ThS37.044_Nghiên cứu công nghệ watermarking trên ảnh số và ứng dụng
Bên cạnh những lợi ích thiết thực mà mạng máy tinh đem lại, chúng ta cũng đang đối đầu với những thử thách liên quan đến các vấn đề truyền thông bảo mật và đặc biệt là vấn đề phân phối các tài liệu đa phương tiện sao cho bảo đảm quyền sở hữu trí tuệ. Tình trạng sao chép bất hợp pháp, giả mạo các tác phẩm số hóa gây búc xúc không chỉ riêng các tác giả mà còn cho cả những người làm pháp luật.
Sau gần 700 năm kể từ khi phát minh watermark trên giấy ra đời ở Fabriano, Ý, một khái niệm tương tự áp dụng cho các tài liệu đa phương tiện đã được đông đảo cộng đồng khoa học quốc tế nghiên cứu và lĩnh vực này thật sự phát triển mạnh vào những năm cuối của thập niên 90. Watermarking là một kỹ thuật mới cho phép nhúng thông tin tác giả, gọi là một watermark, vào các tài liệu số hóa sao cho chất lượng trực quan của tài liệu không bị ảnh hưởng và khi cần có thể dò lại được watermark đã nhúng nhằm xác
nhận bản quyền.
Watermarking trên ảnh có thể xem là một kỹ thuật ẩn dấu thông tin (steganography) đặc biệt nhằm đưa các dấu hiệu vào ảnh số. Hai hướng áp dụng chính của kỹ thuật watermarking trên ảnh là xác nhận (chứng thực) thông tin và đánh dấu bảo vệ bản quyền. Hệ thống watermarking được xây dựng chủ yếu trên các kỹ thuật watermarking. Tuy nhiên, việc lựa chọn các kỹ thuật nào và áp dụng hệ thốngvào ứng dụng cụ thể gì, cũng như cần thiết phải có những công nghệ, thiết bị, hay một nghi thức gì khác để hỗ trợ hệ thống hoạt động là các vấn đề không kém phần quan trọng. Ngoài ra khi xây dựng hệ thống phải tính đến các yếu tố khác như hệ thống được quản lý như thế nào? Được tích hợp vào hệ thống nào khác? Môi trường ứng dụng? v.v…Hiện thực được các hệ thống này sẽ góp phần làm phát triển các kỹ thuật watermarking và ngược lại.
Trên thực tế, đã có nhiều quốc gia tiên tiến ứng dụng watermaking vào các hệ thống chứng thực nội dung, bảo vệ bản quyền, kiểm soát sao chép, nhưng đối với nước ta lĩnh vực này vẫn còn mới mẻ. Chính vì vậy, chúng em đã tập trung thực hiện đề tài “Nghiên cứu công nghệ watermarking trên ảnh số và ứng dụng” với mục tiêu tìm hiểu, thử nghiệm, đánh giá và ứng dụng các phương pháp watermarking trên ảnh số, trên cơ sở đó, xây dựng một số qui trình công cụ bảo vệ và xác nhận bản quyền trên ảnh số.
Phần nghiên cứu lý thuyết watermarking, ngoài những nghiên cứu chung về watermarking, đề tài này sẽ đi sâu vào nghiên cứu những kỹ thuật watermarking trên ảnh số mới nhất, đó là những kỹ thuật watermarking trên ảnh màu, và những kỹ thuật watermarking trên miền wavelet rất được quan tâm hiện nay, đặc biệt phù hợp với xu hướng nén ảnh theo chuẩn mã hóa mới nhất, đó là JPEG2000.
Phần ứng dụng lý thuyết watermarking của đề tài, chúng em phải cài đặt một số thuật toán watermarking, đồng thời xây dựng một hệ thống dịch vụ watermarking thực hiện các kỹ thuật watermarking trên ảnh số. Hệ thống này có thể áp dụng được vào trong việc đáp ứng các nhu cầu như hỗ trợ bảo vệ tác quyền ảnh số, quản lý việc phân phối các tác phẩm ảnh số của các tác giả, và giúp xác nhận nội dung ảnh số. Tất cả những nhu cầu này đều là những nhu cầu bức xúc trong thực tế hiện nay. Một ví dụ nhỏ áp trong lĩnh vực xác nhận (chứng thực) nội dung ảnh số của hệ thống này là hỗ trợ việc cấp phát bằng cấp bằng ảnh số.
Ngoài ra, trong quá trình thực hiện đề tài chúng em còn phải nghiên cứu nhiều vấn đề khác liên quan để thực hiện hệ thống của mình, như các vấn đề về công nghệ, các vấn đề trong truyền thông mạng, mã hóa thông tin, xử lý ảnh v.v nhằm phát huy hết những thuận lợi của hệ thống , áp dụng được trong thực tiễn. Nội dung của luận văn được trình bày bao gồm 10 chương, trong đó, 6 chương đầu trình bày các vấn đề về lý thuyết và 4 chương cuối tập trung vào hệ thống ứng dụng
Chương 1. Tổng quan về watermarking: Giới thiệu lịch sử phát triển của watermarking, các tính chất và các lĩnh vực ứng dụng của watermarking.
Chương 2. Các mô hình watermarking: Trình bày các quan điểm khác nhau khi xem xét một hệ thống watermarking.
Chương 3. Các thuật toán watermarking: Trình bày các tiêu chí phân loại thuật toán và giới thiệu một số thuật toán minh họa.
Chương 4. Watermarking trên miền wavelet: Trình bày đặc điểm của biến đổi wavelet và các kỹ thuật watermarking trên miền này.
Chương 5. Watermarking trên ảnh màu: Giới thiệu các phương pháp tiếp cận và một số thuật toán watermarking cụ thể làm việc trên ảnh màu.
Chương 6. Watermark có độ an toàn cao và tấn công watermark: Giới thiệu các phương pháp tạo ra một watermark có độ an tòan cao, đồng thời giới thiệu một số tình huống tấn công watermark và cách giải quyết.
Chương 7. Hệ thống watermarking services system WSS: Giới thiệu ứng dụng WSS.
Chương 8. Phân tích và thiết kế.
Chương 9. Cài đặt và thử nghiệm.
Chương 10: Tổng kết: Là chương cuối cùng của đề tài nhằm đánh giá các kết quả đã đạt được cùng với hướng mở rộng trong tương lai