Nghiên cứu kỹ thuật phát hiện ảnh giấu tin trên miền biến đổi của ảnh

Download miễn phí Đồ án Nghiên cứu kỹ thuật phát hiện ảnh giấu tin trên miền biến đổi của ảnh





MỤC LỤC

 

LỜI CẢM ƠN 2

GIỚI THIỆU 3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT GIẤU TIN 4

1.1 Định nghĩa kỹ thuật giấu tin 4

1.2 Phân loại kỹ thuật giấu tin 4

1.2.1 Giấu tin mật 5

1.2.2 Thủy vân số 5

1.3 Giấu tin trong Audio 5

1.4 Giấu tin trong video 6

1.5 Giấu tin trong ảnh 6

CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ ẢNH ĐẶC TRƯNG 8

2.1 Cấu trúc ảnh BMP 8

2.2 Cấu trúc ảnh PNG 9

2.3 Ảnh JPEG 10

CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT GIẤU TIN TRÊN MIỀN BIẾN ĐỔI DCT 12

3.1 Phép biến đổi cosin rời rạc 13

3.2 Kỹ thuật nén ảnh dạng chuẩn jpeg dùng biến đổi cosin rời rạc 14

3.2.1 Mã hoá và giải mã dùng biến đổi DCT 14

3.2.2 Lượng tử và giải lượng tử 16

3.2.3 Mã hóa và giải mã jpeg 16

3.3 Một số kỹ thuật giấu tin trên miền biến đổi DCT 17

3.3.1 Thuật toán JSteg 17

3.3.2 Thuật toán OutGuess 0.1 18

3.3.3 Thuật toán F5 18

CHƯƠNG 4. KỸ THUẬT PHÁT HIỆN ẢNH CÓ GIẤU TIN TRÊN MIỀN BIẾN ĐỔI DCT 24

4.1. Phát hiện tin ẩn giấu (Steganalysis) 24

4.2. Kỹ thuật phát hiện thống kê 25

4.3. Kỹ thuật phát hiện F5 27

4.4 Kết quả thực nghiệm 29

4.4.1 Kỹ thuật phát hiện thống kê 29

4.4.2 Kỹ thuật phát hiện F5 30

KẾT KUẬN 31

TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

 

