điểm trắng thành đen Cách tiếp cận thứ làm thay đổi số đặc trưng ảnh độ dày cạnh, vị trí tương quan bit…Cách tiếp cận tùy thuộc nhiều vào kiểu ảnh (kiểu văn bản, kiểu đồ) Vì số tham số thay đổi hữu hạn, đặc biệt yêu cầu thủy vân ẩn, tổng số liệu dấu hữu hạn 2.1.1 Thuật toán SW Đây thuật toán đơn giản Cho file ảnh Bitmap đen trắng F, liệu thủy vân d biểu diễn dạng nhị phân (dãy bit 0/1) Các bit gọi điểm đen, bit gọi điểm trắng Ý tưởng thuật toán chia ảnh gốc thành khối nhỏ, khối nhỏ giấu không bit thông tin Với thuật toán việc chọn khối đơn giản: ta khối khối cách Tuy nhiên, ta chọn ngẫu nhiên khối chưa giấu lần giấu, chọn khối theo thuật tốn xác định kèm theo khóa K Khi đó, ta làm tang độ an tồn thuật tốn khóa thêm số khối giấu tin cho bit Hoặc ta thay đổi kích thước khối lần giấu, chẳng hạn khối thứ có kích thước x khối thứ có kích thước 8x12 trường hợp khóa gồm kích thước khối lần giấu Kỹ thuật gặp phải tượng gây bất thường ảnh sau giấu thông tin đặc biệt chọn vào khối ảnh màu, chẳng hạn khối màu đen tồn trắng 2.1.2 Thuật tốn WU-LEE Thuật toán hai tác giả M.Y WU J.H Lee đưa cải tiến thuật toán việc đưa thêm khóa K sử dụng q trình nhúng tách thủy vân đồng thời đưa thêm điều kiện đảo bit khối Với thuật toán này, nhúng bit khối cách hiệu chỉnh nhiều bit khối Kỹ thuật có khả làm tăng liệu nhúng Thuật toán Wu – Lee đơn giản, lượng tin giấu khơng thấp tính bảo mật khơng cao, khơng thích hợp với ảnh có mảng đen trắng rộng 2.1.3.Thuật toán LBS Về bản, kỹ thuật thủy vân LBS dựa tần suất xuất bit file ảnh gốc thơng điệp cần mã hóa, từ đưa thay bit để thực việc giấu tin Cụ thể hơn, kỹ thuật thủy vân LSB, bit cuối byte đặt giá trị 0, sau tùy thuộc vào giá trị liệu mà thay đổi Nếu bit liệu giữ ngun, bit liệu đổi giá trị ảnh thành Để thực kỹ thuật thủy vân này, cần ảnh gốc, hay gọi cover image Do phương pháp sử dụng bits pixcel ảnh, đòi hỏi định dạng nén không thông tin Khi ta sử dụng ảnh màu 24 bit, bit màu thành phần R, G, B sử dụng, giấu bit điểm ảnh, đồng nghĩa với việc nhúng nhiều thơng tin 2.1.4.Thuật tốn PCT Việc nhúng thông tin vào ảnh nhị phân thách thức khơng nhỏ Thuật tốn giấu bít thơng tin vào khối ảnh nhị phân (WL) WU LEE đề xuất Tuy nhiên, khối giấu không nhiều thông tin khả bảo mật không tốt Thuật toán CPT Y Chen , H Pan, Y Tseng có tư tưởng giấu tin theo khối bít Theo thuật tốn, ảnh phân hoạch thành nhiều khối có kích thước m x n Với khối liệu ảnh, giấu tối đa r bit thông tin, với r
- Xem thêm -

Xem thêm: Hệ thống thủy vân số và ứng dụng thủy vân số trong bảo vệ bản quyền ảnh số (tt) , Hệ thống thủy vân số và ứng dụng thủy vân số trong bảo vệ bản quyền ảnh số (tt)

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay