Khóa luận Nghiên cứu watermarking trên ảnh số và ứng dụng

MỤC LỤC MỤC LỤC . viiDANH SÁCH HÌNH . xiiDANH SÁCH BẢNG.xvMỘT SỐTHUẬT NGỮ. xviiChương 1. TỔNG QUAN VỀWATERMARKING.11.1 Lịch sửwatermarking .11.2 Các tiêu chí cần có của một thuật toán watermarking mạnh mẽ.31.2.1 Tính bảo mật.31.2.2 Tính vô hình .41.2.3 Tính vô hình đối với thống kê .41.2.4 Tỉlệbit .41.2.5 Quá trình dò đáng tin cậy .51.2.6 Tính mạnh mẽ.51.2.7 Nhúng nhiều watermark .61.2.8 Blind/non-blind, public/private watermarking.61.2.9 Watermarking đọc được và dò được .71.2.10 Tính khả đảo và tính thuận nghịch của watermark .81.2.11 Tính có thểthay đổi tỉlệ(scalability) .91.3 Các ứng dụng của watermarking .101.3.1 Theo dõi phát sóng .101.3.2 Nhận ra người chủsởhữu .121.3.3 Bằng chứng vềquyền sởhữu .141.3.4 Lưu vết giao tác hay dấu vân tay.15 1.3.5 Xác nhận nội dung.161.3.6 Kiểm soát sao chép.18Chương 2. CÁC MÔ HÌNH WATERMARKING.222.1 Mô hình dựa trên quan điểm xem watermarking nhưmột dạng truyền thông 222.1.1 Mô hình cơbản.222.1.2 Mô hình watermarking theo quan niệm truyền thông với thông tin phụởbộtrung chuyển.242.1.3 Mô hình watermarking theo quan niệm truyền thông đa công .252.2 Mô hình dựa trên quan điểm hình học.272.2.1 Các phân phối và miền trong không gian đa phương tiện .272.2.2 Mô hình watermarking trong không gian nhúng.28Chương 3. CÁC THUẬT TOÁN WATERMARKING .313.1 Phân loại .313.2 Các thuật toán theo dạng cộng.333.2.1 Dẫn nhập .333.2.2 Các vấn đềliên quan .363.2.3 Ví dụ: thuật toán Cox .393.3 Các thuật toán theo dạng lượng tửhóa .403.3.1 Dẫn nhập .403.3.2 Các vấn đềliên quan .423.3.3 Ví dụ: thuật toán Koch .50Chương 4. WATERMARKING TRÊN MIỀN WAVELET.534.1 Dẫn nhập.534.2 Biến đổi wavelet .544.2.1 Phương pháp.54 4.2.2 Các đặc tính và các lợi thế.574.3 Các thuật toán ví dụ.614.3.1 Ví dụvềthuật toán non-blind.614.3.2 Ví dụvềthuật toán blind .69Chương 5. WATERMARKING TRÊN ẢNH MÀU .735.1 Tổng quan vềcác thuật toán nhúng watermark trên ảnh màu .735.2 Các thuật toán ví dụ.755.2.1 Thuật toán nhúng watermark trên kênh xanh da trời (blue).755.2.2 Thuật toán nhúng watermark trên nhiều kênh.78Chương 6. WATERMARK CÓ ĐỘAN TOÀN CAO VÀ TẤN CÔNG WATERMARK .816.1 Các phương pháp tiếp cận nhằm tạo Watermark có độan toàn cao .816.1.1 Nhúng thừa, nhúng lặp .816.1.2 Mã hóa tán phổ.826.1.3 Nhúng trong các hệsốquan trọng cảm nhận được .836.1.4 Nhúng trong các hệsố được cho là mạnh mẽ.836.1.5 Đảo nhiễu trong bộdò .846.2 Một kiểu tấn công .846.2.1 Đặt vấn đề.846.2.2 Các cách giải quyết bài toán tác quyền khác nhau của các hệthống watermarking khác nhau . .85Chương 7. HỆTHỐNG WATERMARKING SERVICES SYSTEM - WSS.897.1 Giới thiệu .897.1.1 Ứng dụng WMServer .89 7.1.2 Ứng dụng WMAppClient.907.1.3 Ứng dụng WMWebClient .917.2 Tiêu chuẩn của hệthống watermarking.917.3 Qui trình của hệthống WSS .927.3.1 Qui trình tổng quát .927.3.2 Qui trình hoạt động giữa WMWebClient và WMServer .927.3.3 Qui trình hoạt động giữa WMAppClient (Player) và WMServer.937.4 Phân tích qui trình của hệthống WSS .977.4.1 Các tiêu chuẩn mà hệthống đạt được .977.4.2 Một sốthuận lợi khi sửdụng hệthống WSS .997.5 Phạm vi áp dụng của hệthống WSS.1007.5.1 Tranh chấp bản quyền .1007.5.2 Phát hiện phân phối bất hợp pháp .1017.5.3 Chứng thực nội dung.1017.6 Đánh giá và kết luận .102Chương 8. Phân tích và thiết kế.1038.1 Các yêu cầu của hệthống WSS .1038.1.1 Yêu cầu chức năng .1038.1.2 Yêu cầu phi chức năng .1058.2 Mô hình Use-Case .1058.2.1 Lược đồUse-Case .1058.2.2 Danh sách Actor .1068.2.3 Danh sách các Use-Case chính .1068.2.4 Đặc tảcác Use-Case chính .1088.3 Thiết kếlớp và các sơ đồlớp.1228.3.1 Danh sách các lớp chính trong hệthống .122 8.3.2 Các sơ đồlớp phân theo ứng dụng.1278.3.3 Lược đồtuần tựcủa một sốUse-Case chính.1318.4 Thiết kếdữliệu.1358.4.1 Danh sách các bảng .1358.4.2 Mối quan hệgiữa các bảng .1368.4.3 Chi tiết các bảng .1368.5 Thiết kếgiao diện .1388.5.1 Các giao diện trong hệthống .1388.5.2 Mô tảcác giao diện chính .139Chương 9. CÀI ĐẶT VÀ THỬNGHIỆM.1529.1 Công cụvà môi trường phát triển ứng dụng.1529.2 Mô hình cài đặt .153Chương 10. TỔNG KẾT.15510.1 Kết luận .15510.2 Hướng phát triển .156TÀI LIỆU THAM KHẢO . xvii

