I I.1 THỦY VÂN SỐ Lịch sử thủy vân số Khái niệm thủy vân đời từ lâu Năm 1282, thủy vân công nhân nhà máy giấy sử dụng Italia Các tờ giấy mỏng có hoa văn Điều giúp xưởng sản xuất giấy đánh dấu quyền tờ giấy họ làm Đến kỷ XVIII, thủy vân có nhiều ứng dụng châu Âu Mỹ việc xác thực quyền hay chống tiền giả Thuật ngữ thủy vân bắt nguồn từ loại mực vơ hình lên nhúng vào nước Hình 1: Thủy vân dollar Mỹ Thủy vân số (digital watermarking) công cụ giúp đánh dấu quyền hay thông tin cần thiết vào tài liệu điện tử Thuật ngữ thủy vân số cộng đồng giới chấp nhận rộng rãi vào đầu thập niên 1990 Khoảng năm 1995, quan tâm đến thủy vân bắt đầu phát triển nhanh Năm 1996, hội thảo che dấu thông lần đưa thủy vân vào phần trình nội dung Đến năm 1999, SPIE tổ chức hội nghị đặc biệt Bảo mật thủy vân nội dung đa phương tiện Cũng khoảng thời gian này, số tổ chức quan tâm đến kỹ thuật watermarking với mức độ khác Chẳng hạn CPTWG thử nghiệm hệ thống thủy vân bảo vệ phim DVD SDMI sử dụng thủy vân việc bảo vệ đoạn nhạc Hai dự án khác liên minh châu Âu ủng hộ, VIVA Talisman thử nghiệm sử dụng thủy vân để theo dõi phát sóng Vào cuối thập niên 1990, số công ty đưa thủy vân vào thương trường, chẳng hạn nhà phân phối nhạc internet sử dụng Liqid Audio áp dụng công nghệ Verance Corporation Trong lĩnh vực thủy vân ảnh, Photoshop tích hợp nhúng dò thủy vân tên Digimarc 1.5.1.2, Quá trình nghiên cứu thủy vân số Thủy vân số coi đời từ năm 1954, với sáng chế Emile Hembrooke Tuy nhiên, nghiên cứu thủy vân chưa đặt lĩnh vực nghiên cứu độc lập năm 1980 Tuy nhiên khái niệm thủy vân hoàn thiện vào năm 90 kỷ trước Những nghiên cứu thủy vân tập trung vào nghiên cứu "thủy vân mù" (blind watermark) Thủy vân mù thủy vân nhúng mà không cần quan tâm tới nội dung mơi trường nhúng Tương tự vậy, thuật tốn tách thủy vân mù độc lập với thành phần liệu khơng chứa thủy vân Có thể ví thủy vân mù chữ ký tay, nội dung thủy vân không thay đổi với môi trường nhúng khác Vào năm 1999, có thay đổi lớn diễn Trong báo đăng IEEE, Cox đồng nghiệp nhận ra, chất lượng thủy vân tốt nhiều thủy vân có quan tâm tới nội dung mơi trường nhúng Các thủy vân gọi thủy vân giàu (informed watermark), nội dung thủy vân hiểu hàm nội dung mơi trường nhúng Có thể so sánh ý tưởng với ý tưởng chữ ký điện tử Đi xa nữa, vào năm 2000, hai đội ngũ tác giả B.Chen, G.W.Wornell J Chou, Pradhan, Ghaoui, Ramchandran phát triển từ báo M.Costa năm 1983 "Writing on diry paper" để phát triển hướng nghiên cứu Ý tưởng Costa là, có hai loại nhiễu tác động lên nội dung tin truyền Loại nhiễu thứ nhất, loại nhiễu xảy bên gửi, tác vụ biến đổi xử lý tài liệu Loại nhiễu kiểm soát Loại nhiễu thứ hai loại nhiễu xảy đường truyền, khơng thể kiểm sốt chúng Costa lý luận rằng, thuật toán thủy vân trước cố gắng nhúng thủy vân vào loại nhiễu thứ nhất, dung lượng tin giấu nhỏ Costa ra, dung lượng tin cần giấu độc lập với loại nhiễu thứ Do đó, ta coi tồn tài liệusố