Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Tác giả luận văn Bùi Thị Xuân
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trƣờng đại học Công nghệ Thông
tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên, em đã nhận đƣợc sự dạy bảo ân cần của
các thầy cô giáo, em đã tiếp thu đƣợc những kiến thức cơ bản về nghề nghiệp cũng
nhƣ đạo đức, tƣ cách của một ngƣời cán bộ khoa học kỹ thuật, giúp em có lòng tin
vững bƣớc trong cuộc sống và công tác.
1.2.2. Phân loại 16
1.2.3. Các yêu cầu trong một bài toán watermarking 19
1.2.4. Ứng dụng của watermarking 20
1.3. GIẤU TIN TRONG ÂM THANH 20
1.3.1. Giới thiệu 20
1.3.2. Phân loại 21
1.3.3. Nhóm các phƣơng pháp giao thoa tín hiệu gốc 21
1.3.4. Nhóm các phƣơng pháp không giao thoa tín hiệu gốc 22
CHƢƠNG 2. 29
XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ ỨNG DỤNG GIẤU TIN TRONG ÂM THANH 29
2.1. XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ 29
2.1.1. Tín hiệu 29
2.1.2. Nhiễu 29
2.1.3. Phân loại tín hiệu 30
2.1.4. Lấy mẫu và khôi phục tín hiệu 31
2.1.5. Phân tích Fourier 33
2.2. LÝ THUYẾT TRẢI PHỔ 36
2.2.1. Giới thiệu chung 36
2.2.2. Mô hình 37
2.2.3. Phân tích mô hình 38
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.2.4. Đặc điểm của trải phổ 38
2.2.5. Tƣơng quan và tự tƣơng quan 38
2.2.6. Mật độ công suất phổ 39
2.3. CHUỖI GIẢ NGẪU NHIÊN 40
2.3.1. Giới thiệu 40
2.3.2. Hàm tự tƣơng quan của chuỗi P
n
3.3.10. Kết hợp tín hiệu watermark và tín hiệu audio 74
3.3.11. Chuyển đổi sang miền thời gian 75
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.4. Quá trình rút trích 75
3.4.1. Giới thiệu 75
3.4.2. Định ngƣỡng ngụy trang và thông tin dƣ thừa 76
3.4.3. Lƣợng tử hóa thành phần thông tin dƣ thừa 76
3.4.4. Biến đổi thông tin dƣ thừa về miền thời gian 77
3.4.5. Đồng bộ hóa với header và watermark 77
3.4.6. Tạo tín hiệu header(t) 77
3.4.7. Dò tìm vị trí header(t) 77
3.4.8. Giải trải tín hiệu watermark 78
3.4.9. DeInterleaver tín hiệu watermark và giải mã 79
3.5. So sánh đánh giá kết quả 79
3.5.1. Kiểm tra tính trong suốt 80
3.5.2. Kiểm tra tính bền vững 80
KẾT LUẬN 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO 83
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1: Mô hình quá trình nhúng 11
Hình 1.2: Mô hình quá trình trích 12
Hình 1.3: Phân loại giấu tin theo De Vleeschouwer 13
Hình 1.4: Phân loại theo B.Pflizmann. 14
2
+ x + 1 44
Hình 2.11: Đồ thị của G(f) và G
BPSK
46
Hình 2.12: Mạch giải điều chế BPSK 47
Hình 2.13: Phổ của tín hiệu BPSK 48
Hình 2.14: Tín hiệu trải phổ 49
Hình 2.15: Mạch điều chế BPSK 49
Hình 2.16: Mạch điều chế BPSK cải tiến 50
Hình 2.17: Bộ điều biến BPSK 50
Hình 2.18: hệ thống lặp mã DS/BPSK 51
Hình 3.1: Mô hình giả lập hệ thính giác ngƣời. 55
Hình 3.2(a): Đƣờng cong của ngƣỡng ngụy trang. 56
Hình 3.2(b): Đƣờng cong của ngƣỡng ngụy trang. 56
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3.3: Đƣờng cong ngƣỡng ngụy trang theo đơn vị Barks. 57