 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


thông tin trong audio yêu cầu rất cao về tính đồng bộ và tính an toàn của thông tin.
1.4 Giấu tin trong video
Giấu tin trong video cũng được quan tâm và được phát triển mạnh mẽ cho nhiều ứng dụng như điều khiển truy cập thông tin, nhận thực thông tin và bảo vệ bản quyền tác giả. Ta có thể lấy một ví dụ là hệ thống chương trình trả tiền xem theo video clip các thuật toán trước đây thường cho phép giấu ảnh vào trong video, nhưng gần đây kỹ thuật cho phép giấu cả âm thanh và ảnh vào trong video.
1.5 Giấu tin trong ảnh
Giấu thông tin trong ảnh hiện nay chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các chương trình ứng dụng, các phần mềm, hệ thống giấu tin trong đa phương tiện bởi lượng thông tin trao đổi được trao đổi bằng ảnh là rất lớn, hơn nữa giấu thông tin trong ảnh cũng đóng vai trò hết sức quan trọng đối với hầu hết các ứng dụng bảo vệ an toàn thông tin như: nhận thực thông tin, xác định xuyên tạc thông tin, bảo vệ bản quyền tác giả, điều khiển truy cập, giấu thông tin mật Chính vì thế mà vấn đề này đã nhận được sự quan tâm rất lớn của các nhà cá nhân, tổ chức, trường đại học, và viện nghiên cứu trên thế giới.
Thông tin sẽ được giấu cùng với dữ liệu ảnh nhưng chất lượng ảnh ít thay đổi và chẳng ai biết được đằng sau ảnh đó mang những thông tin có ý nghĩa. Ngày nay, khi ảnh số đã được sử dụng rất phổ biến, thì giấu thông tin trong ảnh đã đem lại rất nhiều những ứng dụng quan trọng trên nhiều lĩnh vực trong đời sống xã hội.
Ví dụ như đối với các nước phát triển, chữ kí tay đã được số hoá và lưu trữ sử dụng như là hồ sơ cá nhân của các dịch vụ ngân hàng và tài chính, nó được dùng để nhận thực trong các thẻ tín dụng của người tiêu dùng. Phần mềm WinWord của MicroSoft cũng cho phép người dùng lưu trữ chữ kí trong ảnh nhị phân rồi gắn vào vị trí nào đó trong file văn bản để đảm bảo tính an toàn của thông tin. Tài liệu sau đó được truyền trực tiếp qua máy fax hay lưu truyền trên mạng. Theo đó, việc nhận thực chữ kí, xác thực thông tin đã trở thành một vấn đề cực kì quan trọng khi mà việc ăn cắp thông tin hay xuyên tạc thông tin bởi các tin tặc đang trở thành một vấn nạn đối với bất kì quốc gia nào, tổ chức nào. Thêm vào đó, lại có rất nhiều loại thông tin quan trọng cần được bảo mật như những thông tin về an ninh, thông tin về bảo hiểm hay các thông tin về tài chính, các thông tin này được số hoá và lưu trữ trong hệ thống máy tính hay trên mạng. Chúng rất dễ bị lấy cắp và bị thay đổi bởi các phần mềm chuyên dụng. Việc nhận thực cũng như phát hiện thông tin xuyên tạc đã trở nên vô cùng quan trọng, cấp thiết.
Và một đặc điểm của giấu thông tin trong ảnh đó là thông tin được giấu trong ảnh một cách vô hình, nó như là một cách mà truyền thông tin mật cho nhau mà người khác không thể biết được bởi sau khi giấu thông tin thì chất lượng ảnh gần như không thay đổi đặc biệt đối với ảnh mầu hay ảnh xám.
CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ ẢNH ĐẶC TRƯNG
2.1 Cấu trúc ảnh BMP
Một file *.BMP được chia làm 3 phần chính: BitmapHeader, Palette màu và BitmapData.
+ BitmapHeader:
Byte thứ
Ý nghĩa
Giá trị
1-2
Nhận dạng file
‘BM’ hay 19778
3-6
Kích thước file
Kiểu long trong Turbo C
7-10
Dự trữ
Thường mang giá trị 0
11-14
Byte bắt đầu vùng dữ liệu
Offset của byte bắt đầu vùng dữ liệu
15-18
Số byte cho vùng info
4 byte
19-22
Chiều rộng của ảnh BMP
Tính bằng pixel
23-26
Chiều cao của ảnh BMP
Tính bằng pixel
27-28
Số Planes màu
Cố định là 1
29-30
Số bit cho một pixel
Có thể là 1, 4, 8, 16, 24 tuỳ theo loại ảnh
31-34
Kiểu nén dữ liệu
0: không nén
1: Nén runlength 8bit/pixel
2: Nén runlength 4bit/pixel
35-38
Kích thước ảnh
Tính bằng byte
39-42
Độ phân giải ngang
Tính bằng pixel/metter
43-46
Độ phân giải dọc
Tính bằng pixel/metter
47-50
Số màu sử dụng trong ảnh
51-54
Số màu được sử dụng để hiển thị ảnh
+ Palette màu:
Kích thước của vùng Palette màu bằng 4*số màu của ảnh. Vì Palette màu của màn hình có cấu tạo theo thứ tự Red-Green-Blue, nên khi đọc palette màu của ảnh BMP vào ta phải chuyển đổi lại cho phù hợp. Số màu của ảnh được biết dựa trên số bit cho 1 pixel cụ thể là: 8 bit/pixel: ảnh 256 màu, 4bit/pixel: ảnh 16 màu, 24bit/pixel ảnh 24 bit màu.
+ BitmapData :
Phần này kề tiếp ngay sau Palette màu của BMP. Đây là phần chứa các giá trị màu của các điểm ảnh trong BMP. Các điểm ảnh được lưu theo thứ tự từ trái qua phải trên một dòng và các dòng lại được lưu theo thứ tự dưới lên trên. Mỗi Byte trong vùng BitmapData biểu diễn 1 hay nhiều điểm ảnh tùy theo số bits cho một pixel.
2.2 Cấu trúc ảnh PNG