nhiễu thứ nhất, có phương pháp để nhúng lượng thông tin lớn vào tài liệu Thủy vân có ứng dụng quan trọng bảo vệ toàn vẹn tài liệu chống xuyên tạc Để thỏa mãn yêu cầu thủy vân, nghiên cứu trước cố gắng áp dụng mơ hình tổng quát lên toàn tài liệu Tuy nhiên, vào năm 1995, Cox đồng nghiệp nhận ra, họ sử dụng mơ hình tri giác (perceptual model) để giảm dung lượng thủy vân cần giấu Thay cố gắng áp dụng mơ hình tổng qt lên toàn tài liệu, thực cần áp dụng thủy vân lên số phần quan trọng tài liệu mà thơi Đây coi dạng đặc biệt mơ hình thủy vân giàu, nội dung thủy vân bị phụ thuộc vào tài liệu Như chân lý sống, tồn thống đấu tranh mặt đối lập Với đời thủy vân, khoảng từ năm 1990 trở sau, có nhiều nghiên cứu công chống công thủy vân Những nghiên cứu thúc đẩy trình nghiên cứu thủy vân đạt nhiều kết Thủy vân sử dụng công nghệ trải phổ (spread spectrum) giới thiệu thời điểm với mô hình tri giác, nỗ lực nhằm cân tính bền vững (robustness) tính tin cậy (fidelity) thủy vân số Công nghệ trải phổ trải băng tần hẹp vào băng tần rông hơn, tỷ lệ nhiễu tần số trở nên nhỏ Phía bên người gửi tổng hợp lại tín hiệu này, lúc nhiễu trở nên lớn Công nghệ trải phổ hướng có nhiều triển vọng kỹ thuật thủy vân Chất lượng tài liệu điện tử sau giấu tin phải khơng thay đổi nhiều, người khó nhận giác quan thơng thường.Thủy vân số lĩnh vực nghiên cứu mới, có nhiều triển vọng Những năm gần lĩnh vực có quan tâm đáng kể nhà nghiên cứu Hình Số lượng báo nghiên cứu thủy vân số sở liệu IEEE I.2 Một số hệ thống thủy vân 1/.Các hệ thống thủy vân âm thanh: Blue Spike, Inc: Công nghệ thủy vân Giovanni, Blue Spike dùng để nhận dang, xác nhận kiểm tra tài liệu âm Verance Corporation Verance Corporation - sát nhập từ ARIS Technologies, Inc (Cambridge, Mass) Solana Technology Development Corporation - sở hữu công nghệ thủy vân g có sáng chế Musicode® vàElectronic DNA® 2/.Các hệ thống thủy vân ảnh: Signum Technologies: Một công ty Anh phát triển hệ thống thủy vân 'SureSign' dùng cho bảo vệ quyền hệ thống 'VeriData' dùng để xác thực tính tồn vẹn ảnh số Digimarc Các cơng nghệ có sáng chế Digimarc cho phép liệu kĩ thuật số nhúng tài liệu có giá trị giấy tờ tài chính, thị thực, giúp ngăn chặn giả mạo, trộm sử dụng không phép khác 3/.Các hệ thống thủy vân phim: Alpha Tec Ltd - AudioMark : Alpha Tec Ltd công ty Hy Lạp phát triển AudioMark, gói phần mềm thiết kế cho việc nhúng watermark vào tài liệu âm phim MediaSec Technologies : Cung cấp công cụ SysCoP (System for Copyright Protection) để nhúng nhãn hiệu tác quyền vào ảnh phim (MPEG) Hiên nay, kỹ thuật thủy vân đươc áp dung vao Video môt số công ty đe chứng thưc ban quyền I.3 Các ứng dụng thủy vân số Bảo vệ quyền sở hữu (Copyright Protection): Digital watermark dùng để bảo vệ quyền sở hữu sản phẩm digital media Nội dung digital media chứa thêm thông tin người sở hữu Khi digital media sử dụng bất hợp pháp ta dùng watermark detector để phát Chống chép bất