Chương 1. Giới thiệu bài toán Chúng ta đang sống trong kỷ nguyên kỹ thuật số, các công nghệ thông tin kỹ thuật số đã và đang thay đổi xã hội cũng như cuộc sống của chúng ta. Cuộc cách mạng thông tin đang diễn ra dưới hai hình thức: Truy tìm, phục hồi dữ liệu/thông tin Sự phổ biến/giao tiếp thông tin/dữ liệu Sự trình bày kỹ thuật số của dữ liệu cho phép các thông tin được lưu giữ dưới dạng kỹ thuật số và vì vậy nó dễ dàng cho phép tạo lập và sao chép thông tin. Đồng thời nó cũng cho phép dễ dàng cung cấp tính khác biệt trong giai đoạn hiện tại của cuộc cách mạng thông tin.
Kỹ thuật số trước tiên cho phép sử dụng với các phương tiện thông tin hữu hình mới, chẳng hạn như vệ tinh và truyền dẫn cáp quang. Vì vậy, máy tính cá nhân, email, MPC, LAN, WAN, MAN, mạng nội bộ và mạng quốc tế đã và đang được cải tiến liên tục từ những thập niên 80 nhằm đáp ứng nhu cầu hiện tại. Mạng quốc tế có tầm ảnh hưởng truyền thông toàn cầu, là một cơ chế phân phối thông tin, và là vật trung gian của sự cộng tác và tương tác giữa các cá nhân và máy tính của họ mà không bị chi phối bởi vị trí địa lý. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu và giáo sư chia sẻ các dữ liệu và thông tin liên quan đến nhau.
Khi hình ảnh, âm thanh, và các sản phẩm khác đã trở nên sẵn có dưới dạng kỹ thuật số thì các bản sao chép hoàn chỉnh sẽ được dễ dàng thực hiện. Việc sử dụng rộng rãi của mạng máy tính và việc toàn cầu hóa đã góp phần quan trọng tạo thêm sự sẵn có của thông tin dưới dạng kỹ thuật số cũng như cung cấp các cách thức truy cập dễ dàng đối với những hình thức kỹ thuật này. Việc tạo lập, sản xuất phân phối sử dụng và tái sử dụng thông tin đã trở nên dễ dàng và nhanh hơn rất nhiều lần so với các thập kỷ trước. Mặt tốt của vấn đề là sự phong phú mà việc phát triển thông tin như vũ bão đã mang lại cho xã hội nói chung.
Còn mặt không tốt là việc phát triển này đồng thời cũng mang lại cho tất cả những người được hưởng lợi từ nguồn thông tin kỹ thuật số khả năng sao chép, phân phối và sử dụng thông tin một cách bất hợp pháp. Các trang Web là nguồn thông tin với kích cỡ và độ sâu đặc TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 12 biệt, đồng thời cũng là điều kiện thuận lợi để tái sản xuất và phổ biến thông tin phù hợp với nhu cầu và năng lực. Vì vậy, cần thiết phải có các nghiên cứu kịp thời về các biện pháp bảo vệ quyền sở hữu liên quan tới các nội dung thông tin được phân phối qua mạng quốc tế. Do đó, luận văn này giới thiệu về thủy vân ảnh và ứng dụng trong giám sát các trao đổi thông tin đa phương tiện.
Kỹ thuật thủy vân ảnh dựa trên phân tích từng cấu trúc độc lập (Independent Component Analysis – ICA) là kỹ thuật được lựa chọn để nghiên cứu sâu trong luận văn này. Kỹ thuật thủy vân ảnh dựa trên phân tích từng cấu trúc độc lập được ứng dụng hiệu quả trong việc phân tích thủy vân nhằm xác định các thành phần của cấu trúc và vì thế cho phép dò tìm các trao đổi trái phép các sản phẩm đã được bảo vệ. Lược đồ phân phối đa phương tiện thông qua thủy vân số Tốc độ phát triển nhanh của các hệ thống đa phương tiện đã làm tăng nhu cầu bảo vệ và thúc đẩy việc thực thi bảo vệ quyền tác giả đối với các sản phẩm truyền thông số. Bảo vệ quyền tác giả đã trở nên ngày càng quan trọng.
