Tiểu luận môn Truyền thông đa phương tiện: Tìm hiểu về kỹ thuật Watermarking trong truyền thông đa phương tiện

Tiểu luận môn Truyền thông đa phương tiện "Tìm hiểu về kỹ thuật Watermarking trong truyền thông đa phương tiện" nhằm đề xuất một trong những giải pháp đảm bảo quyền sở hữu trí tuệ trong bối cảnh lĩnh vực truyền thông đa phương tiện ngày càng phát triển. Tài liệu tiến hành khái quát về công cụ Watermarking cũng như vai trò và tác dụng của nó trong việc xác định bản quyền tài liệu, thông tin tác giả.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận môn Truyền thông đa phương tiện: Tìm hiểu về kỹ thuật Watermarking trong truyền thông đa phương tiện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC   BÁO CÁO ĐỀ TÀI TIỂU LUẬN MÔN HỌC: TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN Đề tài: “Tìm hiểu về kỹ thuật Watermarking trong truyền thông đa phương tiện” Giảng viên: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Lan – Viện CNTT&TT Học viên: Nguyễn Văn Tánh MSHV: CB110416 Lớp: 11BMTTT.KH Kỹ thuật máy tính và truyền thông Ngành: Hà Nội, 05/2012 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, bên cạnh những ích lợi to lớn, thiết thực mà mạng máy tính đem lại, chúng ta cũng đang đối đầu với nh ững th ử thách liên quan đ ến các v ấn đ ề truy ền thông bảo mật và đặc biệt là vấn đ ề phân ph ối các tài li ệu đa ph ương ti ện sao cho b ảo đ ảm quyền sở hữu trí tuệ. Tình tr ạng sao chép b ất h ợp pháp, gi ả m ạo các tác ph ẩm s ố hóa gây búc xúc không chỉ riêng các tác gi ả mà còn cho c ả nh ững ng ười làm pháp lu ật. Những hành vi xâm phạm bản quyền như giả mạo, ăn cắp tác phẩm, sử dụng các tác phẩm không có bản quyền,… đang trở nên phổ biến và ngày càng tinh vi. Tuy nhiên với các phương pháp bảo vệ dữ liệu truyền thống như mã hoá, sử dụng khóa đều không đem lại hiệu quả cao trong tình hình hiện nay. C ác loại truyền t hông đa phương tiện n h ư â m t h a n h s ố , ả n h s ố , v i d e o là n h ữ n g dạng dữ liệu rất khó bảo vệ. Trong bối cảnh đó, kỹ thuật Watermarking ra đời như một cứu cánh. Watermarking là một kỹ thuật m ới cho phép nhúng thông tin tác gi ả, g ọi là một Watermark, vào các tài li ệu số hóa sao cho ch ất l ượng tr ực quan c ủa tài li ệu không bị ảnh hưởng và khi c ần có th ể dò l ại đ ược Watermark đã nhúng nh ằm xác nh ận b ản quyền. Bài tiểu luận tiến hành nghiên c ứu một số vấn đ ề lý thuy ết t ổng quan v ề Watermarking và các ứng dụng c ủa nó trong công ngh ệ truy ền thông đa ph ương ti ện, đồng thời tìm hiểu và phân tích sơ bộ v ề m ột số k ỹ thu ật Watermarking trong môi trường ảnh màu kỹ thuật số. Bài tiểu luận được trình bày thành 4 phần: Phần 1: Tổng quan về Watermarking Phần 2: Các mô hình Watermarking, các thu ật toán và phân lo ại Phần 3: Watermarking trong môi trường ảnh màu Phần 4: Độ an toàn Watermarking và tấn công Watermark Do thời gian thực hiện và kiến th ức b ản thân còn nh ều h ạn ch ế nên chắc chắn không tránh khỏi những sai lầm, thi ếu sót, kính mong nh ận đ ược s ự đóng góp ý ki ến, bổ sung, sửa đổi của quý th ầy cô giáo, các bạn đồng nghiệp, đ ồng môn đ ể bài ti ểu luận hoàn chỉnh hơn, thiết th ực h ơn. Xin chân thành cảm ơn. Học viên Nguyễn Văn Tánh 2 MỤC LỤC 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ WATERMARKING Watermarking là một trong những kỹ thuật giấu dữ liệu hi ện đại. Nó đ ược đ ịnh nghĩa như là quá trình chèn thông tin vào dữ liệu đa phương ti ện nh ưng bảo đ ảm không cảm thụ được, nghĩa là chỉ làm thay đổi nhỏ dữ liệu gốc. Thông th ường ng ười ta ch ỉ đ ề cập đến Watermarking số. Đó là một tập các dữ liệu số thứ cấp - gọi là Watermark (mã đánh dấu bản quyền) - được nhúng vào dữ liệu số sơ cấp - gọi là d ữ li ệu bao ph ủ (ví d ụ như văn bản, hình ảnh, video và audio số,...). Dữ li ệu sau quá trình nhúng đ ược g ọi là d ữ liệu nhúng. Tanaka (1990), Caronni và Tirkel (1993) lần lượt đưa ra những ấn b ản đ ầu tiên về Watermarking nhưng chưa nhận được sự quan tâm đúng m ức. Mãi đ ến năm 1995, chủ đề này mới bắt đầu được quan tâm và kể từ đó, Watermarking số đã phát tri ển rất nhanh với nhiều hướng nghiên cứu và phương pháp thực hiện khác nhau. Watermarking được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như bảo vệ quyền sở hữu, điều khiển việc sao chép, xác nhận giấy tờ, hay truyền đạt thông tin khác, … trong đó ứng dụng phổ biến của nó là cung cấp bằng chứng về bản quyền tác giả của các d ữ li ệu s ố bằng cách nhúng các thông tin bản quyền. Rõ ràng trong ứng d ụng này, thông tin nhúng cần phải bền vững trước các thao tác nhằm loại bỏ chúng. a) Sơ đồ nhúng Watermark b) Sơ đồ khôi phục Watermark Tất cả các phương pháp Watermarking đều có chung các khối sau: một hệ thống nhúng Watermark và một hệ thống khôi phục Watermark. Ngõ vào là Watermark, d ữ li ệu cần nhúng và mã cá nhân hay công cộng. Watermark có thể ở bất kì dạng nào như ch ữ s ố, văn bản hay hình ảnh. Khoá có thể được dùng để tang cường tính bảo m ật, nghĩa là ngăn chặn những kẻ không có bản quyền khôi ph ục hay phá h ủy Watermark. Các hệ thống thực tế dùng ít nhất là một khoá, thậm chí kết hợp nhi ều khoá. Ngõ ra là d ữ liệu đã được Watermark. Quá trình khôi phục Watermark tổng quát. Các ngõ vào là d ữ li ệu đã Watermark, khoá và dữ liệu gốc (có thể có hoặc không tuỳ thuộc vào phương pháp). Ngõ ra hoặc là Watermark khôi phục được hoặc đại lượng nào đó ch ỉ ra m ối t ương quan giữa nó và Watermark cho trước ở ngõ vào. 1.1 Lịch sử Watermarking 4 Nghệ thuật làm giấy đã được phát minh ở Trung Quốc cách đây trên m ột ngàn năm nhưng mãi đến khoảng năm 1282, các công nghệ Watermark trên giấy mới xuất hiện đầu tiên dưới hình thức một số vị trí khuôn giấy là các mẫu dây m ỏng h ơn, khi đó gi ấy s ẽ mỏng và trong suốt hơn ở những vị trí dây mỏng. Các Watermark gi ấy nguyên th ủy giúp xác nhận xưởng sản xuất hay đơn giản chỉ là để trang trí. Vào thế kỉ th ứ 18, ở châu Âu và Mỹ, Watermark trên giấy đã đem lại những lợi ích thi ết th ực trong vi ệc xác đ ịnh nhãn hi ệu thương mại, ghi nhận ngày sản xu ...