hợp pháp (Copy Protection): Các sản phẩm có chứa digital watermark biểu cho việc sản phẩm không chép, chép phạm luật Nhà sản xuất trang bị cho phương tiện dùng để nhân (như CD writer ) khả phát xem digital media có chứa thủy vân hay khơng, có từ chối khơng chép Một số phần mềm có chức này, ví dụ phần mềm xem phim hãng DivX từ chối chiếu phim chứa thủy vân Theo dõi q trình sử dụng (Tracking): Digital watermarking dùng để theo dõi trình sử dụng digital media Mỗi sản phẩm chứa watermarked dùng để xác định người sử dụng Nếu có chép bất hợp pháp, ta truy người vi phạm nhờ vào watermark chứa bên digital media Chống giả mạo (Tamper Proofing): Digital water marking dùng để chống giả mạo Nếu có thay đổi nội dung digital media watermark bị huỷ Do khó làm giả digital media có chứa watermark Theo dõi truyền thông (Broadcast Monitoring): Các công ty truyền thơng quảng cáo dùng kỹ thuật digital watermarking để quản lý xem có khách hàng dùng dịch vụ cung cấp Truyền tin bí mật (Concealed Communication): digital watermarking dạng đặc biệt việc che dấu liệu (steganography) nên người ta dùng để truyền thơng tin bí mật Để đảm bảo khả trên, thủy vân phải thỏa mãn yêu cầu sau: Tính ẩn: tính ẩn khả khó bị nhận thủy vân sau nhúng vào tài liệu điện tử, mà chủ yếu giác quan người Nói cách khác, tài liệu điện tử phải chịu thay đổi mặt chất lượng nhúng thủy vân I.4 Các đặc tính thủy vân Tính bền vững: tính bền vững hiểu tùy vào mục đích loại thủy vân, ví dụ với thủy vân dùng để bảo vệ quyền, thủy vân phải bền với phép cơng hay biến đổi, với thủy vân dùng để chống xuyên tạc đảm bảo toàn vẹn liệu, thủy vân phải bị phá hủy có tác động cơng Tính bảo mật: sau thủy vân số nhúng vào tài liệu, u cầu cho người có quyền chỉnh sửa phát thủy vân Tính hiệu quả: yêu cầu thuật toán thủy vân phải làm việc với vùng lớn ảnh Dung lượng giấu: thuật toán thủy vân cho phép giấu nhiều thông tin tốt Tuy nhiên, yêu cầu thường trái ngược nhau, người ta phải cân đối yêu cầu để phù hợp với toán cụ thể I.5 Phân loại thủy vân Có nhiều phương pháp để phân loại thủy vân, trình bày phương pháp phân loại phổ biến Hình Một số phương pháp phân loại thủy vân tiêu biểu Dựa vào miền tác động, phân loại thủy vân thành tác động lên miền không gian ảnh (spatial domain) tác động lên miền tần số ảnh (frequency domain) Dựa vào kiểu tài liệu nhúng thủy vân, có thủy vân nhúng vào ảnh, vào audio, video hay text Dựa vào tác động tới thị giác người, có thủy vân (visible watermark) thủy vân ẩn (invisible watermark) Thủy vân ẩn lại chia thành thủy vân bền (robust watermark) thủy vân dễ vỡ (fraglie watermark) Thủy vân có ưu điểm nhìn mắt thường, khiến cho tất người sử dụng biết quyền ảnh Tuy nhiên, tác động tới chất lượng ảnh gây thẩm mỹ I.6 Quy trình thực thủy vân Hình Quy trình thực thủy vân Quy trình thực thủy vân trải qua bốn bước sau: + + + + II Tạo thủy vân Nhúng thủy vân Tách thủy vân Kiếm tra thủy vân SỬ DỤNG THỦY