信息隐藏实验七-小波w-svd数字水印分析.ppt

Wuhan University Division of Science and Technology Wuhan University Wuhan University Division of Science and Technology 信息隐藏实验七（ 小波W-SVD数字水印 ） 2015年11月 实验内容 一、简单复习三大数字水印基本模型 二、用MATLAB实现图像小波变换相关操作三、完成基于图像小波变换的信息隐藏实验 四、 使用stirmark攻击W-SVD 相关说明 以下语句相信大家都会写了，以后的实验PPT中将使用这些缩写： 1、读取一幅图像：ReadImage 2、读取一幅图像一层：ReadImageSingle 3、读取消息：ReadMsg 4、将结果显示在屏幕上：ShowtoScreen 5、将结果导出：WriteImage 带下划线的函数均为自编函数。 二、图像小波变换 深入了解和掌握图像小波变换后的多分辨小波系数，完成实验 1.1-1.3 实验1.1： data=%ReadImageSingle [Coefficient , Size]=wavedec2(data,level,db1); 掌握wavedec2函数的用法。 分别取level=1,2,3，观察输出参数[Coefficient , Size]的变化。 对照《实验教程》P103面理解[Coefficient , Size]的含义。 二、图像小波变换 实验1.2：（续实验1.1） lowf=appcoef2(Coefficient , Size,db1,level); highH=detcoef2(h, Coefficient , Size, level); highV=detcoef2(v, Coefficient , Size, level); highD=detcoef2(d, Coefficient , Size, level); 实验1.3： signal=% ReadImageSingle [l,h,v,d,C,S]=wavelet2D(signal,dbX,level);%教程P100 三、 W-SVD实验 水印系统基本模型介绍： 1、盲嵌入水印模型 2、含辅助信息检测器水印模型 *需要原始作品，可以只需要原始作品的部分信息 3、盲检测水印模型 *不需要任何有关原始作品信息 W-SVD数字水印算法内容： 1、水印生成 2、水印嵌入 3、水印检测 三、 W-SVD实验 水印生成 假设要加入水印的图像为M, 其归一化后的尺度level 下的低频系数记为CA =wavetrans( M, level) 。对CA 作奇异值( 单值) 分解, 得到: CA = UΣVT 其中有: 水印生成 按照U, V和Σ的特点, 随机生成这样三个矩阵: 和 也要是正交矩阵, 这一点可以利用随机矩阵的QR 分解( 正交—三角分解) 来实现。α是我们第一个要关心的参数, 它的取值决定了水印强度。 水印生成 作为噪声的水印模板是这样产生的： 用种子控制的随机矩阵 和 的后d 列( 行) 来替换原始低频系数分解矩阵U 和V 的后d 列( 行) , 得到矩阵 和 。d 是一个由比例因子d /n 决定的整数。n 是U 或V的列( 行) 数, d / n 是一个比例, 这是我们要关心的第二个参数, 其矩阵如下: 由 , 和 进而构成完整的水印模板waterCA: waterCA = T W-SVD算法流程 三、W-SVD实验 以下开始分步骤实现W-SVD的水印生成与嵌入工作。 提取待加水印图像（1层）的低频小波系数，归一化，完成实验室1.4 实验1.4： data =% ReadImageSingle CA=%取data的2尺度，’db6’小波下的低频系数 [M,N]=size(CA); CAmin=min(min(CA)); CAmax=max(max(CA)); CA=(1/(CAmax-CAmin))*(CA-CAmin); 三、W-SVD实验 掌握矩阵svd变换，提取其特征值，完成实验1.5 实验1.5：（续） [U,sigma,V]=svd(CA); 计算水印容量参数d/n，完成实验1.6 实验1.6：（续） d=max(size(CA)); np=round(d*0.8); %d/n=0.8 三、W-SVD实验 使用噪声模板替换，完成实验1.7 实验1.7：（续） rand(seed,seed); %seed自取 M_V=rand(d,np)-0.5; [Q_V,R_V]=qr(M_V,0); %Q_V是一个随机正交阵