Đồ Án Tìm hiểu kỹ thuật thủy vân số thuận nghịch cho ảnh nhị phân

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC . 1
DANH MỤC HÌNH VẼ . 3
DANH MỤC BẢNG BIỂU . . 4
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT, TIẾNG ANH . . 5
MỞ ĐẦU . . 6
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ GIẤU TIN TRONG ẢNH . . 7
1.1. Khái niệm cơ bản về giấu tin trong ảnh . . 7
1.2. Phân loại các kỹ thuật giấu tin trong ảnh . 7
1.2.1. Thủy vân số . . 7
1.2.2. Giấu tin mật . . 8
1.3. Mô hình kỹ thuật giấu tin . 8
1.4. Mục đích của kỹ thuật giấu tin trong ảnh . 10
1.5. Các yêu cầu đối với giấu tin trong ảnh . . 10
1.6. Thủy vân số thuận nghịch trong ảnh nhị phân . . 10
1.6.1. Kỹ thuật dựa vào trải phổ cộng . . 11
1.6.2. Kỹ thuật dựa trên tính năng nén của ảnh . . 11
Chương 2. NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC ẢNH BITMAP . . 12
2.1. Cấu trúc ảnh Bitmap . . 12
2.1.1. BMP File Header (14 byte) . . 12
2.1.2. Bitmap Information (DIB header: 40 byte) . . 13
2.1.3. Bảng màu (Color Palette) . . 13
2.1.4. Dữ liệu ảnh (lưu dữ liệu ảnh) . . 14
2.2. Giới thiệu về ảnh nhị phân . . 14
Chương 3. KĨ THUẬT GIẤU TIN THUẬN NGHỊCH CHO ẢNH NHỊ PHÂN . . 16
3.1. Giới thiệu thuật toán giấu tin cho ảnh nhị phân . 16
3.1.1. Tư tưởng của thuật toán . . 16
3.1.2. Một số định nghĩa của thuật toán . . 16
3.2. Kỹ thuật giấu tin trong ảnh nhị phân . . 17
3.2.1. Dữ liệu vào . . 17
3.2.2. Dữ liệu ra . 17

3.2.3. Các bước của thuật toán giấu tin . . 17
3.2.3.1. Quá trình giấu tin . . 17
3.2.3.2. Quá trình khôi phục thông tin giấu . 18
Chương 4. CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH . . 20
4.1. Môi trường cài đặt . . 20
4.2. Dữ liệu ảnh thử nghiệm . 20
4.3. Đo độ đánh giá PSNR . 22
4.4. Một số giao diện chương trình . . 22
4.4.1. Giao diện chính của chương trình . 23
4.4.2. Giao diện giấu tin cho ảnh nhị phân . . 23
4.4.3. Giao diện tách tin cho ảnh nhị phân . 25
4.4.4. Giao diện đánh giá PSNR . . 26
4.5. Kết quả đánh giá PSNR . 29
KẾT LUẬN . 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO . . 33
Tài liệu Tiếng Việt . 33
Tài liệu tiếng Anh . . 33

6
MỞ ĐẦU
Mục đích của đề tài là che giấu thông tin vào trong ảnh nhị phân, khi nhìn
bằng mắt thường sẽ khó phát hiện ra ảnh có giấu tin hay không vì sự thay đổi của
ảnh sau khi giấu tin là ít nhất. Thuật toán sử dụng việc thay đổi nhiều nhất 1 phần tử
trong khối đang xét. Thuật toán này không chỉ nhằm giấu tin với độ hiển thị của
thông tin được giấu là thấp mà nó còn đảm bảo khả năng có thể thuận nghịch cho
ảnh sau khi giấu tin.
Với thuật toán này ảnh sau khi giấu tin sẽ được khôi phục lại như ảnh ban
đầu. Điều này rất quan trọng đối với những sản phẩm bản quyền cần được chứng
thực và xác thực bằng giấu vân tay. Sau khi xác định sản phẩm được chứng thực ta
có thể lấy lại ảnh gốc mà không có sự thay đổi nào trên ảnh gốc.
Trong báo cáo này sẽ trình bày một thuật toán mới, cải tiến từ thuật toán
trong [1], cũng dựa trên tính chẵn lẻ của các khối bit, nhưng có sử dụng thêm một
ma trận khóa để tăng cường tính bảo mật cho thuật toán giấu tin. Khi nhận được ảnh
có tin giấu, người nhận cần phải có thêm ma trận khóa mới có thể trích rút được
thông tin. Đồng thời để có thể lấy lại ảnh gốc phải có ma trận định vị. Khối bit được
sử dụng không chỉ cố định là 3×3 mà có thể là m×n bất kỳ. Ngoài ra chất lượng ảnh
sau khi giấu còn được nâng cao hơn do trong thuật toán mới này, những khối toàn
màu đen hoặc toàn màu trắng sẽ không được sử dụng để giấu tin.
Cấu trúc báo cáo bao gồm phần mở đầu và bốn chương nội dung:
 Chương 1: Giới thiệu tổng quan về giấu tin trong ảnh, định nghĩa về
giấu tin trong ảnh cũng như phân loại kỹ thuật giấu tin cho ta thấy cái
nhìn khái quát về giấu tin trong ảnh.
 Chương 2: Nghiên cứu cấu trúc ảnh bitmap, tìm hiểu hệ thống các
khối trong ảnh bitmap. Mỗi một khối sẽ có những chức năng riêng lưu
trữ các giá trị của điểm ảnh.
 Chương 3: Kỹ thuật giấu tin cho ảnh nhị phân, giới thiệu về kỹ thuật
được trình bày trong báo cáo, chương này đưa ra các bước thực hiện
của thuật toán.
 Chương 4: Cài đặt và thử nghiệm, thực hiện cài đặt trên máy tính sử
dụng phần mềm matlap R2008b. Thử nghiệm giấu tin trên 42 ảnh
bitmap với kích cỡ khác nhau và đưa ra đánh giá PSNR.




7