Watermarking ảnh số dựa vào sự kết hợp DCT và DWT để nâng cao tính bền vững và tính vô hình

Bài báo nghiên cứu thuật toán watermarking dựa trên sự kết hợp phép biến đổi Discrete Cosine Transform (DCT) và Discrete Wavelet Transform (DWT). Sử dụng phép biến đổi wavelets lần thứ nhất trên ảnh phủ (cover image) thu được các băng con LL, HL, LH và HH (L:Low và H: High).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Watermarking ảnh số dựa vào sự kết hợp DCT và DWT để nâng cao tính bền vững và tính vô hình Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) Watermarking ảnh số dựa vào sự kết hợp DCT và DWT để nâng cao tính bền vững và tính vô hình Nguyễn Chí Sỹ, Hà Hoàng Kha Nguyễn Minh Hoàng Bộ môn Viễn thông, Khoa Điện – Điện tử Viện Công nghệ Viễn thông Sài gòn Đại học Bách khoa, Tp. Hồ Chí Minh, Việt Nam Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Email: ncsy@pyitc.vn, hhkha@hcmut.edu.vn Email: nmhoang@saigon-ict.edu.vn Tóm tắt—Bài báo nghiên cứu thuật toán watermarking Fourier Transform). Mỗi phép biến đổi đều có ưu nhược dựa trên sự kết hợp phép biến đổi Discrete Cosine điểm riêng. Để nâng cao tính bền vững và tính vô hình, Transform (DCT) và Discrete Wavelet Transform (DWT). giải pháp dựa trên sự kết hợp giữa các phép biến đổi để Sử dụng phép biến đổi wavelets lần thứ nhất trên ảnh phủ phát huy ưu điểm và khắc phục nhược điểm của mỗi (cover image) thu được các băng con LL, HL, LH và HH phép biến đổi là một trong những cách tiếp cận được (L:Low và H: High). Tiếp tục áp dụng phép biến đổi nhiều người quan tâm. [11] [14] đã chứng minh thuật wavelets trên băng con LH ta thu được 4 băng con LL2, toán watermarking dựa trên sự kết hợp của DWT và HL2, LH2 và HH2. Hai băng con LH2 và HL2 được chọn DCT là tốt hơn thuật toán watermarking chỉ sử dụng một để nhúng watermark, các băng này chia thành các khối trong 2 phép biến đổi. Trong bài báo này thuật toán 8x8 không chồng lấn và áp dụng biến đổi DCT trên các watermarking dựa trên sự kết hợp của hai phép biến đổi khối này, watermark sẽ được nhúng vào tần số giữa trên cả hai băng. Kết quả thực hiện giải thuật đề xuất trên ảnh DCT và DWT sẽ được đề xuất và được thực nghiệm xám Lena, kích thước 512x512; watermark là các bit 0 và bằng chương trình Matlab. Sự hiệu quả của giải pháp 1 ngẫu nhiên kích thước 16x16 cho thấy trong điều kiện được so sánh với kết quả trong bài báo [8] về chất lượng không có các tấn công, PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) ảnh được quan sát, tỷ số tín hiệu cực đại trên nhiễu của thuật toán đề xuất cao hơn PSNR của một số nghiên PSNR, tính bền vững. cứu trước và bền vững trong điều kiện có các tấn công Bài báo bao gồm các nội dung sau: Phần II giới thiệu thông thường. thuật toán watermarking bền vững dựa vào phép biến đổi Từ khóa—Watermarking; Discrete Cosine Transform; DCT, thuật toán watermarking trong miền wavelet và Discrete Wavelet Transform; Tính bền vững; Tính vô hình phương pháp đo lường hiệu quả thuật toán watermaking. Phần III đề xuất thuật toán nhúng và trích watermarking. I. GIỚI THIỆU Phần IV trình bày kết quả thực nghiệm và phần V là kết Ngày nay, sự phát triển của công nghệ thông tin và luận. Internet, nội dung số dễ dàng bị sao chép và phân phối II. GIỚI THIỆU CÁC THUẬT TOÁN thông qua mạng. Điều đó đặt ra một số vấn đề cấp bách WATERMARKING cần giải quyết như bảo vệ quyền tác giả, chống giả mạo, xác minh tác giả (author authentication). Watermarking A. Thuật toán wartermarking sử dụng phép biến đổi là một trong những giải pháp giải quyết vấn đề trên. DCT Watermarking là việc giấu thông tin sở hữu trong các nội Kỹ thuật watermarking dựa vào phép biến đổi DCT dung số như ảnh số, nhạc số, và video số [1][3][9]. Kỹ bền vững hơn so với kỹ thuật watermarking trong miền thuật watermarking có thể áp dụng trên nhiều loại nội không gian [3]. Các thuật toán này bền vững với các dung số khác nhau. Tuy nhiên, chỉ có ảnh số được phép xử lí số tín hiệu đơn giản như bộ lọc thông thấp, nghiên cứu trong bài báo này. Ảnh số có thể được biểu điều chỉnh độ tương phản và độ sáng, làm giảm chất diễn trong miền không gian (spatial domain) bằng các điểm ảnh hoặc biểu diễn trong miền tần số (transform lượng ảnh (blurring) [1]. Tuy nhiên, việc tính toán phức domain) bằng các hệ số. Watermarking được thực hiện tạp hơn và triển khai cũng khó hơn. Hạn chế của kỹ thuật trong miền biến đổi có độ bền vững tốt hơn khi thực hiện này là kém bền vững với các tấn công biến đổi hình học trong miền không gian [1][10]. Để biến đổi ảnh từ miền như phép quay, thay đổi tỷ lệ, xén [4]. không gian sang miền tần số, chúng ta có thể sử dụng Watermarking miền DCT có thể chia thành các phép biến đổi như DCT, DWT, hay DFT (Discrete watermarking toàn bộ (Global DCT watermarking) và watermarking theo khối (Block based DCT ISBN: 978-604-67-0349-5 374 Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) watermarking). [2] đã đề xuất thuật toán nhúng watermark vào các hệ số DCT lớn nhất (trừ DC). Ưu (2) điểm của thuật toán này là hầu hết các giải thuật nén thường cắt bỏ những phần ít nhạy với HVS (Human Trong đó Xij là điểm ảnh của ảnh gốc kích thước Visual System). Trong miền khôn ...