VÂN BẢO VỆ BẢN QUYỀN TÀI NGUYÊN SỐ II.1 Sử dụng thủy vân bảo quyền ảnh số II.1.1 Các thuật toán thủy vân ảnh II.1.1.1 Thuật tốn giấu thủy vân vào bit có trọng số thấp Một ý tưởng tự nhiên thủy vân với ảnh số, giấu giấu tin, sử dụng bit có trọng số thấp (Least Significant Bit - LSB) để giấu thủy vân.Các bit có trọng số thấp hiểu bit mà thay đổi giá trị chúng làm thay đổi đến chất lượng ảnh Ví dụ, với ảnh bitmap 256 màu, màu điểm ảnh biểu diễn bit, ta thay đổi giá trị bit thứ tám mã màu, mã màu thay đổi giá trị có đơn vị, nên nhìn chung ảnh khơng bị ảnh hưởng nhiều Ta minh họa thuật tốn sau: Xét thủy vân chuỗi bit 0111 Xét ảnh chuỗi bit: 11001101 11000001 11110000 11110010 Để nhúng thủy vân vào ảnh, ta chia ảnh thành khối bit, đặt giá trị bit cuối khối giá trị bit thủy vân tương ứng Với minh họa trên, có ảnh sau nhúng thủy vân là: 11001100 11000001 11110001 11110011 Để tách thủy vân, đơn giản ta làm ngược lại quy trình trên, tức tách bit cuối khối bit, ta thu thủy vân ban đầu Muốn tăng tính an tồn hệ thống, nhúng liên tiếp thủy vân vào khối bit liền nhau, thường dung lượng ảnh lớn nhiều lần so với độ dài thủy vân Ưu điểm thuật toán đơn giản, dung lượng giấu cao Tuy nhiên, nhược điểm đơn giản nên dễ bị công Kẻ công cần thay đổi ngẫu nhiên giá trị bit có trọng số thấp thủy vân bị phá hủy II.1.1.2 Thuật toán thủy vân ghép nối Thuật toán trình bày Bender đồng nghiệp năm 1996 Xét ảnh, ta chia ảnh thành hai tập có số lượng phần tử N, gọi hai tập A B Mỗi phần tử tập A cộng thêm lượng d, ngược lại phần tử tập B bị trừ lượng d Gọi E(A) E(B) giá trị trung bình tập A tập B Ta có E(A)«E(B) «E(A u B) E (A) - E (B) « Gọi a b tập có n phần tử, lấy ngẫu nhiên A B S - ±(a[i] - b[i]) Theo luật thống kê, ta có: E(S) = 2d liệu có thủy vân E(S) = liệu khơng có thủy vân Như vậy, để kiểm tra xem liệu có thủy vân hay khơng, ta sử dụng luật thống kê Nếu E(S) lớn ngưỡng coi liệu có thủy vân Khác với phép thủy vân dựa biến đổi không gian ảnh, tương đối dễ bị công phát hiện, năm 1995, Cox đưa mơ hình khác, nhúng thủy vân vào miền tần số Hình 5: Mơ hình nhúng thủy vân Cox Trong mơ hình Cox, chuỗi giá trị c0 = c0[1], c0[2], , c0[n] trích xuất từ ảnh Các giá trị gọi giá trị mang, chúng chứa thủy vân Thủy vân chuỗi số thực w = w[1], w[2], , w[n] II.1.1.3 Thuật toán thủy vân sử dụng biến đổi Karhunen- Loeve Giáo sư Wang Shuozhong (Vương Thừa Trung) Đại học Thượng Hải có đề xuất thuật toán thủy vân dựa vào biến đổi Karhunen Loeve, hay gọi phân tích thành phần quan trọng (PCA) Thuật toán phát biểu sau: Xét chuỗi vector fk, với k = 1, 2, K mẫu lấy từ mộtquá trình ngẫu nhiên fk có kích thước Rx1 Biến đổi thành phần quan trọng, hay biến đổi Karhunen - Loeve, định nghĩa sau: gk = Afk Trong A ma trận chuyển kích thước RxR, với cột vector đặc trưng (eigenvector) ma trận thống kê C F lấy từ trình biến đổi ảnh F Các cột A xếp theo thứ tự giảm dần trị riêng (eigenvalue) Xét ảnh có kích