Một số kỹ thuật giấu tin trong
truyền thông đa phương tiện

Nội dung trình bày
•
Giới thiệu về giấu tin
•
Thủy vân (Watermarking)
•
Phủ tin (Steganography)
•
Một số thuật toán giấu tin
•
Phương pháp giấu tin trong AVI
•
Demo chương trình
•
Q&A

Nhu cầu sử dụng kĩ thuật giấu tin
•
Truyền tin mật (tin được giấu trong bản
phủ - vật mang tin)
•
Bảo vệ bản quyền tác giả
•
Xác thực thông tin
•
Thêm tiêu đề, ghi chú vào ảnh. Thêm phụ
đề hoặc tiếng lồng vào video.

Bộ tách
Thông điệp
Khóa
Khóa

Các vấn đề cần quan tâm khi thực
hiện giấu tin
•
Cảm nhận: Thông tin nhúng vào có làm “méo
mó” bản gốc hay không
•
Dung lượng: Bao nhiêu thông tin có thể nhung
trong ngưỡng cảm nhận cho phép
•
Bền vững trước các tấn công: Thông tin nhúng có
thể tồn tại được trước các tấn công để phá hủy,
gỡ và thay đổi dữ liệu nhúng hay không
•
Sự cân bằng giữa ba yếu tố trên:
–
Càng bền vững => Dung lượng càng thấp
–
Càng khó cảm nhận => Dung lượng càng thấp vv

Truyền tin mật
Bảo vệ bản quyền của ảnh (xác thực)
Thêm tiêu đề, ghi chú vào ảnh. Thêm phụ đề
hoặc tiếng lồng vào video.
Bảo vệ toàn vẹn ảnh (phát hiện lỗi)
Kiểm soát sao chép

Watermarking
Thuỷ vân
Fragile
Thuỷ vân dễ vỡ
Visible
Thuỷ vân hiển
Phân loại các kĩ thuật giấu tin

Môi trường giấu tin
•
Giấu tin trong văn bản: ví dụ như thêm các
khoảng trống sau các dấu chấm câu,
khoảng trống giữa các dòng văn bản,
khoảng trống cuối câu …
•
Giấu tin trong ảnh: thay đổi bit ít quan
trọng của ảnh, nhiễu ngẫu nhiên …
•
Giấu tin trong audio: mã hóa tần số thấp,
nhiễu ngẫu nhiên không cảm nhận được …
•
Giấu tin trong video: thay đổi các bít ít
quan trọng trong các khung hình

Miền không gian
Nhúng dữ liệu trực tiếp
bằng việc thay đổi giá trị
các điểm ảnh
Trong miền tần số
Dữ liệu được nhúng vào

Tính bền vững of của thủy vân là quan trọng nhất
•
Thủy vân có thể là ẩn hoặc hiện

Khái niệm thủy vân
•
Thủy vân (watermarking) là việc nhúng một thông
điệp có nội dung liên quan đến tác phẩm (bản phủ)
vào chính tác phẩm đó mà không làm thay đổi nội
dung của tác phẩm
•
Thủy vân tương đối giống với phủ tin
(steganography), tuy nhiên có những điểm khác
nhau:
–
Trong thủy vân thì thông điệp có liên quan đến vật mang
tin
–
Phủ tin liên quan đến việc che đậy thông tin liên lạc điểm-
điểm nên yêu cầu về tính bền vững không cao
–
Thủy vân có tính phòng thủ chống lại các hành động để
gỡ bỏ nó

Lịch sử của thủy vân
•
Hơn 700 năm trước, thủy vân được sử dụng ở Ý
để chỉ ra hãng giấy và nhà máy sản xuất ra nó
•
Vào thế kỉ 18, thủy vân bắt đầu được sử dụng để

•
- Nén mất thông tin;
•
- Giảm dữ liệu: cropping, sửa histogram;
•
- Thuỷ vân nhiều lần

Phủ tin (steganography)
•
Định nghĩa:Nhúng thông tin vào vật mang
tin sao cho sự tồn tại của thông tin không bị
phát hiện.
•
Mục đích: truyền thông điệp bí mật bên
trong phương tiện mang tin thông thường vì
vậy sự tồn tại của thông điệp không bị phát
hiện
•
Tính bền vững không quá quan trọng
•
Luôn luôn ẩn
•
Phụ thuộc vào định dạng của file

LỊCH SỬ PHỦ TIN
•
440 trước công nguyên
Herodotus, một nhân vật Hy lạp cổ đại, ông ta đã gửi
một nô lệ đến thành phố Miletus cho người thầy của
mình là Histiaeus. Thông tin bí mật được săm trên

dữ liệu
•
Dễ vỡ trước các tấn công ảnh

Ví dụ:
3 điểm màu của ảnh 24bit
(00100111 11101001 11001000)
(00100111 11001000 11101001)
(11001000 00100111 11101001)
Khi kí tự “A” – có giá trị nhị phận là 10000001,
được chèn vào:
(00100111 11101000 11001000)
(00100110 11001000 11101000)
(11001000 00100111 11101001)
Chỉ có ba bit (gạch chân) cần thiết phải thay đổi để
có thể chèn thành công kí tự “A”.
Phủ tin: Phương pháp thay thế bit
(LSB)

+
=
ảnh 8-bit (256 xams)
TUYỆT MẬT
LSB

Hy sinh 2 bits của ảnh gốc để chứa 2 bits
của ảnh bí mật
Ảnh chứa ảnh bí mật Ảnh bí mật được
tách ra
LSB sửa đổi

Bước 3: Kết hợp các khối Gi ta sẽ thu được ảnh G chứa dãy
bít b1 b2 ……… bN

Thuật toán giấu tin theo khối bit
•
Quá trình giải tin.
•
Khi nhận được ảnh đã giấu tin, quá trình giải mã
tin sẽ được thực hiện theo các bước sau đây.
•
Chia ảnh thành các khối có kích thước giống kích
thước khối đã sử dụng khi thực hiện giấu, đây
chính là khoá để giải mã.
•
Với mỗi khối việc giải tin theo quy tắc: đếm số bít
1 trong khối, nếu tổng số bít 1 là lẻ thì thu được
bít 1, ngược lại thu được bít 0. Và cứ tiếp tục cho
đến khi hết các khối đã giấu.
•
Như vậy, sau khi xét hết các khối đã giấu ta thu
được một chuỗi bit. Chuỗi bit này chính là thông
tin đã giấu trong ảnh nhị phân.