Thủy vân thuận nghịch sử dụng phép biến đổi mở rộng hiệu

1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

---------------    ---------------

PHẠM QUỐC KIM

THỦY VÂN THUẬN NGHỊCH SỬ DỤNG

PHÉP BIẾN ĐỔI MỞ RỘNG HIỆU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Thái Nguyên - 2014

2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

---------------    ---------------

PHẠM QUỐC KIM

THỦY VÂN THUẬN NGHỊCH SỬ DỤNG

PHÉP BIẾN ĐỔI MỞ RỘNG HIỆU

Chuyên ngành : Khoa học máy tính

Mã số : 60 48 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. Phạm Văn Ất

Thái Nguyên - 2014

3

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Những nội dung trong luận văn “Thủy vân thuận

nghịch sử dụng phép biến đổi mở rộng hiệu” là do tôi thực hiện dưới sự

hướng dẫn trực tiếp của Thầy PGS.TS. Phạm Văn Ất.

Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều được trích dẫn rõ ràng tên

tác giả, tên công trình, thời gian, địa điểm công bố.

Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá,

tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn.

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2014

Phạm Quốc Kim

4

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS.TS.Phạm văn Ất,

Thầy đã cho tôi những định hướng, tận tình chỉ bảo giúp đỡ tôi những ý

kiến rất quý báu để tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.

Tôi xin cảm ơn Trường Đại Học Công Nghệ Thông tin và Truyền

thông - Đại Học Thái Nguyên đã hết sức tạo điều kiện cho tôi trong quá

trình học, làm và hoàn thành khóa luận này.

Xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong khoa Sau đại học Trường

Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên đã nhiệt

tình giảng dạy, trang bị cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời

gian học tập tại trường.

Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô, bạn bè đã dìu dắt,

giúp đỡ tôi tiến bộ trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp.

Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, những người bạn của tôi đã động

viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.

5

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. i

LỜI CẢM ƠN....................................................................................................... ii

MỤC LỤC............................................................................................................iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................... v

DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ......................................................................... vi

LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................... 9

CHƢƠNG 1TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT GIẤU TIN VÀ THỦY VÂN.. 11

1.1. Một số vấn đề cơ bản về giấu tin............................................................... 11

1.1.1. Khái niệm giấu tin .............................................................................. 11

1.1.2. Phân loại các kỹ thuật giấu tin và ứng dụng....................................... 11

1.1.3. Mô hình kỹ thuật giấu tin.................................................................... 12

1.2. Một số vấn đề cơ bản về thủy vân............................................................. 15

1.2.1. Khái niệm về thủy vân........................................................................ 15

1.2.2. Phân loại thủy vân .............................................................................. 15

1.2.3. Các ứng dụng của thuỷ vân với ảnh số............................................... 16

1.2.4. Một số tính chất của sơ đồ thủy vân .................................................. 17

1.3. Ảnh số........................................................................................................ 19

1.3.1. Phân loại ảnh....................................................................................... 19

1.3.2. Histogram của ảnh .............................................................................. 20

1.3.3. Chất lượng ảnh.................................................................................... 21

1.4. Một số lược đồ giấu tin trên ảnh nhị phân................................................. 21

1.4.1. Lược đồ giấu tin Wu-Lee................................................................... 21

1.4.2. Lược đồ giấu tin THA ........................................................................ 27

CHƢƠNG 2MỘT SỐ LƢỢC ĐỒ GIẤU TIN VÀ THỦY VÂN THUẬN

NGHỊCH ..................................................................................................... 30

2.1. Tổng quan về thủy vân thuận nghịch ........................................................ 30

2.2. Bài toán overflow-underflow trong thủy vân thuận nghịch ...................... 31

6

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

2.3. Một số hướng tiếp cận trong thủy vân thuận nghịch................................. 31

2.3.1. Dịch chuyển histogram....................................................................... 31

2.3.2. Sử dụng đặc trưng nén JPEG.............................................................. 37

2.3.3. Sử dụng nén bảo toàn ........................................................................ 43

2.3.4. Sử dụng phép biến đổi mở rộng hiệu.................................................. 44

2.3.5 Lược đồ thủy vân thuận nghịch Tian................................................... 48

2.3.6 Một số cải tiến của phương pháp mở rộng hiệu .................................. 50

CHƢƠNG 3CHƢƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM......................................... 55

3.1. Thuật toán nhúng dấu thủy vân ................................................................. 55

3.2. Thuật toán trích dấu thủy vân.................................................................... 56

3.3. Kết quả thực nghiệm ................................................................................. 56

3.4. Mã nguồn chương trình ............................................................................. 59

KẾT LUẬN.................................................................................................. 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 68