thước MxN, chia thành K = I.J miền, miền ma trận chiều có kích thước PxQ, với P = M/I Q = N/J Các miền tổ chức mảng chiều có kích thước PxQ Có nhiều phương pháp chia ảnh thành miền Trong [33], GS Vương đề xuất phương pháp đơn giản sau: f j ( p , q ) = S [ P ( i - \ ) + p , Q U - l ) + q ị Như vậy, ảnh ban đầu xem K mẫu lấy từ trình ngẫu nhiên R chiều Như vậy, kỹ thuật PCA giới thiệu sử dụng II.1.1.4 Thủy vân dễ vỡ Thủy vân dễ vỡ (fragile watermark) dạng thủy vân đặc biệt, sử dụng để bảo đảm tính tồn vẹn thơng tin ảnh số Đặc điểm thủy vân dễ vỡ là, cần ảnh bị thay đổi thủy vân bị phá hủy, chống lại xuyên tạc nội dung ảnh Thuật toán thủy vân dễ vỡ Yeung Mintzer đưa vào năm 1997 Thuật toán hoạt động ảnh xám, với thủy vân chuỗi bit Phía bên người nhận đọc điểm ảnh, trích xuất thủy vân so với thủy vân cơng bố Nếu có khác biệt, độ xám điểm ảnh thay đổi tới hai thủy vân thu giống Thuật toán Yeung Mintzer làm việc bảo tồn tính tồn vẹn liệu cho điểm ảnh, hỗ trợ khả khôi phục ảnh gốc Một thuật toán khác, Wong Ping Wah đưa năm 1998, kết hợp thủy vân số mật mã hóa cơng khai Trong thuật tốn Wong, mức xám LSB ảnh gốc đặt Sau đó, ảnh gốc chia thành khối (block) có kích thước kích thước thủy vân Kích thước ảnh với khối băm, kết thu XOR với thủy vân Kết phép XOR mã hóa hệ mã hóa RSA, sau nhúng vào LSB ảnh gốc Phía bên nhận, làm công việc ngược lại Đầu tiên, ảnh lại chia thành khối, thông tin nhúng LSB thu hồi giải mã hệ mã hóa RSA Cùng với đó, bên nhận băm khối ảnh thu kích thước ảnh Hai kết XOR với để thu lại thủy vân, so sánh thủy vân thu với thủy vân gốc lưu sở liệu bên gửi Cả hai thuật tốn có nhược điểm, khơng tận dụng tương quan khối ảnh liền nhau, dung lượng giấu tin thấp Để cải tiến nhược điểm này, năm 2003, hai tác giả Li Chang Tsun Yang Fong Man Đại học Havard đề xuất thuật toán thủy vân Thuật toán thay đổi mức xám điểm ảnh lượng định, lượng phụ thuộc vào thân thủy vân điểm ảnh lân cận điểm ảnh xét Do điểm ảnh lân cận bí mật, làm tăng độ an tồn thủy vân Thuật toán Li Yang thuật tốn thủy vân miền khơng gian ảnh Cũng năm 2003, ba tác giả Hsieh Tsung Han, Li Chang Tsun Wang Shuo đề xuất thuật toán thủy vân miền tần số Anh gốc X DCT chia thành khối 8x8 Một ảnh nhị phân A có kích thước X tạo từ khóa bí mật Anh nhị phân B tạo theo luật: tất điểm ảnh tương ứng với hệ số khác có giá trị 1, ngược lại có giá trị Thủy vân W tạo cách X = A XOR B W chia thành khối 8x8 Sau DCT khối X i, bốn hệ số Xi(h), Xi(h - 1), Xi(h - 2) Xi(h - 3) thỏa điều kiện tần số thấp tần số h chọn hệ số thủy vân Bốn hệ số điều chỉnh cho phương trình sau thỏa mãn: P (Si(j) * Xi(j)) = Wi(j) Trong đó: P() hàm số, trả giá trị số lượng bit tham số lẻ, ngược lại * phép toán nối Xi(j) Si(j) Si(j) tổng hệ số thủy vân không âm W i(j) thuộc tập Ni(j) - tập chứa DCT Xi khối xung quanh Quá trình lặp lại tất khối thủy vân Q trình trích xuất thủy vân thực theo quy trình ngược lại Thủy vân dễ vỡ có đặc