Các nhiệm vụ để thực hiện việc bảo vệ quyền tác giả đối với việc phân phối sản phẩm đa phương tiện qua Internet có thể phân thành các loại như sau: Xác định quyền sở hữu: chủ sở hữu của sản phẩm gốc có thể cung cấp các bằng chứng đáng tin cậy để chứng mình mình có toàn quyền đối với nội dung sản phẩm. Giám sát trao đổi: Người chủ có thể giám sát việc phân phối sản phẩm, từ đó họ có thể tìm ra người chịu trách nhiệm đối với việc sao chép và phân phối bất hợp pháp. Xác minh nội dung: Người chủ sở hữu có thể bảo vệ trước bất kì hành vi nào xâm phạm tới sản phẩm. Luận văn này tập trung vào nhiệm vụ giám sát trao đổi đối với các ứng dụng phân phối truyền thông đa phương tiện.
Giả định người chủ sở hữu muốn bán hoặc phân phối sản phẩm chỉ cho những người dùng hợp pháp. Để thực hiện quyền sở hữu, các vấn đề cơ bản sau cần giải quyết: Thứ nhất, người chủ sở hữu phải có khả năng chứng minh rằng họ là người chủ hợp pháp của nội dung được phân phối. Thứ hai, nếu dữ liệu thường xuyên bị sao chép và tái phân phối bất hợp pháp, người chủ TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 13 phải có khả năng tìm ra người chịu trách nhiệm việc sao chép và phân phối dữ liệu một cách bất hợp pháp này. Hệ thống phân phối nội dung đa phương tiện.
Kỹ thuật đầu tiên được sử dụng để bảo vệ các quyền sở hữu là mã hóa. Kỹ thuật mã hóa (Schneiner, 1995) cung cấp công cụ hiệu quả để bảo mật quy trình phân phối và kiểm soát việc sử dụng hợp pháp các nội dung đã được nhận bởi người sử dụng. Các nội dung được chuyển qua mạng quốc tế đã được mã hóa, và chỉ người sở hữu hợp pháp nắm bộ mã khóa mới có thể sử dụng các thông tin được mã hóa, nhưng ngược lại nguồn thông tin có thể vô dụng với kẻ vi phạm bản quyền nếu như không có bộ khóa mã. Dầu vậy, nếu xảy ra một truyền dẫn “error-free” qua mạng, nội dung sau khi mã hóa có thể hoàn toàn giống như các dữ liệu gốc.
Các nội dung dữ liệu có thể bị sao chép hoàn chỉnh nhiều lần và người sử dụng có thể thao túng nội dung này. Các nhà khoa học và nhà nghiên cứu sau đó đã chuyển sang tìm kiếm các công nghệ khác để ngăn chặn việc sao chép bất hợp pháp mà không có quyền tác giả qua các mạng toàn cầu và việc sao chép trái phép này không được ngăn chặn bởi phương pháp mật mã. Trong những năm gần đây, các kỹ thuật thủy vân ảnh đã thu hút được khá nhiều sự chú ý. Trong thủy vân ảnh, các thông tin được nhúng TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 14 trong suốt vào sản phẩm, thay vì một dạng dữ liệu cụ thể.
Kỹ thuật thủy vân ảnh vì thế cũng hiệu quả cho việc truy tìm các trao đổi bản sao bất hợp pháp cũng như tái phân phối các thông tin đa phương tiện. Đối với một ứng dụng truy tìm trao đổi điển hình, các thủy vân phát hiện ra các chi tiết hợp pháp đầu tiên của sản phẩm. Nếu như sau đó sản phẩm được xác định là bị phân phối bất hợp pháp, thì thủy vân có thể giúp xác định người có trách nhiệm với sản phẩm. Hình dưới giới thiệu mô hình phân phối thông tin đa phương tiện cho phép các quyền sở hữu thực hiện thông qua một kỹ thuật tạo đa thủy vân.