Hình 3.4: Hàm trải. 60
Hình 3.5: Tổng hợp thuật toán tạo và nhúng watermark. 63
Hình 3.6: Tổng hợp quá trình tạo ngƣỡng chuẩn hóa. 63
Hình 3.7: Hệ thống tạo watermark. 64
Hình 3.8: Các tham số của hệ thống baseband 66
Hình 3.9: Các tham số của hệ thống passband 66
Hình 3.10: Hệ thống passband với tần số giới hạn trong LF và HF 67
Hình 3.11: Biểu diễn các tín hiệu 68
Hình 3.12: Các đoạn audio và watermark 69
Hình 3.13: Tín hiệu s(t) trƣớc và sau khi qua cửa sổ Hamming. 70
Hình 3.14: Biểu diễn độ lớn của Sp(jω) và năng lƣợng Spz(z) 71
Các thiết bị số ngày càng hiện đại và giá thành rẻ, cho phép ngƣời dùng có thể dễ
dàng tạo, chỉnh sửa hay trao đổi dữ liệu đa truyền thông. Bên cạnh những tác động
tích cực, không thể phủ nhận những mặt tiêu cực nảy sinh trong thực tế: giả mạo, sử
dụng tác phẩm không bản quyền, ăn cắp tác phẩm. Các thao tác này đƣợc thực hiện
dễ dàng trên dạng dữ liệu đa truyền thông số thông qua các thiết bị số. Trƣớc tình
trạng này giấu tin trong dữ liệu số ra đời nhƣ một giải pháp hạn chế các nguy cơ
trên. Cơ chế hoạt động của phƣơng pháp này là nhúng một dữ liệu số mang thông
tin về bản quyền sở hữu vào trong tín hiệu gốc, sao cho không thể cảm nhận thấy sự
thay đổi trên tín hiệu gốc đó.
Qua tìm hiểu và đƣợc giáo viên hƣớng dẫn định hƣớng em đã lựa chọn đề
tài: “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin
trong âm thanh” nhằm nghiên cứu, tìm hiểu, đánh giá một số kỹ thuật hiện có
trong lĩnh vực giấu tin. Trên cơ sở đó tiến hành xây dựng ứng dụng thử nghiệm.
2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Các thuật toán giấu tin.
- Cấu trúc các file âm thanh.
- Các kỹ thuật giấu tin trong file âm thanh chuẩn (*.wav).
3. Hƣớng nghiên cứu của đề tài
- Tìm hiểu và xây dựng kỹ thuật xử lý dữ liệu file âm thanh.
- Xây dựng quy trình giấu và tách tin trong file âm thanh.
- Thử nghiệm, đánh giá kết quả.
4. Những nội dung nghiên cứu chính
- Tìm hiểu những khái niệm cơ bản về giấu tin và các mô hình phân loại cho
bài toán giấu tin.
- Xác định các yêu cầu của bài toán giấu tin.
- Tìm hiểu cấu trúc file âm thanh, kỹ thuật đọc, ghi dữ liệu trong file âm thanh.
- Nghiên cứu một số thuật toán giấu tin, đặc điểm hệ thống thính giác từ đó
xây dựng thuật toán giấu tin trong âm thanh.
- Cài đặt thử nghiệm, đánh giá kết quả.
Nội dung của luận văn bao gồm 3 chƣơng:
1.1.2. Các đối tƣợng
Có bốn đối tƣợng chính trong bài toán giấu tin:
- Thông tin mật: Là thông tin nhúng vào đối tƣợng chứa, và là thông tin cần
đƣợc bảo vệ.
- Đối tƣợng chứa (Cover): Là đối tƣợng dùng để chứa các thông tin mật, ví dụ
nhƣ: ảnh, âm thanh, văn bản…
- Đối tƣợng đã nhúng (Stego): Là đối tƣợng chứa sau khi nhúng thông tin mật.
- Khóa mật (Stego-Key): Là khóa tham gia vào quá trình nhúng, tùy theo từng
thuật toán mà khóa này có tham gia hay không.
1.1.3. Mô hình tổng quát của bài toán
Mô hình chung cho bài toán giấu tin bao gồm hai quá trình: quá trình nhúng
và quá trình rút trích.