MỤC LỤC

MỤC LỤC . vii

DANH SÁCH HÌNH . xii

DANH SÁCH BẢNG.xv

MỘT SỐTHUẬT NGỮ. xvii

Chương 1. TỔNG QUAN VỀWATERMARKING.1

1.1 Lịch sửwatermarking .1

1.2 Các tiêu chí cần có của một thuật toán watermarking mạnh mẽ.3

1.2.1 Tính bảo mật.3

1.2.2 Tính vô hình .4

1.2.3 Tính vô hình đối với thống kê .4

1.2.4 Tỉlệbit .4

1.2.5 Quá trình dò đáng tin cậy .5

1.2.6 Tính mạnh mẽ.5

1.2.7 Nhúng nhiều watermark .6

1.2.8 Blind/non-blind, public/private watermarking.6

1.2.9 Watermarking đọc được và dò được .7

1.2.10 Tính khả đảo và tính thuận nghịch của watermark .8

1.2.11 Tính có thểthay đổi tỉlệ(scalability) .9

1.3 Các ứng dụng của watermarking .10

1.3.1 Theo dõi phát sóng .10

1.3.2 Nhận ra người chủsởhữu .12

1.3.3 Bằng chứng vềquyền sởhữu .14

1.3.4 Lưu vết giao tác hay dấu vân tay.15

1.3.5 Xác nhận nội dung.16

1.3.6 Kiểm soát sao chép.18

Chương 2. CÁC MÔ HÌNH WATERMARKING.22

2.1 Mô hình dựa trên quan điểm xem watermarking nhưmột dạng truyền thông 22

2.1.1 Mô hình cơbản.22

2.1.2 Mô hình watermarking theo quan niệm truyền thông với thông tin phụ

ởbộtrung chuyển.24

2.1.3 Mô hình watermarking theo quan niệm truyền thông đa công .25

2.2 Mô hình dựa trên quan điểm hình học.27

2.2.1 Các phân phối và miền trong không gian đa phương tiện .27

2.2.2 Mô hình watermarking trong không gian nhúng.28

Chương 3. CÁC THUẬT TOÁN WATERMARKING .31

3.1 Phân loại .31

3.2 Các thuật toán theo dạng cộng.33

3.2.1 Dẫn nhập .33

3.2.2 Các vấn đềliên quan .36

3.2.3 Ví dụ: thuật toán Cox .39

3.3 Các thuật toán theo dạng lượng tửhóa .40

3.3.1 Dẫn nhập .40

3.3.2 Các vấn đềliên quan .42

3.3.3 Ví dụ: thuật toán Koch .50

Chương 4. WATERMARKING TRÊN MIỀN WAVELET.53

4.1 Dẫn nhập.53

4.2 Biến đổi wavelet .54

4.2.1 Phương pháp.54

4.2.2 Các đặc tính và các lợi thế.57

4.3 Các thuật toán ví dụ.61

4.3.1 Ví dụvềthuật toán non-blind.61

4.3.2 Ví dụvềthuật toán blind .69

Chương 5. WATERMARKING TRÊN ẢNH MÀU .73

5.1 Tổng quan vềcác thuật toán nhúng watermark trên ảnh màu .73

5.2 Các thuật toán ví dụ.75

5.2.1 Thuật toán nhúng watermark trên kênh xanh da trời (blue).75

5.2.2 Thuật toán nhúng watermark trên nhiều kênh.78

