Luận Văn Kỹ thuật giấu tin thuận nghịch sử dụng thuật toán Maxmin

Đồ án tốt nghiệp năm 2013
Đề tài: Kỹ thuật giấu tin thuận nghịch sử dụng thuật toán Maxmin




NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp
a. Nội dung
- Tổng quan về giấu tin trong ảnh số,
- Thuật toán giấu tin Maxmin
- Tìm hiểu kỹ thuật giấu thuật nghịch trên miền dữ liệu ảnh sử
dụng thuật toán Maxmin
- Cài đặt, thử nghiệm chương trình
b. Các yêu cầu cần giải quyết
a) Lý thuyết
- Hiểu được cấu trúc cơ bản của ảnh Bitmap, một số khái niệm cơ
bản về xử lý ảnh.
- Nắm được tổng quan về kỹ thuật giấu tin trong ảnh.
- Hiểu và nắm rõ kỹ thuật giấu ảnh màu trong ảnh.
b) Thực nghiệm (chương trình)
- Cài đặt được kỹ thuật giấu bằng Matlab, thử nghiệm trên một
tập ảnh để có thể đánh giá độ trực quan của ảnh sau khi giấu tin
bằng PSNR, từ đó đưa ra nhận xét về kỹ thuật giấu áp dụng cho
tập ảnh thử nghiệm.
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán.
- Tập ảnh để thử nghiệm.




MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 10
DANH MỤC HÌNH . 11
DANH MỤC BẢNG 13
LỜI MỞ ĐẦU 14
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT GIẤU TIN . 15
1.1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT GIẤU TIN 15
1.1.1 Định nghĩa kỹ thuật giấu tin 15
1.1.2 Mục đích của giấu tin . 15
1.1.3 Mô hình kỹ thuật giấu thông tin cơ bản . 15
1.1.4 Mô hình kỹ thuật tách thông tin cơ bản . 16
1.1.5 Yêu cầu thiết yếu đối với một hệ thống giấu tin . 17
1.1.6 Môi trường giấu tin . 17
1.1.7 Một số đặc điểm của việc giấu tin trên ảnh 18
1.2. MỘT SỐ ẢNH ĐỊNH DẠNG BITMAP PHỔ BIẾN . 19
1.2.1 Cấu trúc ảnh Bitmap 19
1.2.2 Cấu trúc ảnh PNG 22
1.3. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ẢNH SAU KHI GIẤU TIN 23
Chương 2. KỸ THUẬT GIẤU TIN THUẬN NGHỊCH TRONG ẢNH . 25
2.1. KHÁI NIỆM GIẤU TIN THUẬN NGHỊCH . 25
2.1.1. Khái niệm . 25
2.1.2. Một số kỹ thuật giấu thuận nghịch điển hình . 25
2.2. KỸ THUẬT GIẤU THUẬN NGHỊCH BẰNG THUẬT TOÁN MAXMIN . 27
2.2.1. Giới thiệu 27
2.2.2. Thuật toán 28
2.2.3. Lược đồ giấu tin và tách tin 31
2.2.4. Ví dụ minh họa. 36
Chương 3. CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM 40
3.1. MÔI TRƯỜNG CÀI ĐẶT. 40
3.2. GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH. 40
3.3. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM VÀ NHẬN XÉT . 48
3.3.1. Kết quả thực nghiệm. 48
3.3.2. Nhận xét 59
KẾT LUẬN . 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 61




LỜI MỞ ĐẦU
Cuộc cách mạng thông tin kỹ thuật số đã đem lại những thay đổi sâu sắc
trong xã hội và trong cuộc sống của chúng ta. Những thuận lợi mà thông tin kỹ
thuật số mang lại cũng sinh ra những thách thức và cơ hội mới cho quá trình đổi
mới. Với việc sử dụng mạng internet toàn cầu để thông tin, liên lạc ngày càng tăng
trong mọi lĩnh vực chính trị, quân sự, quốc phòng, kinh tế, thương mại Vấn đề
được đặt ra đó là sự an toàn của dữ liệu. Một công nghệ phần nào giải quyết được
vấn đề trên là giấu tin mật, nó cho phép giấu thông tin mật vào trong các nguồn
thông tin khác, làm ẩn đi sự tồn tại của thông mật. Trong đồ án này em xin trình bày
một kỹ thuật giấu tin đó là “Kỹ thuật giấu tin thuận nghịch sử dụng thuật toán
MAXMIN”, gồm các chương sau:
Chương 1. Tổng quan về kỹ thuật giấu tin: Khái niệm giấu tin, mục đích
của giấu tin, cấu trúc ảnh bitmap, đánh giá chất lượng ảnh bằng PSNR.
Chương 2. Kỹ thuật giấu tin thuận nghịch trong ảnh: Giới thiệu về kỹ
thuật giấu tin thuận nghịch sử dụng thuật toán MAXMIN, trình bày một số kỹ thuật
giấu tin thuận nghịch, đưa ra thuật toán.
Chương 3. Cài đặt thử nghiệm: Trình bày một số giao diện của chương
trình và thử nghiệm kỹ thuật giấu tin thuận nghịch sử dụng thuật toán MAXMIN,
đưa ra nhận xét đánh giá.




TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Chingyu YANG, High- Peformance Reversible Data Hiding by MinMax
Algorithm, Journal of Computational Information Systems 8:1 (2012) 363-370.
[2]. C. W. Honsinger, P. Jones, M. Rabbani, and J. C. Stoffel (1999), “Lossless
recovery of an original image containing embedded data”, US Patent application,
Docket no: 77102/E-D.
[3]. J. Tian (2002), “Reversible Watermarking by Difference Expansion”, In Proc.
of Workshop on Multimedia and Security, pp. 19-22.
[4]. J. Tian (2002), “Wavelet Based Reversible Watermarking for Authentication”,
In Proc. Security and Watermarking of MultimediaContents IV, Electronic Imaging
2002, Vol. 4675, pp. 679-690.
[5]. Shaowei Weng, Yao Zhao (2008), “A novel reversible data hiding scheme”,
International Journal of Invovative Computing, Information and Control, Vol. 4
(3), pp. 351 – 358.
[6]. Ni, Z., Shi, Y., Ansari, N., Su, W. (2003), “Reversible data hiding”, Proc.
ISCAS 2003, pp. 912–915.
[7]. Sang-Kwang Lee, Young-Ho Suh, and Yo-Sung Ho (2004), “Lossless Data
Hiding Based on Histogram Modification of Difference Images”, Advances in
Multimedia Information Processing - PCM 2004, pp. 340-347.
[8]. J.H. Hwang, J. W. Kim, and J. U. Choi (2006), “A Reversible Watermarking
Based on Histogram Shifting”, IWDW 2006, pp. 384-361.
[9] W. Hong, T.S. Chen, and C.W. Shiu. Reversible data hiding for high quality
images using modificationof prediction error. The Journal of Systems and software,
82: 1833-1842, 2009. V. Sachnev,H.J. Kim, J. Nam, S. Suresh, and Y.Q. Shi.
Reversible watermarking algorithm using sorting and prediction. IEEE T. Circuits
and Systems for Video Technology, 19 (7): 989-999, 2009.
[10] C.F. Lee, H.L. Chen, and H.K. Tso. Embedding capacity raising in reversible
data hiding based on prediction of different expansion. The Journal of Systems and
Software, 83: 1864-1872, 2010