CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
KHÁI NIỆM MÃ HÓA
KHÁI NIỆM GIẤU TIN
- Khái niệm
- So sánh giữa giấu tin và mã hóa
PHÂN LOẠI CÁC KỸ THUẬT GIẤU TIN
MÔ HÌNH KỸ THUẬT GIẤU TIN
MỘT SỐ ỨNG DỤNG
TÍNH CHẤT, ĐẶC TRƯNG CỦA GIẤU TIN TRONG ẢNH
- Phương tiện chứa có dữ liệu tri giác tĩnh
- Giấu tin phụ thuộc ảnh
- Giấu tin lợi dụng khả năng thị giác của con người
- Giấu tin không làm thay đổi kích thước ảnh
- Đảm bảo chất lượng ảnh sau khi giấu tin
CÁC ĐỊNH DẠNG ẢNH THÔNG DỤNG
- Định dạng ảnh: IMG (Image)
- Định dạng ảnh: PCX (Personal Computer Exchange)
- Định dạng ảnh: GIF (Graphics Interchanger Format)
- Định dạng ảnh: BMP (Bitmap)
- Định dạng ảnh: JPEG (Joint Photographic Expert Group)
CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ KỸ THUẬT GIẤU TIN TRONG ẢNH SỐ 16
- Khả năng giấu thông tin
- Tính bền vững của thông tin được giấu
- Thuật toán và độ phức tạp tính toán
CÁC HƯỚNG TIẾP CẬN CỦA GIẤU TIN TRONG ẢNH
- Tiếp cận trên miền không gian của ảnh
- Tiếp cận trên miền tần số của ảnh
MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẤU TIN TRONG ẢNH
GIẤU TIN BẰNG THAY THẾ BIT CÓ TRỌNG SỐ THẤP NHẤT
- Phương pháp giấu tin
- Phương pháp tách tin
- Phân tích thuật toán
LSB của một pixel có cùng vị trí với chữ số hàng đơn vị của một số tự nhiên, khi ta thay đổi nó thì độ chênh lệch giữa số cũ và số mới sẽ là nhỏ nhất so với khi ta thay đổi giá trị hàng chục, hàng trăm. chữ số thay đổi. Việc xác định LSB của từng pixel trong ảnh phụ thuộc vào định dạng của ảnh và số bit màu trên mỗi pixel của ảnh đó. Mục tiêu của phương pháp là chọn các bit ít quan trọng hơn (ít thay đổi chất lượng ảnh nền) và thay thế chúng bằng các bit thông tin cần ẩn.
Để khó bị phát hiện, thông tin ẩn thường được nhúng vào các bộ phận của mắt người ít nhạy cảm với màu sắc. Ý tưởng của thuật toán là chọn ngẫu nhiên một pixel, chọn ngẫu nhiên một byte màu cho mỗi pixel, sau đó ẩn bit tin cậy trong bit màu ít quan trọng nhất. Để tăng tính bảo mật, thông tin thường được nhúng vào các phần của hình ảnh mà mắt người ít nhạy cảm hơn.
B1: Thông tin cần giấu được biểu diễn bằng một luồng bit, và luồng bit này được chia thành các chùm k bit: EiB, EiG, EiR. Thông tin có thể được mã hóa và sau đó một hàm băm ngẫu nhiên được tạo. Mỗi khi một byte thông tin được chọn, hãy trích xuất từng bit từ 1 đến 8 và ẩn bit thông tin trong pixel không sử dụng.
B3: Trích xuất thông tin bằng cách trích xuất 3 cụm k-bit từ mỗi pixel từ các byte Bi, Gi, Ri và ghép chúng lại thành một thông báo ẩn. Kỹ thuật này tuy đơn giản nhưng nếu thông điệp được mã hóa trước khi giấu và chọn thứ tự giấu theo một quy tắc nào đó thì việc trích xuất thông tin của H'. Một thuật toán giấu tin được coi là an toàn nếu thông tin giấu không bị phát hiện hoặc thời gian phát hiện thông tin giấu đủ lâu để đảm bảo tính bí mật.
ƒ do đó có giá trị giảm dần theo m n (kích thước khối ảnh càng nhỏ thì càng ẩn được nhiều thông tin). Tuy nhiên, tính bảo mật của thông tin tỷ lệ thuận với kích thước ô: kích thước khối càng lớn thì độ bảo mật của thông tin ẩn càng cao. Ưu điểm: Việc thay thế một, hai hoặc nhiều bit LSB của mỗi pixel làm tăng dung lượng, nhưng làm giảm tính bảo mật của thông tin ẩn.
GIẤU TIN TRÊN MIỀN BIẾN ĐỔI DCT
- Biến đổi DCT thuận và nghịch
- Đặc điểm của phép biến đổi DCT trên ảnh hai chiều
- Kỹ thuật thủy vân sử dụng phép biến đổi DCT
- Quá trình nhúng thủy vân
- Quá trình tách thủy vân
- Phân tích thuật toán
Hệ số góc trên lớn và đặc trưng cho giá trị trung bình của thành phần một chiều gọi là hệ số DC, các hệ số khác có giá trị nhỏ hơn biểu thị thành phần cao tần theo phương ngang và phương thẳng đứng gọi là số AC của hệ thống. Bản thân phép biến đổi DCT không nén dữ liệu vì nó tạo ra 64 hệ số. Theo nguyên tắc chung, khi sự biến đổi chi tiết giữa các pixel lớn hơn theo một hướng cụ thể trong khối pixel, tương ứng theo chiều ngang hoặc chiều dọc hoặc đường chéo theo hướng đó, thì các hệ số biến đổi DCT cũng lớn.