1.1.3.1. Quá trình nhúng
Hình 1.1: Mô hình quá trình nhúng
Công thức cho mô hình nhúng: I + M + K I’. Hệ thống sử dụng một hoặc
nhiều khóa K tùy theo mức độ ứng dụng.
Thông điệp mật (M)
Thuật toán nhúng
Khóa (K)
Đối tƣợng chứa (I’)
Đối tƣợng nhúng (I)
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
1.1.4.4. Khả năng vô hình
Tùy theo mục đích sử dụng mức độ yêu cầu về tính chất này khác nhau:
- Ứng dụng Steganograpphy: Thông tin mật đƣợc giấu phải tuyệt đối bí mật,
khi đó tiêu chí này đƣợc chú trọng.
Khóa
(K)
Đối tƣợng
nhúng (I)
Thuật toán trích
Đối tƣợng chứa (I’)
Thông điệp mật (M)
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Ứng dụng Watermarking: Trong một số ứng dụng ngƣời dùng có thể đọc
thông tin watermark nhƣng không chỉnh sửa đƣợc, hoặc có những ứng dụng thông
tin watermark đƣợc giữ bí mật.
1.1.4.5. Tính chắc chắn
Tính chất này khá quan trọng trong khi chứng nhận bản quyền, xác thực, …
Trong thực tế tiêu chí này đƣợc đặt nặng trong các kỹ thuật gán nhãn thời gian.
1.1.4.6. Tính bảo mật
Có nhiều cấp độ bảo mật khác nhau, nhƣng nhìn chung có hai cấp độ chính:
- Ngƣời dùng hoàn toàn không biết sự tồn tại của thông tin mật.
- Ngƣời dùng biết có thông tin mật nhƣng phải có khóa truy cập.
1.1.5. Phân loại
Hiện nay có rất nhiều mô hình phân loại khác nhau, sau đây liệt kê một số
mô hình phân loại điển hình:
1.1.5.1. Phân loại theo De Vleeschouwer [8]
watermaking
watermaking
Fingerprinting
Private
watermaking
Public
watermaking
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.1.5.2. Phân loại theo B.Pflizmann [7] Hình 1.4: Phân loại theo B.Pflizmann.
- Convert channels
Phƣơng pháp này thƣờng đƣợc sử dụng trong hệ thống bảo mật đa tầng nhƣ:
các hệ thống máy tính trong quân sự, các đƣờng liên lạc này không dành cho việc
truyền thông đơn thuần. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để hạn chế các chƣơng trình
Fingerprinting
watermaking
Invisible/ Imperceptible
Visible/ Perceptible
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
viên hoặc là sử dụng kỹ thuật tạo tiếng vang (echo) để đƣa thông tin vào trong âm
thanh.
- Watermaking
Đối thủ cạnh tranh với steganography trong lĩnh vực giấu tin là
watermarking. Trong hệ thống watermarking, thông tin watermark không nhất thiết
là phải ẩn, điều này còn tuy thuộc vào loại ứng dụng và mục đích sử dụng.
watermark số hữu hình (nhìn thấy đƣợc) đƣợc bắt nguồn từ watermark trên giấy
xuất hiện từ thế kỷ thứ 13. Các ứng dụng của Watermark hữu hình thƣờng xuất hiện
trong các logo của công ty hay dƣới dạng các chữ ký.
- Robust Copyright Making
Trái ngƣợc với Fragile Watermarking, trong Robust Copyright
Watermarking, thông tin mật rất khó bị phá hủy. Điều này có nghĩa là nếu kẻ tấn
công đoán biết đƣợc trong dữ liệu có thông tin mật thì việc phá hủy thông tin này
cũng rất khó và một khi phá đƣợc nó thì toàn bộ dữ liệu chứa còn lại cũng sẽ không
còn giá trị. Ứng dụng dạng này thƣờng rơi vào các trƣờng hợp bảo vệ bản quyền
hợp pháp.
