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PROYECTO DE FIN DE CARRERA
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INFORMÁTICA
HERRAMIENTA WEB PARA EL
DESARROLLO Y
MANTENIMIENTO DE UNA
FOTOTECA
TUTOR: D. PEDRO REAL JURADO
ELENA SAUCI SÁNCHEZ
ÍNDICE
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
• OBJETIVOS
• ESTRATEGIAS DE DISEÑO
• PRESENTACIÓN DE LA APLICACIÓN
• CONCLUSIONES
• LÍNEAS FUTURAS
• BIBLIOGRAFÍA
OBJETIVOS
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
DESARROLLAR UNA APLICACIÓN WEB J2EE
QUE INTEGRE LAS HERRAMIENTAS NECESARIAS
PARA LA GESTIÓN DE UNA FOTOTECA.
DEBERÁ PROPORCIONAR:
 TAREAS BÁSICAS DE MANTENIMIENTO DE LA FOTOTECA.
 SERVICIOS DE INSERCIÓN DE MARCAS DE AGUA ROBUSTAS SOBRE
LAS FOTOGRAFÍAS DIGITALES CON INFORMACIÓN RELATIVA AL
USUARIO AUTOR DE LA DESCARGA DE IMÁGENES DE LA FOTOTECA.
SERVICIOS DE DETECCIÓN DE UN USUARIO A PARTIR DE UNA
IMAGEN SIN NINGÚN TIPO DE INFORMACIÓN ADICIONAL.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ARQUITECTURA CLIENTE-SERVIDOR
Un programa “cliente” realiza peticiones a un
programa “servidor” que le da respuesta.
APLICACIONES WEB
Aplicación informática que los usuarios
utilizan accediendo a un servidor Web a través de
Internet o de una intranet .
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
CLIENTE-SERVIDOR VS APLICACIONES WEB.
VENTAJAS.
CLIENTE-SERVIDOR
APLICACIONES WEB
CENTRALIZACIÓN DEL CONTROL
ESCALABILIDAD
REDUCCIÓN DEL TRÁFICO DE LA
RED
FACILIDAD DE USO
ALTA DISPONIBILIDAD
NO REQUIEREN INSTALACIÓN
ACTUALIZACIÓN
MENOS COSTOSAS
CONCURRENCIA
PORTABILIDAD Y COMPATIBILIDAD
MULTIPLATAFORMA
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
CLIENTE-SERVIDOR VS APLICACIONES WEB.
INCONVENIENTES.
CLIENTE-SERVIDOR
CADA APLICACIÓN QUE SE
CONSTRUYA TENDRÁ SU PROPIO
CLIENTE Y SU PROPIA INTERFAZ DE
USUARIO.
COSTE ADICIONAL EN SOPORTE
TÉCNICO.
DISMINUCIÓN DE LA EFICIENCIA
APLICACIONES WEB
VULNERABILIDADES EN
SEGURIDAD:
-INYECCIÓN SQL
- CROSS-SITE SCRIPTING (XSS)
- FALSIFICACIÓN DE PARÁMETROS
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
• PARADIGMA DE PROGRAMACIÓN O.O.
• MODELO DE DISEÑO MVC.
• PLATAFORMA DE DESARROLLO J2EE.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
• TECNOLOGÍA DE DISEÑO: JSP 2.0.
• ALGORITMO FINAL DE WATERMARKING
- CONCEPTOS BÁSICOS
- ALGORITMO ORIGINAL
- MODIFICACIONES SOBRE EL ALGORITMO ORIGINAL
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ALGORITMO FINAL DE WATERMARKING
MARCA DE AGUA
Técnica que se emplea para la protección de los
derechos de copia y propiedad de los datos multimedia en un
entorno de red.
CARACTERÍSTICA
Invisibilidad a nivel perceptivo, invisibilidad a nivel
estadístico, complejidad, clave de acceso, robustez, capacidad
y coste computacional de inserción y extracción de la marca.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ALGORITMO FINAL DE WATERMARKING
El proceso de marcado involucra un proceso de
inserción y otro posterior de extracción y detección.