điểm nhạy cảm với thay đổi ảnh, tức cần có thay đổi nhỏ ảnh thủy vân bị phá hủy Điều khơng thích hợp với thực tế, ảnh truyền Internet bị xử lý nén, xoay chiều mà không làm thay đổi nội dung Thủy vân giòn (semi-fragile watermark) đời nhằm cung cấp khả tùy biến tốt cho thủy vân ảnh Thủy vân giòn bị hủy ảnh có thay đổi lớn, làm biến dạng ảnh Năm 1999, Kundur Hatzinakos đưa thuật toán thủy vân giòn ảnh sử dụng DWT Đầu tiên, hai tác giả định nghĩa hàm lượng tử hóa Q(f) sau: Q(f) = 0, [f/a.21] chẵn Q(f) = trường hợp ngược lại Với hàm [] hàm lấy phần nguyên số f hệ số, l cấp DWT Thực DWT L cấp ảnh Trừ hệ số băng tần có tần số thấp nhất, hệ số f(i) phải thỏa mãn phương trình sau, với qkey(i) biến boolean, phụ thuộc vào lân cận điểm ảnh i: Q(f(i)) = w(i) XOR qkey(i) Nếu phương trình khơng thỏa, cần biến đổi f(i) sau: f(i) = f(i) - a.21, f(i) >0 f(i) = f(i) + a.2 , f(i) 8\ ?o:O?0:o+1,o=O>9,O=-1,I="t8B~pq'",l>0)? main(l/2):printf("%d\n", i);} Thật khó để biết đoạn mã ngắn thực điều gì, đơn giản đoạn mã in hình dòng chữ “Hello world” Như vậy, ta sử dụng tính để bảo vệ quyền phần mềm sau: Giả dụ ta có chương trình P đem bán cho khách hàng, muốn tránh việc khách hàng copy P cho người khác, ta tìm cách, với khách hàng G, trộn vào P đoạn mã C(G) đó, biến P thành P(G) P(G) mặt chức giống hệt P, việc thêm C(G) vào P không ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất P C(G) có thuộc tính tốn học mà ta kiểm tra cách kiểm tra P(G) Thuộc tính tốn học dùng để chứng minh P(G) thuộc khách hàng G Như vậy, hai khách hàng G1 G2 khác có hai chương trình P(G1) P(G2) khác [và ta kiểm tra điều đó], dù chúng giống hệt mặt chức C(G) xem dấu hay chữ ký khách hàng G đóng vào P Như G khơng đem cho người khác Dĩ nhiên hệ thống phải thiết kế cho việc lấy C(G) khỏi P(G) khó làm Ngồi ra, người ta biến đổi P(G) (rắc rối hóa nó, dịch sang ngơn ngữ khác, vân vân), “con dấu” C(G) bị dính kèm Những điều có khả thực hóa ta có rắc rối hóa O Ta bỏ vào P đoạn mã C(G) để nhận dạng khách hàng G (C(G) khơng làm cả, dùng để nhận dạng G.) Sau ta đưa cho khách hàng chương trình O(P) Chương trình O(P) giống hệt P+C(G), bị rắc rối đến mức khách hàng hiểu logic nó, khơng thể bỏ C(G) khỏi Dĩ nhiên nhiều chi tiết kỹ thuật lý thuyết cần dùng cho việc này, mặt trực quan có khả điều thực hóa ta có O Năm 2001, Barak đồng nghiệp đưa định nghĩa mặt toán học cho rắc rối hóa chương trình [19] Bảo vệ quyền phần mềm quan trọng hơn, bảo vệ ý tưởng thuật toán cài đặt phần mềm rắc rối hóa chương trình ý tưởng hay Tuy nhiên, nghiên cứu lý thuyết lĩnh vực chưa nhiều, đặc biệt hàm rắc rối hóa Đây lĩnh vực nghiên cứu nhiều triển vọng III CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM III.1 Thủy vân Hiện có nhiều phần mềm cung cấp Internet, dùng để chèn thủy vân vào ảnh Tuy chức cụ thể khác nhau, hầu hết phần mềm cho phép chèn đoạn chữ logo vào ảnh với tùy chọn cần thiết Xin trình bày số phần mềm tiêu