- FingerPrinting
FingerPrinting nghĩa là watermarking vào đối tƣợng chứa các thông tin xuất
xứ, thông tin xác nhận khách hàng. Ứng dụng này dùng để dò vết khách hàng và các
bản sao. Fingerprinting thƣờng đƣợc dùng để xây dựng các ứng dụng để xác định
tính hợp pháp của các bản sao dữ liệu đƣợc phân phối riêng lẻ. Phƣơng pháp này rất
hữu ích khi cần truy tìm hay theo dõi ngƣợc các bản sao dữ liệu đƣợc phát hành,
tƣơng tự nhƣ số serial của các phần mềm. Ngoài ra nó còn giúp chống lại các dạng
trên tín hiệu ảnh, âm thanh hay video.
1.2.2. Phân loại
Dựa vào các tính chất khác nhau, có thể chia các kỹ thuật có trong
watermarking thành các nhóm nhƣ sau:
1.2.2.1. Phân loại theo khả năng cảm nhận
Cách phân loại này dựa trên khả năng của ngƣời đối với các thay đổi trên đối
tƣợng sau khi nhúng. Có thể phân thành hai loại chính: watermarking hữu hình và
watermarking vô hình. Hình 1.5: Phân loại watermarking theo B.Pflizmann.
Đối với các ứng dụng đƣợc xếp vào loại watermarking hữu hình thì ngƣời
dùng cuối có khả năng nhìn thấy thông tin mật. Thông thƣờng các ứng dụng loại
này sử dụng một logo làm thông tin mật và mục đích sử dụng để chống giả mạo.
Với các ứng dụng watermarking vô hình, thì ngƣời dùng cuối không thể biết
đƣợc bất cứ thông tin nào về đối tƣợng đƣợc nhúng. Các ứng dụng loại này thƣờng
là bảo vệ quyền tác giả, bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Thông tin đƣợc nhúng thƣờng
là logo hay đoạn văn bản.
Watermarking
Watermarking hữu hình
Watermarking vô hình
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
1.2.2.2. Phân loại theo khả năng bền vững
Đây là cách phân loại dựa vào khả năng chống tấn công của kỹ thuật
watermarking. Theo cách này thì hệ thống watermarking có thể chia thành ba loại
điệp mật trong quá trình rút trích. Ứng dụng này đƣợc sử dụng trong các trƣờng hợp
xác thực một đối tƣợng có chứa thông tin mật nào đó hay không. Mô hình rút trích
thông tin:
Watermarking
Robust Watermarking
Fragile Watermarking
Semi-Fragile Watermarking
Watermarking
NonBlind Watermarking
SemiBlind Watermarking
Blind Watermarking
Khóa (K)
Thông điệp mật (M)
Thông điệp mật (M)
Thông điệp mật (M)
Đối tƣợng sau
khi nhúng (I’)
Có hay không
có watermark
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 1.8: Mô hình rút trích NonBlind watermarking
- Tính bền vững;
- Khả năng không bị phát hiện;
- Khả năng lƣu trữ;
Khóa (K)
Thuật toán rút trích
Đối tƣợng sau
khi nhúng (I’)
Có hay không
có watermark
Thuật toán rút trích
Khóa công
Khóa riêng
Khóa (K)
Thuật toán rút trích
Đối tƣợng chứa (I)
Đối tƣợng sau
khi nhúng (I’)
Có hay không
có watermark
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Khả năng vô hình;
- Tính chắc chắn;
- Tính bảo mật.
Ngoài ra do tính chất riêng của watermarking nên một bài toán watermarking
cần có thêm một số yêu cầu.
1.2.4. Ứng dụng của watermarking
- Bảo vệ bản quyền: Đây là dạng ứng dụng phổ biến nhất trong số các dạng
ứng dụng của watermarking. Thông tin đƣợc nhúng là thông tin về nguồn gốc của
trung khai thác khả năng cảm nhận của hệ thính giác ngƣời (HAS). Theo nghiên
cứu về sinh học, hệ thính giác ngƣời nhạy cảm hơn nhiều so với hệ thị giác. Ngoài
ra các tấn công trên âm thanh cũng đa dạng hơn.