Điều đó tạo ra một đại diện tốt trong miền DCT, vì các hệ số DCT có xu hướng ít dư thừa hơn. Hơn nữa, các hệ số DCT chứa thông tin về nội dung tần số không gian của thông tin trong khối. Do các đặc tính tần số không gian của hệ thống thị giác của mắt người, các hệ số DCT có thể được mã hóa chính xác, chỉ các hệ số DCT quan trọng nhất được mã hóa để chuyển đổi.
Khối hệ số DCT có thể chia thành 3 miền: miền tần số thấp, miền tần số cao và miền tần số trung gian. Miền tần số thấp chứa thông tin quan trọng ảnh hưởng đến nhận thức. Trong các thuật toán thủy vân, miền hệ số DCT tần số cao thường không được sử dụng vì nó thường không mạnh đối với xử lý ảnh hoặc nền ảnh JPEG.
Do đó, miền tần số ở giữa thường được sử dụng nhiều nhất và cũng cho kết quả tốt nhất. Việc lựa chọn một cặp hệ số trong miền tần số trung gian có thể được cố định cho tất cả các khối trong quá trình nhúng thủy vân. Sau đó, hình mờ có thể được phát hiện dễ dàng bằng cách kiểm tra lại các hệ số trong miền tần số trung gian.
Tính bảo mật và độ khó của việc phát hiện thủy vân có thể được tăng lên bằng cách cung cấp thuật toán sử dụng khóa để chọn một cặp hệ số trong miền tần số trung bình cho mỗi khối DCT. Sau đó, vị trí của các cặp hệ số được chọn để nhúng hình mờ trong mỗi khối sẽ được sử dụng tùy thuộc vào khóa phân vùng hình mờ. Tham số a trong thuật toán đóng vai trò là hệ số tương quan giữa độ bí mật và độ mạnh của hình mờ.
Khi hệ số a tăng lên, độ lệch của hình mờ giảm và do đó nó ổn định hơn. Điều này cũng dễ hiểu vì a lớn tức là khoảng cách đánh giá của hai hệ số lớn nên khoảng cách biến thiên của một hệ số để thỏa mãn điều kiện ẩn cũng lớn, dẫn đến chất lượng ảnh ảnh hưởng lớn.
MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÁT HIỆN ẢNH GIẤU TIN
KHÁI NIỆM PHÂN TÍCH TIN ẨN GIẤU
PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN ẢNH GIẤU TIN
MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÁT HIỆN ẢNH GIẤU TIN
- Kỹ thuật phân tích cặp giá trị điểm ảnh
- Thuật toán PoV3
- Phân tích thuật toán
- Kỹ thuật phân tích đối ngẫu
- Khái niệm cơ bản trong kỹ thuật đối ngẫu
- Thuật toán RS
Chúng tôi xác định xác suất che giấu hình ảnh bằng cách áp dụng tiêu chí phân phối 2 cho tần số của các cặp PoV. Dựa trên mức cao và thấp của xác suất p, chúng tôi sẽ quyết định xem hình ảnh có bị ẩn hay không. Hơn nữa, Wesfeld và Pfitzmann cũng khẳng định rằng nếu ít hơn 100% pixel chứa thông tin ẩn, xác suất ẩn thông tin sẽ giảm đáng kể.
Kỹ thuật kép, còn được gọi là kỹ thuật RS (Regular-Singular), được giới thiệu bởi Fridrich. Kỹ thuật RS cũng là một số kỹ thuật dựa trên lý thuyết xác suất thống kê. Ẩn LSB làm tăng nhiễu trong hình ảnh, vì vậy chúng tôi hy vọng giá trị của f sẽ tăng (hoặc giảm) khi bạn ẩn LSB.
Dưới đây, các bước cụ thể của kỹ thuật RS sẽ được trình bày bằng cách sử dụng các khái niệm và định nghĩa đã trình bày ở trên. Kỹ thuật RS chia ảnh cần kiểm tra thành các nhóm pixel cố định. Sau đó tính xác suất giấu tin dựa vào số nhóm R, S đó.
Kể từ khi ra đời, việc che giấu thông tin đã thực hiện tốt trong nhiều lĩnh vực như bảo vệ thông tin an toàn trong quá trình trao đổi, bảo vệ bản quyền trong quá trình phân phối, v.v. các hành vi như truyền bá văn hóa phẩm không lành mạnh, truyền bá thông tin về kế hoạch tấn công khủng bố, v.v. Từ việc sử dụng sai chức năng để ẩn. rằng nó có thể giúp ngăn chặn những bi kịch xảy ra. Mặt khác, việc nghiên cứu khả năng phát hiện giấu tin cũng sẽ làm tăng mức độ an toàn cho các kỹ thuật giấu tin, đặc biệt là các kỹ thuật giấu tin bí mật. Trong đồ án của mình, em đã trình bày một số kỹ thuật giấu tin bằng cách thay thế bit ít quan trọng nhất, kỹ thuật đánh dấu chìm trên miền biến đổi DCT và em đã tìm hiểu về kỹ thuật phát hiện ẩn ảnh trong xấp xỉ bằng lý thuyết xác suất thống kê.
Giới thiệu một số khái niệm cơ bản về mã hóa, che giấu dữ liệu và các vấn đề liên quan. Trình bày hai phương pháp giấu thông tin trong ảnh: giấu thông tin bằng bit có trọng số nhỏ nhất, kỹ thuật đánh dấu thủy vân sử dụng phép biến đổi DCT. Trình bày kỹ thuật phân tích cặp giá trị pixel PoV3 và kỹ thuật phân tích đối ngẫu RS.