PNG (từ viết tắt trong tiếng Anh của Portable Network Graphics) là một dạng hình ảnh sử dụng phương pháp nén dữ liệu mới - không làm mất đi dữ liệu gốc. PNG được tạo ra nhằm cải thiện và thay thế định dạng ảnh GIF với một định dạng hình ảnh không đòi hỏi phải có giấy phép sáng chế khi sử dụng. PNG được hỗ trợ bởi thư viện tham chiếu libpng, một thư viện nền tảng độc lập bao gồm các hàm của C để quản lý các hình ảnh PNG.
- Cấu trúc của một ảnh PNG:
+ Phần đầu của tập tin:
Một tập tin PNG bao gồm 8-byte (kí hiệu 89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A) được viết trong hệ thống có cơ số 16, chứa các chữ "PNG" và 2 dấu xuống dòng, ở giữa là sắp xếp theo số lượng của các thành phần, mỗi thành phần đều chứa thông tin về hình ảnh. Cấu trúc dựa trên các thành phần được thiết kế cho phép định dạng PNG có thể tương thích với các phiên bản cũ khi sử dụng.
+ Các thành phần của tập tin:
PNG là cấu trúc như một chuỗi các thành phần, mỗi thành phần chứa kích thước, kiểu, dữ liệu, và mã sửa lỗi CRC ngay trong nó.
Chuỗi được gán tên bằng 4 chữ cái phân biệt chữ hoa chữ thường. Sự phân biệt này giúp bộ giải mã phát hiện bản chất của chuỗi khi nó không nhận dạng được.
Với chữ cái đầu, viết hoa thể hiện chuỗi này là thiết yếu. Chuỗi thiết yếu chứa thông tin cần thiết để đọc được tệp và nếu bộ giải mã không nhận dạng được chuỗi thiết yếu, việc đọc tệp phải được hủy.
2.3 Ảnh JPEG
JPEG viết tắt của Joint Photographic Experts Group [5], một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát minh ra định dạng này để hiển thị các hình ảnh đầy đủ màu hơn (full-colour) cho định dạng di động mà kích thước file lại nhỏ hơn. Giống như ảnh GIF, JPEG cũng được sử dụng rất nhiều trên Web. Lợi ích chính của chúng hơn GIF là chúng có thể hiển thị các hình ảnh với màu chính xác true-colour (chúng có thể lên đến 16 triệu màu), điều đó cho phép chúng được sử dụng tốt nhất cho các hình ảnh chụp và hình ảnh minh họa có số lượng màu lớn.
Các ảnh JPEG không thể làm trong suốt hay chuyển động - trong trường hợp này bạn sẽ sử dụng định dạng GIF (hay định dạng PNG để tạo trong suốt).
Tạo ảnh JPEG Fast-Loading: Giống như với các ảnh GIF, để tạo hình JPEG nhỏ đến mức có thể (tính theo bytes) để website tải nhanh hơn. Điều chỉnh chính để thay đổi kích thước file JPEG được gọi là quality, và thường có giá trị từ 0 tới 100%, khi 0% thì chất lượng là thấp nhất (nhưng kích thước file là nhỏ nhất), và 100% thì chất lượng cao nhất (nhưng kích thước file là lớn nhất). 0% chất lượng JPEG sẽ nhìn rất mờ khi so sánh với ảnh gốc. Còn 100% chất lượng JPEG thường không phân biệt được so với ảnh gốc.
CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT GIẤU TIN TRÊN MIỀN BIẾN ĐỔI DCT
Có thể chia các kỹ thuật thuỷ vân theo hai hướng tiếp cận chính:
Hướng thứ nhất dựa trên miền không gian ảnh tức là tiến hành khảo sát tín hiệu và hệ thống rời rạc một cách trực tiếp trên miền giá trị rời rạc của các điểm ảnh gọi là trên miền biến số độc lập tự nhiên. Sau đó, tìm cách nhúng các thông tin bản quyền vào ảnh bằng cách thay đổi các giá trị điểm ảnh sao cho không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng ảnh và đảm bảo sự bền vững của thông tin nhúng trước những tấn công có thể có đối với bức ảnh đã nhúng thuỷ vân. Điển hình cho cách tiếp cận này là phương pháp tách bit ít quan trọng nhất (LSB-Least Significant Bit) và phương pháp sử dụng chuỗi số giả ngẫu nhiên.
Hướng thứ hai là sử dụng các phương pháp khảo sát gián tiếp khác thông qua các kỹ thuật biến đổi. Các kỹ thuật biến đổi này làm nhiệm vụ chuyển miền biến số độc lập sang các miền khác và như vậy tín hiệu và hệ thống rời rạc sẽ được biểu diễn trong các miền mới với các biến số mới. Sau đó, tìm cách nhúng thuỷ vân vào ảnh bằng cách thay đổi các hệ số biến đổi trong những miền thích hợp để đảm bảo chất lượng ảnh và sự bền vững của thuỷ vân sau khi nhúng. Các phép biến đổi được sử dụng phổ biến là DCT, DFT (Discrete Fourier Transform) và DWT.
Kỹ thuật thuỷ vân sử dụng phép biến đổi DCT thường chia ảnh gốc thành các khối, thực hiện phép biến đổi DCT với từng khối ảnh gốc để được miền tần số thấp, miền tần số giữa và miền tần số cao. Đa số kỹ thuật thuỷ vân ẩn bền vững sẽ chọn miền tần số giữa của mỗi khối để nhúng bit thuỷ vân theo một hệ số k nào đó gọi là hệ số tương quan giữa chất lượng ảnh sau khi nhúng thuỷ vân (tính ẩn của thuỷ vân) và độ bền vững của thuỷ vân
3.1 Phép biến đổi cosin rời rạc
Biến đổi cosin rời rạc viết tắt là DCT-Discrete Cosine Transform được đưa ra bởi Ahmed và các đồng nghiệp của ông vào năm 1974 [5]. Trong trường hợp khảo sát miền không gian ản...

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©