1.3.2. Phân loại
Có rất nhiều cách phân loại các kỹ thuật watermarking trên âm thanh khác
nhau, dựa trên các tiêu chí quan điểm khác nhau. Theo phần lớn các bài báo, cũng
nhƣ các nhà nghiên cứu về watermarking trên âm thanh, ngƣời ta chia các kỹ thuật
watermarking thành hai nhóm chính:
- Nhóm có sử dụng tín hiệu gốc trong quá trình rút trích thông tin.
- Nhóm không cần đến tín hiệu gốc trong quá trình rút trích thông tin.
Mô hình
Hình 1.12: Phân loại watermarking trên âm thanh
1.3.3. Nhóm các phƣơng pháp giao thoa tín hiệu gốc
Nhóm các phƣơng pháp này còn đƣợc gọi là nhóm các phƣơng pháp cần sử
dụng tín hiệu gốc trong quá trình rút trích thông tin, hay nhóm Nonblind
watermarking. Trong thực tế, nhóm các phƣơng pháp này tỏ ra không hiệu quả, vì
phải cần đến gấp đôi bộ nhớ để lƣu trữ cùng một thông tin, cần đến gấp đôi lƣợng
xén và xử lý tín hiệu số.
1.3.3.2. Phƣơng pháp điều biến pha
Dữ liệu watermark đƣợc nhúng vào các tín hiệu âm thanh bằng cách điều
biến pha trên nhiều băng tần độc lập nhau. Để đảm bảo không bị cảm nhận, ta thêm
điều kiện ràng buộc khi điều chế pha:
│∆Φ(z)/∆z│< 30
0
Trong đó, Φ(z) là pha tín hiệu, z là tỉ lệ bark, công thức chuyển đổi giữa bark
và Hz đƣợc trình bày trong chƣơng sau. Mỗi giá trị bark sẽ mang thông tin của một
bit watermark. Để tăng tính bền vững, có thể dùng nhiều bark để mang thông tin
của cùng một bit watermark.
1.3.4. Nhóm các phƣơng pháp không giao thoa tín hiệu gốc
Nhóm phƣơng pháp này còn đƣợc gọi là nhóm các phƣơng pháp không cần
đến tín hiệu gốc trong quá trình rút trích thông tin, hay là nhóm Blind
watermarking. Nhóm các phƣơng pháp này chỉ cần đến một nửa bộ nhớ lƣu trữ và
một nửa băng thông để rút trích so với nhóm phƣơng pháp Non-Blind
watermarking. Nhóm này đƣợc chia ra làm bốn nhóm nhỏ: Nhóm các phƣơng pháp
trải phổ, nhóm các phƣơng pháp tập đôi, nhóm các phƣơng pháp sử dụng bản sao và
nhóm các phƣơng pháp tự đánh dấu.
1.3.4.1. Nhóm các phƣơng pháp trải phổ
Phƣơng pháp trải phổ truyền thống
Mô hình tổng quát dựa trên việc đồng bộ giữa tín hiệu âm thanh watermark
và dãy chuỗi giả ngẫu nhiên. Ý tƣởng cơ bản của phƣơng pháp này đƣợc minh họa
nhƣ sau:
thanh gốc để tạo ra tín hiệu âm thanh watermark x(n):
x(n) = s(n) + αw(n)
Phƣơng pháp dò tìm thông điệp mật thƣờng đƣợc sử dụng trong quá trình rút
trích là tƣơng quan tuyến tính. Do chuỗi giả ngẫu nhiên r(n) đã biết và có thể tạo lại
khi biết khóa mật. Watermark đƣợc dò tìm sử dụng phƣơng pháp đồng bộ giữa x(n)
và r(n):
N
i
irix
N
c
1
)()(
1
Trong đó, N là kích thƣớc file âm thanh. Phƣơng trình trên sinh ra tổng
tƣơng quan của hai thành phần sau:
N
i
N
i
ibr
N
iris
triệt tiêu, và chỉ còn lại vế thứ hai. Với một ngƣỡng τ cho trƣớc, đầu ra của quá trình
dò tìm có dạng:
)(0
)(1
c
c
m
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp trải phổ truyền thống là nó luôn tồn tại xác
suất rút trích bị lỗi:
erfcbbp
Phƣơng pháp trải phổ cải tiến (ISS)
Ý tƣởng chính của phƣơng pháp trải phổ cải tiến ISS là việc sử dụng lại kiến
thức của bộ mã hóa về tín hiệu đó. Ta có thể nâng cao hiệu quả làm việc bằng cách
điều chế năng lƣợng của watermark đƣợc thêm vào để bù lại cho phần tín hiệu giao
thoa. So với phƣơng pháp trải phổ truyền thống, phƣơng pháp trải phổ cải tiến có
biến đổi:
s = x + µ(cx,b)u
Trong đó, µ(cx,b)u là hàm nhúng watermark
u
ux
cx
,
.
