可见性评价.PPT

第6章 信息隐藏技术 6.1.2 信息隐藏基本原理 信息隐藏技术主要由下述两部分组成： 1．信息嵌入算法（编码器），它利用密钥来实现秘密信息的隐藏。 2．隐蔽信息检测/提取算法（检测器），它利用密钥从隐蔽宿主中检测/恢复出秘密信息。在密钥未知的前提下，第三者很难从隐蔽宿主中得到或删除，甚至发现秘密信息。 6.1.3 信息隐藏系统的特征 信息隐藏系统的特征主要有： 1．鲁棒性（Robustness） 2．不可检测性(Undetectability) 3．透明性(Invisibility) 4．安全性（Security） 5．自恢复性（Self-recovery） 6．可纠错性（Corrective） 6.1.4 信息隐藏技术的主要分支与应用 广义的信息隐藏技术分类 6.2.1 数字水印系统的基本框架 6.2.2 数字水印的主要特征 1不可见性（透明性）。 2健壮性。 3确定性。 4安全性。 5数据容量。 6计算复杂度。 其中，不可见性和健壮性是数字水印最基本的要求，又是相互矛盾的因素。如何在不可见性与健壮性之间取得平衡是数字水印研究的重点内容之一。 6.2.3 数字水印分类 1可见水印和不可见水印 2脆弱水印、半脆弱水印和健壮水印 3时/空域数字水印和频域数字水印 4非盲水印和盲水印 5私有水印（秘密水印）和公开水印 6对称水印和非对称水印 另外，我们还可以按照数字水印的内容将其分为有意义水印和无意义水印；按水印所依附的载体分为图像水印、音频水印、视频水印和文本水印等。 6.2.4 数字水印原理 1 水印信息嵌入 从图像处理的角度看，嵌入水印可以视为在强背景（原图像）下叠加一个弱信号（水印）。由于人的视觉系统（HVS）分辨率受到一定的限制，只要叠加信号的幅度低于HVS的对比度门限，人眼就无法感觉到信号的存在。 2 水印信息检测 水印的检测可看成一个有噪信道中弱信号的检测问题，它一般包含水印提取和水印的判定两个部分。 6.2.5 数字图像水印的典型算法 1 时空域算法 (1)最低有效位方法(LSB) (2)Patchwork 方法及纹理块映射编码方法 (3)文本微调法 2 变换域算法 （1）DFT域水印算法 (2) DCT域水印算法 （3）DWT域水印算法 3 压缩域算法 6.2.6 数字水印的攻击类型及对策 若要把数字水印技术真正地应用到实际的版权保护、内容认证等领域，必须考虑的一个重要问题是系统可能受到的各种攻击。 不同的应用场合有不同的抗攻击能力要求。 抗攻击能力是数字水印系统评测最重要的性能指标，系统地了解攻击的种类及抗攻击策略对于帮助人们设计出更好的水印方案是十分必要的。 6.2.7 数字水印的评价标准 1、可见性评价 (1)基于像素的度量方法 (2)可见性质量变量 (3)主观性质量度量方法 2、健壮性评价 水印的健壮性主要与嵌入信息的数量、水印嵌入强度、图像的尺寸和特性有关。 对同一种水印方法而言，嵌入的信息越多，水印的健壮性越差；增加水印嵌入强度将会增加水印的健壮性，但相应地会增加水印的可见性。 6.2.8 数字水印的主要应用领域 1．版权保护 版权保护即数字作品的所有者可用密钥产生一个水印，并将其嵌入原始数据，然后公开发布他的水印版本作品。当该作品被盗版或出现版权纠纷时，所有者即可从盗版作品或水印版作品中获取水印信号作为依据，从而保护所有者的权益。 2．加指纹 指纹是指一个客体所具有的、能把自己和其他相似客体区分开的特征。它有许多应用，包括数字产品的版权保护。数字指纹虽然不能抵抗篡改，不能防止用户拷贝数据，但是它能使数据所有者追踪非法散布数据的授权用户。为避免未经授权的拷贝制作和发行，出品人可以将不同用户的ID或序列号作为不同的水印（指纹）嵌入到作品的合法拷贝中。一旦发现未经授权的拷贝，就可以根据此拷贝所恢复出的指纹来确定它的来源。 3．标题与注释 标题与注释是将作品的标题、注释等内容（如，一幅照片的拍摄时间和地点等）以水印形式嵌入该作品中，这种隐式注释不需要额外的带宽，且不易丢失。 4．篡改提示 当数字作品被用于法庭、医学、新闻及商业时，常需确定它们的内容是否被修改、伪造或特殊处理过。为实现该目的，通常可将原始图像分成多个独立块，再将每个块加入不同的水印。同时可通过检测每个数据块中的水印信号，来确定作品的完整性。与其他水印不同的是，这类水印必须是脆弱的，并且检测水印信号时，不需要原始数据。 5．使用控制 这种应用的一个典型例子是DVD防拷贝系统，即将水印加入DVD数据中，这样DVD播放机即可通过检测DVD数据中的水印信息来判断其合法性和可拷贝性，从而保护制造商的商业利益。 6.3 案例：基于混沌的小波域数字水印 本节介绍基于混沌的小波域数字水印