Luận Văn Giấu tin trong ảnh sử dụng khối ảnh nhị phân kết hợp ma trận trọng số, khóa mật và thủy vân trên miề

MỤC LỤC​

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
LỜI MỞ ĐẦU . 1
CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ GIẤU TIN VÀ MỘT SỐ KỸ THUẬT GIẤU TIN 4
1.1. Sơ lược về lịch sử giấu tin 4
1.2. Một số định nghĩa 4
1.2.1.Định nghĩa 4
1.2.2.Giấu tin và mật mã . 5
1.2.3.Phân loại các kỹ thuật giấu tin . 6
1.3. Mô hình kỹ thuật giấu tin 6
1.4. Một số ứng dụng đang được triển khai 8
1.4.1.Bảo vệ bản quyền tác giả . 8
1.4.2.Nhận hực thông tin hay phát hiện xuyên tạc thông tin 9
1.4.3.Giấu vân tay hay dán nhãn 9
1.4.4.Điều khiển truy nhập. 9
1.4.5.Giấu tin mật. 10
1.5. Giấu tin trong dữ liệu đa phương tiện 10
1.5.1.Giấu tin trong ảnh. 10
1.5.2.Giấu thông tin trong audio 11
1.5.3.Giấu tin trong video 12
1.6. Các kỹ thuật giấu tin trong ảnh 12
1.6.1. Các yêu cầu giấu tin. 12
1.6.2.Các đặc trưng và tính chất của giấu tin và thủy vân. 13
1.6.2.1.Phương tiện có chứa tri giác tĩnh 13
1.6.2.2.Kỹ thuật giấu phụ thuộc ảnh. 14
1.6.2.3.Kỹ thuật giấu tin lợi dụng tính chất hệ thống thị giác của con người 14
1.6.2.4.Giấu thông tin trong ảnh tác động lên dữ liệu ảnh nhưng không thay đổi kích thước ảnh. 14
1.6.2.5.Đảm bảo chất lượng sau khi giấu tin 14
1.6.2.6. Thông tin trong ảnh sẽ bị biến đổi nếu có bất cứ biến đổi nào trên ảnh 15
1.6.2.7. Vai trò của ảnh gốc khi giải tin 15
1.6.3. Hướng tiếp cận cả các kỹ thuật giấu tin trong ảnh 15
1.6.3.1.Hướng tiếp cận chèn vào bit LSB 15
1.6.3.2. Phương pháp ngụy trang và lọc. 16
1.6.3.3. Các thuật toán và phép biến đổi. 17
1.6.4. Giấu tin trong ảnh đen trắng, ảnh màu và ảnh đa cấp xám. 17
1.6.5. Các kỹ thuật giấu tin khác 19
1.6.5.1. kỹ thuật Injection(chèn). 19
1.6.5.2. Kỹ thuật Substitution(thay thế) 20
1.6.5.3. Kỹ thuật Generation(tự sinh). 21
1.7. Các thuật toán giấu thông tin trong khối bit: . 21
1.7.1. Kỹ thuật giấu tin theo khối bit 21
1.7.2. Kỹ thuật giấu tin của Wu – Lee(WL) 24
1.8. Tấn công một hệ thống giấu tin. 24
CHƯƠNG II:
CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẤU TIN TRONG ẢNH ĐEN TRẮNG . 26
2.1. Giấu dữ liệu theo khối sử dụng ma trận trọng số: . 26
2.1.1. Độ nhúng tin. 26
2.1.2. Phát triển bài toán. 28
2.1.3. Thuật toán DH1: . 29
2.1.3.1. Cơ sở toán học thuật toán DH1 29
2.1.3.2. Thuật toán DH1: Giấu tin trong một khối ảnh đen trắng 29
2.1.3.3. Thuật toán IDH1: Trích tin từ một khối ảnh đen trắng . 32
2.1.3.4. Minh họa cho các thuật toán DH1 và IDH1 32
2.1.4. Thuật toán DH: 39
2.1.4.1. Giấu tin trong ảnh đen trắng(thuật toán DH ) . 39
2.1.4.2. Trích tin giấu trong ảnh đen trắng(thuật toán IDH) 41
2.1.5. Đánh giá thực nghiệm 42
2.2. Kỹ thuật thủy vân trên miền tần số: 43
2.2.1. Cở sở kỹ thuật thủy vân trên miền tần số. 43
2.2.2. Mô tả thuật toán tổng quát 45
2.2.3. Thuật toán nhúng một bit thủy vân WM1. 45
2.2.4. Thuật toán nhúng thủy vân WM. 48
2.2.5. Ví dụ minh họa. 49
2.2.6. Quá trình trích thủy vân 52
CHƯƠNG III:
PHỐI HỢP CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẤU TIN TRONG DỮ LIỆU ẢNH 55
3.1. Phối hợp các phương pháp giấu tin: 55
3.1.1. Cơ sở của phương pháp. 55