INSERCIÓN
A una imagen I, se le inserta una marca X mediante cierta
función de marcado obteniéndose una nueva imagen I’=f(I,X).
EXTRACCIÓN Y DETECCIÓN
A la imagen posiblemente marcada I* se le extrae la marca X*
mediante la función g=(I, I*). En el proceso de detección comparamos la
marca original mediante la marca extraída X* mediante una función de
similitud sim(X,X*).
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ALGORITMO FINAL DE WATERMARKING
El proceso de marcado involucra un proceso de
inserción y otro posterior de extracción y detección.
INSERCIÓN
A una imagen I, se le inserta una marca X mediante cierta
función de marcado obteniéndose una nueva imagen I’=f(I,X).
EXTRACCIÓN Y DETECCIÓN
A la imagen posiblemente marcada I* se le extrae la marca X*
mediante la función g=(I, I*). En el proceso de detección comparamos la
marca original mediante la marca extraída X* mediante una función de
similitud sim(X,X*).
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ALGORITMO ORIGINAL
DESCRIPCIÓN:
Método robusto de marcas de agua en el dominio de
la frecuencia.
CARACTERÍSTICA PRINCIPAL
En el proceso de extracción de la marca no se necesita
conocer la imagen original.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ALGORITMO ORIGINAL
INSERCIÓN DE LA MARCA
1. Procesamos DCT de una imagen I de NxN. Ordenamos
los coeficientes de la DCT mediante un recorrido
completo en zig-zag de la matriz, similar al que se realiza
en la compresión JPEG.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ALGORITMO ORIGINAL
INSERCIÓN DE LA MARCA
2. Insertamos la marca sobre el mismo conjunto de
coeficientes.
La marca es una secuencia aleatoria de la forma
X={x1,..xN} formada por números reales que siguen una
distribución N~(0,1).
Los coeficientes seleccionados irán desde el (N+1) hasta
el 2N, siguiendo el recorrido en zig-zag.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ALGORITMO ORIGINAL
INSERCIÓN DE LA MARCA
3. A los coeficientes seleccionados les aplicamos la relación:
t’N+i=tN+i+a|tN+i|xi i=1..N
Obteniendo el vector T’={t’N+1,..,t’2N} de coeficientes
marcados de la DCT, que reinsertamos de nuevo con el
recorrido en zig-zag en la DCT, aplicamos la inversa de la
transformada y obtenemos la imagen marcada I’.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ALGORITMO ORIGINAL
EXTRACCIÓN Y DETECCIÓN DE LA MARCA
1.
2.
Dada una posible imagen marcada I*, aplicamos la
transformada DCT a la imagen.
Reordenamos los coeficientes de la DCT, realizando de
nuevo el recorrido en zig-zag, y seleccionamos los
coeficientes desde el (N+1) hasta el 2N. Obteniendo un
nuevo vector T*={t’*N+1, .. t’*2N}.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
ALGORITMO ORIGINAL
EXTRACCIÓN Y DETECCIÓN DE LA MARCA
3.
Obtenemos la posible marca X*=(x1*,..xN*)
X*i=t’*i-ti
a|tN+i|
4.
Mediremos la presencia o no de la marca de agua
sim(X,X*)=X·X*
√X·X*
5.
Si sim(X,X*)>T, entonces diremos que la imagen I* estaba marcada
con la marca X. Si no, no lo estaba.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
MODIFICACIONES DEL ALGORITMO ORIGINAL
INSERCIÓN DE LA MARCA
1.
Procesamos DCT de una imagen I de NxN. Ordenamos los
coeficientes de la DCT mediante un recorrido en zig-zag por cada
subloque de 8x8 de la matriz.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
MODIFICACIONES SOBRE EL ALGORITMO ORIGINAL
INSERCIÓN DE LA MARCA
2.
Insertamos la marca sobre el mismo conjunto de
coeficientes de cada subbloque. Los coeficientes
seleccionados irán desde el 6 hasta el 27.