biểu có chức nhúng thủy vân vào ảnh số a Microsoft Word 2007 Trong phiên gần phần mềm văn phòng phổ biến Microsoft Word, hãng Microsoft cung cấp chức nhúng thủy vân vào tài liệu người dùng Word 2007 cho phép người dùng tùy chọn thủy vân nhúng hình ảnh hay chữ, với định dạng khác Để sử dụng chức này, cửa sổ Microsoft Word 2007, chọn chức Watermark tab Page Layout Hình 11 Chọn chức Watermark Word 2007 Word cung cấp sẵn số mẫu (template) thủy vân, cần tinh chỉnh nhiều hơn, ấn chọn Custom watermark Hình 12 Cửa sổ Custom watermark Tại cửa sổ này, chọn chèn thủy vân hình, chèn đoạn ký tự Sử dụng tùy chọn mà Word cung cấp, người dùng thay đổi kích cỡ hình ảnh, hay font, cỡ màu chữ Người dùng quay chéo quay ngang thủy vân để tiện việc sử dụng Tác quyên Việt Nam vân đê gây đau đâu khơng cho cóc quan quản lý mà cho quan tâm đèn pháp luật hay cơquan bảo vệ pháp luật Không phải đau đấu thiếu hành lang pháp lý điểu chỉnh Íính vực mà hành lang ắy dường nhưvẵn thênh thang đên mứcai có thê qua mà khơng hêngại chuyện bị ngán chặn, xét hỏi Rò ràng Luật dân có nhiều điều quy định chuyện tác quyền, Luật xuất bản, Luật báo chí đêu dành điêu khoản tư ơng xứng đê nói vê tác quyên săp tới đây, để bổ sung cho quy phạm pháp luật đà có, công ước quốc tế ta ký kết có thêm luật ban hành Luật sở hữu trí tuệ - BỘ luật cho quy định chi tiết cụ thể lĩnh vực tác qun từ trước đèn Hình 26 Ví dụ chèn thủy vân Microsoft Word 2007 b Fast Watermark Fast Watermark phần mềm miễn phí, cung cấp địa http://www.delphisources.ru/pages/programs/fast-watermark.html Phiên 1.1 Fast Watermark cho phép người dùng chèn thủy vân dạng chữ, cho phép tùy chọn font chữ, cỡ chữ, màu chữ xoay góc Fast Watermark hỗ trợ chèn thủy vân vào hàng loạt ảnh liên tiếp Hình 13 Giao diện phần mềm Fast Watermark III.2 Thủy vân ẩn Trong thủy vân tập trung vào cảnh báo kẻ công quyền ảnh, thông báo rõ nguồn gơc ảnh cho dù ảnh có sử dụng lại (ví dụ, người sử dụng copy ảnh từ trang web tác giả đưa lên blog mình, thủy vân ảnh rõ tác giả ảnh ai), thủy vân ẩn tập trung nhiều vào việc xác định quyền xảy tranh chấp III.2.1 Thử nghiệm thủy vân Chương trình viết ngơn ngữ C, file thực thi cung cấp dạng exe thực thi cửa sổ Command Promt Windows Tham số -h hiển thị hướng dẫn sử dụng chương trình Sử dụng thuật tốn Cox để nhúng thủy vân vào ảnh, ta thực hiện: a Tạo thủy vân: Trong cửa sổ Command Promt Windows, gõ lệnh: g e n c o x s i g -o cox.sig Trong gen_cox_sig tên chương trình tạo thủy vân, -o tham số để thủy vân tạo lưu file cox.sig Chữ ký tạo dãy số phân phối chuẩn đoạn [0, 1] Muốn biết thêm tham số chương trình gen_cox_sig ta gõ lệnh: g e n c ox s i g – h Hình 14 Các tham số câu lệnh gen cox sig b Nhúng thủy vân: sau: Muốn nhúng thủy vân vừa tạo vào file ảnh lena.pgm, ta sử dụng lệnh wm cox e -s cox.sig -o cox lena.pgm lena.pgm File ảnh cox_lena.pgm file ảnh nhúng thủy vân theo thuật toán Cox c Tách thủy vân: Tách thủy vân