3.1.2. Thuật toán giấu tin hỗn hợp trong toàn ảnh DHT. 56
3.1.3. Thuật toán giấu tin hỗn hợp trong một khối ảnh DHT1 . 57
3.1.4. Thuật toán chọn miền tần số giữa EO. 58
3.1.5. Thuật toán IEO trả lại các bit từ E về C 61
3.1.6. Thuật toán trích tin IDHT 62
3.1.7. Thuật toán trích tin IDHT1 63
3.1.8. Tính đúng đắn của thuật toán DHT và IDHT 64
3.1.9. Ví dụ minh họa. 64
3.2. Chương trình minh họa thuật toán giấu tin trong ảnh sử dụng bít có trọng số nhỏ nhất LSB và thuật toán sử dụng ma trận trọng số kết hợp với khóa mật k: . 68
3.2.1. Môi trường làm việc. 69
3.2.2. Ngôn ngữ thực hiện thuật toán. 69
3.2.3. Định dạng ảnh Bipmap. 69
3.2.4. Thuật toán giấu tin sử dụng bit có trọng số nhỏ nhất LSB: . 70
3.2.4.1. Mã hóa thông tin trước khi che giấu . 70
3.2.4.2. Tìm một điểm ảnh chưa sử dụng . 70
3.2.4.3. Giấu một byte vào trong ảnh: 71
3.2.4.4. Giấu toàn bộ thông tin vào ảnh 71
3.2.4.5. Giải mã. 71
3.2.5. Thuật toán giấu tin sử dụng ma trận trọng số W và khóa mật K: .71 3.2.5.1. Giấu r bit thông tin vào 1 khối ảnh B . 71 3.2.5.2. Giấu toàn bộ thông tin vào ảnh đen trắng G . 71
3.2.5.3. Mô tả cách lấy thông tin giấu từ ảnh .F . 72
3.2.6. Giao diện chương trình: . 72
3.3. Kết quả thực nghiệm và đánh giá. 80
KẾT LUẬN . 81
PHỤC LỤC HƯỚNG DẪN CHẠY CHƯƠNG TRÌNH 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86
DANH MỤC HÌNH VẼ
CHƯƠNG 1:
Hình 1.1: Lược đồ giấu tin và giải tin trên ảnh.
Hình 1.2: Lược đồ phân loại các kỹ thuật giấu tin(Fabien A .Petitcolaset.,1999)
Hình 1.3: Lược đồ chung cho quá trình giấu tin
Hình 1.4: lược đồ chung cho quá trình giải mã
Hình 1.5. Lược đồ chung cho các yêu cầu giấu tin
Hình 1.6. Bảng thể hiện sự khác nhau giữa giấu thông tin trong ảnh đen trắng và ảnh màu
Hình 1.7. kỹ thuật giấu tin Injection
Hình 1.8. kỹ thuật giấu tin Substitution
CHƯƠNG 2:
Hình 2.1. Quá trình nhúng thủy vân
Hình 2.2 Khối ảnh tách từ mầu Blue
Hình 2.3 Miền tần số giữa của khối sau phép biến đổi DCT
Hình 2.5 Quá trình trích thủy vân Hình 2.4 Khối ảnh sau khi đã giấu tin
CHƯƠNG 3:
Hình 3.1 ví dụ về ma trận mặt nạ M cho miền tần số giữ m=8, r=2, n=4
Hình 3.2. Khối ảnh B được tách từ màu Bluc
Hình 3.3. lựa chọn miền tần số giữa của c
Hình 3.4. Mặt nạ M
Hình 3.5 Ma trận E sau phép biến đổi chẵn lẻ
Hình 3.6. Giao diện chương trình
Hình 3.7.Giao diện mở thư mục có chứa file ảnh
Hình 3.8. Giao diện chọn ảnh để chứa thông tin
Hình 3.9. Giao diện sau khi đã chọn ảnh
Hình 3.10. Giao diện thực hiện chức năng giấu thông tin sử dụng ma trận trọng số
Hình 3.11. Giao diện cài đặt mật khẩu và lưu giấu thông tin
Hình 3.12. Giao diện thực hiện chức năng giải tin trong ảnh
Hình 3.13. Giao nhập mật khẩu để giải nén thông tin trong ảnh
Hình 3.14. Giao diện sau khi giải nén thông tin trong ảnh sử dụng ma trận trọng số
Hình 3.15. Giao diện thực hiện chức năng giấu tin bằng kỹ thuật thủy vân
Hình 3.16. Giao diện tùy chọn các chức năng giấu tin
Hình 3.17. Giao diện thực hiện chức năng giải tin bằng kỹ thuật thủy vân
Hình 3.18 :Giao diện tùy chọn các chức năng giải tin bằng kỹ thuật thủy vân Hình 3.19 : Giao diện thông báo đã hoàn thành giải tin
Hình 3.20: Giao diện hiển thị thông tin đã được giải