La marca es una secuencia aleatoria de la forma
X={x1,..xN} formada por números reales que siguen una
distribución N~(0,1), y que tendrá incluido (Username+
Password+Copyright de la Universidad de Sevilla).
3.
El resto del proceso de inserción permanece igual al
clásico.
ESTRATEGIAS DE DISEÑO
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
MODIFICACIONES SOBRE EL ALGORITMO ORIGINAL
DETECCIÓN DE LA MARCA
1. Dada una posible imagen marcada I*, aplicamos la
transformada DCT a la imagen.
2. Reordenamos los coeficientes de la DCT, realizando de
nuevo el recorrido en zig-zag por cada subbloque de 8x8,
y seleccionamos los coeficientes desde el 6 hasta el 27.
Obteniendo un nuevo vector T*={t’*N+1, .. t’*2N}.
3. El resto del proceso de extracción y detección permanece
igual, pero la robustez de la marca es bastante superior.
PRESENTACIÓN DE LA APLICACIÓN
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
Módulo usuario
Usuario de
descarga
Módulo
administrador
Usuario con
privilegios
APLICACIÓN
CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
SE HA DISEÑADO:
• HERRAMIENTA POTENTE PARA LOS ADMINISTRADORES DE
UN FONDO DOCUMENTAL DE IMÁGENES.
• UNA APLICACIÓN WEB CON INTERFAZ “USER-FRIENDLY”
ORIENTADA A CUALQUIER TIPO DE USUARIO, FACILMENTE
ESCALABLE Y PORTABLE.
• SE HAN INCORPORADO MECANISMOS DE SEGURIDAD SOBRE
LAS IMÁGENES MEDIANTE LA INSERCIÓN DE TÉCNICAS
ESTEGANOGRÁFICAS, QUE ERA EL OBJETIVO PRINCIPAL DE
ESTE PROYECTO.
LÍNEAS FUTURAS
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
• ADAPTAR LA APLICACIÓN PARA QUE PUEDA SER VISUALIZADA DESDE DISPOSITIVOS
INALÁMBRICOS TALES COMO UNA PDA, O UN TELÉFONO MÓVIL.
• COMPLETAR EL MÓDULO DE TRATAMIENTO DE IMÁGENES, PROPORCIONANDO LA
POSIBILIDAD DE QUE EL USUARIO ADMINISTRADOR PUEDA ELEGIR ENTRE VARIOS
ALGORITMOS DE INSERCIÓN DE MARCAS DE AGUA.
• INCORPORAR NUEVOS ALGORITMOS DE CIFRADO. ESTUDIAR LA POSIBILIDAD DE
INCORPORAR MECANISMOS DE CERTIFICACIÓN DIGITAL O FIRMA DIGITAL SOBRE LA
IMAGEN.
• IMPLEMENTACIÓN DE UN MOTOR DE BÚSQUEDA BASADO EN EL RECONOCIMIENTO
DE OBJETOS.
• AÑADIR UNA NUEVA FUNCIONALIDAD QUE PERMITA AL USUARIO ADMINISTRADOR
REALIZAR UN ANÁLISIS GRÁFICO DE LA ROBUSTEZ DE LA MARCA DE AGUA QUE INSERTA.
• SOPORTE MULTILINGÜE DE LA APLICACIÓN QUE MUESTRE EL CONTENIDO DE LA
PÁGINA EN FUNCIÓN DE LA NACIONALIDAD DEL USUARIO QUE HAGA USO DE ELLA.
BIBLIOGRAFÍA
HERRAMIENTA WEB PARA EL DESARROLLO Y MANTENIMENTO
DE UNA FOTOTECA
• [1]. Java Server Pages, Third Edition, by Hans
Bergsten. Ed. O'Reilly.
• [2]. “A DCT-domain system for robust image
watermarking” by Mauro Barni, Franco Bartolini,
Vito Cappellini, Alessandro Piva, Italy 1997.
• [3]. “Marcas de agua robustas en el dominio de la
frecuencia DCT”, Francisco A. Gómez Vela, Elena
Sauci Sánchez. (PID).