Chương 6. WATERMARK CÓ ĐỘAN TOÀN CAO VÀ TẤN

CÔNG WATERMARK .81

6.1 Các phương pháp tiếp cận nhằm tạo Watermark có độan toàn cao .81

6.1.1 Nhúng thừa, nhúng lặp .81

6.1.2 Mã hóa tán phổ.82

6.1.3 Nhúng trong các hệsốquan trọng cảm nhận được .83

6.1.4 Nhúng trong các hệsố được cho là mạnh mẽ.83

6.1.5 Đảo nhiễu trong bộdò .84

6.2 Một kiểu tấn công .84

6.2.1 Đặt vấn đề.84

6.2.2 Các cách giải quyết bài toán tác quyền khác nhau của các hệthống

watermarking khác nhau . .85

Chương 7. HỆTHỐNG WATERMARKING SERVICES

SYSTEM - WSS.89

7.1 Giới thiệu .89

7.1.1 Ứng dụng WMServer .89

7.1.2 Ứng dụng WMAppClient.90

7.1.3 Ứng dụng WMWebClient .91

7.2 Tiêu chuẩn của hệthống watermarking.91

7.3 Qui trình của hệthống WSS .92

7.3.1 Qui trình tổng quát .92

7.3.2 Qui trình hoạt động giữa WMWebClient và WMServer .92

7.3.3 Qui trình hoạt động giữa WMAppClient (Player) và WMServer.93

7.4 Phân tích qui trình của hệthống WSS .97

7.4.1 Các tiêu chuẩn mà hệthống đạt được .97

7.4.2 Một sốthuận lợi khi sửdụng hệthống WSS .99

7.5 Phạm vi áp dụng của hệthống WSS.100

7.5.1 Tranh chấp bản quyền .100

7.5.2 Phát hiện phân phối bất hợp pháp .101

7.5.3 Chứng thực nội dung.101

7.6 Đánh giá và kết luận .102

Chương 8. Phân tích và thiết kế.103

8.1 Các yêu cầu của hệthống WSS .103

8.1.1 Yêu cầu chức năng .103

8.1.2 Yêu cầu phi chức năng .105

8.2 Mô hình Use-Case .105

8.2.1 Lược đồUse-Case .105

8.2.2 Danh sách Actor .106

8.2.3 Danh sách các Use-Case chính .106

8.2.4 Đặc tảcác Use-Case chính .108

8.3 Thiết kếlớp và các sơ đồlớp.122

8.3.1 Danh sách các lớp chính trong hệthống .122

8.3.2 Các sơ đồlớp phân theo ứng dụng.127

8.3.3 Lược đồtuần tựcủa một sốUse-Case chính.131

8.4 Thiết kếdữliệu.135

8.4.1 Danh sách các bảng .135

8.4.2 Mối quan hệgiữa các bảng .136

8.4.3 Chi tiết các bảng .136

8.5 Thiết kếgiao diện .138

8.5.1 Các giao diện trong hệthống .138

8.5.2 Mô tảcác giao diện chính .139

Chương 9. CÀI ĐẶT VÀ THỬNGHIỆM.152

9.1 Công cụvà môi trường phát triển ứng dụng.152

9.2 Mô hình cài đặt .153

Chương 10. TỔNG KẾT.155

10.1 Kết luận .155

10.2 Hướng phát triển .156

TÀI LIỆU THAM KHẢO . xvii