Đa thủy vân ám chỉ việc gắn các loại thủy vân khác nhau vào một nội dung đa phương tiện đơn để đạt được các mục tiêu khác nhau. Chẳng hạn, một trong số các thủy vân có thể xác định được quyền sở hữu, thủy vân thứ hai dùng để xác định người nhận và thủy vân thứ ba dùng để xác nhận tính nguyên vẹn của nội dung. Đối với ứng dụng phân phối qua mạng quốc tế, những người sử dụng đầu tiên gửi một yêu cầu tới người cung cấp nội dụng bất cứ khi nào họ quan tâm tới các nội dung đa phương tiện. Người chủ sở hữu sau đó có thể phân phối sản phẩm bằng cách ký nhận một thủy vân tới người sử dụng đã đăng ký nhằm xác định tính duy nhất của người nhận sản phẩm.
Tất cả các dữ liệu gửi tới người sử dụng đã đăng ký sẽ được gắn vào một thủy vân chỉ định cùng với thủy vân của người chủ sở hữu, cùng lúc duy trì chất lượng hình ảnh ở mức tốt đối với nội dung đã được đánh dấu. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Lược đồ phân phối đa phương tiện bằng cách thêm thủy vân của chủ sở hữu nhằm xác định quyền sở hữu đối với sản phẩm và thủy vân riêng biệt của người sử dụng nhằm xác định người dùng hợp pháp. Mọi sao chép của sản phẩm có chứa thủy vân của người chủ sở hữu để xác định quyền sở hữu đầy đủ đối với sản phẩm.
Người chủ hoặc người đại diện hợp pháp có thể xác định đơn nhất người nhận hoặc người sử dụng hợp pháp của một sao chép cụ thể của nội dung đa phương tiện dựa trên thủy vân duy nhất của người sử dụng được đính kèm. Xét tới trường hợp khi người chủ sở hữu cần chứng minh quyền sở hữu hợp pháp của nội dung. Người chủ sở hữu có thể xuất trình dữ liệu gốc cũng như các thủy vân của họ như bằng chứng. Hai loại thủy vân được đính kèm, bao gồm thủy vân của chủ sở hữu và thủy vân của người sử dụng, có thể được tách bằng phương pháp trừ đơn giản.
Một thủy vân được tách ra, ví dụ như thủy vân của người chủ sở hữu, phải phù hợp với thủy vân chủ sở hữu đã được trình bày trước đó. Quyền sở hữu hợp pháp đối với nội dung vì thế được xác định. Điều này là điều kiện tiên quyết để đảm bảo cho việc bảo vệ quyền sở hữu đối với thủy vân đã được đính kèm vào mọi bản sao của sản phẩm đã được phân phối qua mạng quốc tế. Nhiệm vụ khó khăn và thử thách hơn được đưa ra là xác định hiệu quả chủ sở hữu hợp pháp trong TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 16 điều kiện vắng mặt dữ liệu gốc, dẫn đến việc tra soát được các giao dịch của một bản sao cụ thể đối với nội dung đa phương tiện.
Để đảm bảo an toàn, dữ liệu gốc thường được giữ bí mật và không nên được tiết lộ rộng rãi trong suốt quá trình tách thủy vân ảnh. Trong một vài ứng dụng thực tế, người chủ sở hữu cần các đại diện được phép hoặc các nhà cung cấp dịch vụ thực hiện các nhiệm vụ giám sát trao đổi. Người chủ sở hữu không thể đồng thời cung cấp các dữ liệu gốc cho các đại diện.