Trong công thức trên ta thấy phƣơng pháp trải phổ truyền thống là một
trƣờng hợp đặc biệt của phƣơng pháp trải phổ cải tiến.
Khi đó xác suất rút trích bit bị lỗi là:
Phƣơng pháp trải phổ kết hợp mô hình thính giác
Đây cũng là một cách tiếp cận mới mang lại hiệu quả cao và có khả năng bền
vững cao. So với phƣơng pháp khác, phƣơng pháp này có khả năng chống tấn công
tốt hơn, nhất là kiểu tấn công chuyển đổi sang các định dạng âm thanh nén: MP3,
WMA,…
1.3.4.2. Nhóm các phƣơng pháp tập đôi
Phƣơng pháp tập đôi căn cứ vào những điểm khác nhau giữa hai tập để tạo ra
các phƣơng pháp Blind Watermarking đó. Nếu hai tập đó khác nhau, ta có thể
khẳng định tồn tại Watermark.
Bùi Thị Xuân “Nghiên cứu một số kỹ thuật giấu tin áp dụng xây dựng ứng dụng giấu tin trong âm thanh”
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Phƣơng pháp Patchwork
Patchwork sử dụng kỹ thuật thống kê, dựa trên giả thuyết đã có tập dữ liệu
lớn. Quá trình nhúng thông tin Watermark đƣợc tiến hành bằng cách sử dụng một
quá trình giả ngẫu nhiên để chèn thêm vào tập tín hiệu âm thanh gốc các thông tin
đã đƣợc thống kê. Phƣơng pháp này thƣờng đƣợc thực hiện trên các miền biến đổi
(Fourier, Wavelet, ), giúp làm tăng tính bền vững trƣớc các tấn công.
Phƣơng pháp điều chỉnh biên độ
Trong phƣơng pháp này, watermark đƣợc nhúng bằng cách thay đổi năng
lƣợng của hai hay ba block. Năng lƣợng của mỗi block kích thƣớc N đƣợc xác
định:
N
i
sửa, kết quả đạt đƣợc không còn tự nhiên nhƣ lúc đầu và rất dễ bị phát hiện. Vấn đề
khó khăn này có thể đƣợc giải quyết bằng cách sử dụng đến ba block thay vì sử
dụng hai block, hoặc có thể sử dụng nhiều hơn.
1.3.4.3. Nhóm các phƣơng pháp sử dụng bản sao
Ta có thể sử dụng chính nội dung của tín hiệu gốc để biểu diễn cho thông tin
watermark. Phƣơng pháp echo là một ví dụ minh họa. Phƣơng pháp điều chế bản
sao cũng nhúng một phần tín hiệu gốc trên miền tần số để biểu diễn cho thông tin
Watermark. Vì vậy, phƣơng pháp điều chế bản sao chính là nhúng các bản sao,
nghĩa là sử dụng chính nội dung tín hiệu gốc để biểu diễn cho thông tin Watermark.
Ƣu điểm lớn nhất của phƣơng pháp này là chống lại đƣợc tấn công kiểu đồng bộ
hóa.
Phƣơng pháp thay thế bit ít quan trọng nhất (LSB)
Đây là một trong những kỹ thuật đƣợc nghiên cứu và ứng dụng sớm nhất
trong lĩnh vực giấu tin trên âm thanh, cũng nhƣ trên các định dạng dữ liệu khác.
Copyright: Tài liệu đại học ©