từ ảnh, ta sử dụng câu lệnh: wm cox d -s cox.sig -i lena.pgm -o cox.wm cox lena.pgm Thủy vân tách lưu file cox.wm d So sánh thủy vân: Để so sánh thủy vân nhận với thủy vân gốc, ta sử dụng câu lệnh: cmp cox sig -s cox.sig cox.wm Câu lệnh trả giá trị, số nằm đoạn [0, 1] Nếu giá trị lớn có sở đánh giá ảnh có nhúng thủy vân Các thuật tốn khác có cách sử dụng tương tự Hình15: Ảnh gốc Hình 16 Ảnh sau nhúng thủy vân thuật toán Cox với tham số tạo thủy vân mặc định Hình 17 So sánh ảnh trước sau nhúng thủy vân Trong ảnh trên, có ảnh nhúng thủy vân Hình 18 Ảnh sau nhúng thủy vân thuật toán Corvi với tham số tạo thủy vân mặc định Như vậy, phép thủy vân miền tần số cho kết tương đối khả quan mắt người, khó nhận biết dựa vào mắt nguời quan sát 4.2.3 Thử nghiệm phép công III.2.2 Thử nghiệm phép công Phần xin trình bày thử nghiệm số phương pháp cơng nhằm xóa bỏ thủy vân ảnh số, thực chủ yếu với thuật toán thủy vân số Cox: a Phép co hình Để thử nghiệm phép co hình, hình ảnh sau nhúng thủy vân co lại, chiều ngang chiều dọc ^ so với ban đầu Ở phía nhận, để khơi khục thủy vân, hình ảnh dãn trở kích thước ban đầu, tiến phục lại thủy Hình hành 19 Ảnhkhơi sau nhúngvân thủy vân thay đổi kích thước Hình 20 Ảnh sau phục hồi lại kích thước gốc Kết quả: thuật toán nhận thủy vân với độ tương quan cao (> 0.99) 4.2.I.2 Nén ảnh JPEG Thử nghiệm phương pháp nén ảnh theo chuẩn JPEG, cho nhận dạng lại thủy vân ảnh, với chất lượng ảnh JPEG khác b Phép nén ảnh Hình 21 Ảnh sau nén JPEG với chất lượng 10% Thử nghiệm cho thấy, nén ảnh JPG với chất lượn ảnh 15% trở lên thuật tốn nhận thủy vân tốt, với chất lượng ảnh nén thấp khả nhận thủy vân bị giảm nhanh chóng c Phép xoay ảnh Thử nghiệm với phép xoay ảnh góc 90 o, 180o 360o, cho thấy chất lượng thủy vân nhận thấp, tức thuật tốn thủy vân khơng bền với phép xoay ảnh d Phép cắt ảnh Hình 22 Ảnh nhúng thủy vân bị cắt Phép cắt ảnh thực thử nghiệm cắt V ảnh Để phục hồi lại kích thước gốc ảnh thủy vân, phần ảnh bị cắt bớt thay phần ảnh gốc Kết cho thấy thủy vân phát với phép cắt ảnh Thực thủy vân lên ảnh thủy vân phép công phổ biến nhằm xóa bỏ thủy vân Hình 23 Ảnh sau nhúng thêm thủy vân lần liên tiếp Kết thực nghiệm cho thấy, sau nhiều lần nhúng thủy vân khả nhận thủy vân ảnh Như vậy, thực nhúng thủy vân với số lần đủ lớn có khả xóa bỏ thủy vân khỏi ảnh ... trình thực thủy vân Hình Quy trình thực thủy vân Quy trình thực thủy vân trải qua bốn bước sau: + + + + II Tạo thủy vân Nhúng thủy vân Tách thủy vân Kiếm tra thủy vân SỬ DỤNG THỦY VÂN BẢO VỆ... a.c0(t - At 3.I.2.2 Thủy vân dựa miền tần số: b Thủy vân miền tần số Các kỹ thuật thủy vân miền tần số dựa vào việc biến đổi tần số tín hiệu Một số kỹ thuật thủy vân dựa miền tần số tiêu biểu: Mã... thuật chèn thêm thủy vân vào ảnh nhúng thủy vân, nghiên cứu thuật tốn thủy vân để loại bỏ thủy vân cách hiệu II.2 Sử dụng thủy vân bảo vệ quyền tài liệu số khác II.2.1 Sử dụng thủy vân bảo vệ quyền