【网络多媒体教学】图数字水印技术.ppt

图像数字水印技术 Group 6 信息隐藏技术 信息隐藏是把一个有意义的信息隐藏在另一个称为载体的信息中得到隐蔽载体，非法者不知道这个普通信息中是否隐藏了其他的信息，而且即使知道也难以提取或去除隐藏的信息。信息隐藏其中一种方法就是数字水印技术。 嵌入过程 数字水印嵌入过程 提取过程 数字水印提取过程 数字水印特征 1. 不可感知性 理想情况应该是水印图像与原始图像没有丝毫差别。 2. 鲁棒性 指一个数字水印能够承受攻击的能力，一般来说数字水 印方法是针对特定的攻击进行设计。 3. 安全性 水印技术最重要的特性，由于它的商业性，其算法必须公开，算法的安全性完全取决于密钥，而不对算法进行必威体育官网网址。 两类算法 目前实现数字水印的典型算法有： 空域算法：最低有效位（LSB） 变换域算法：离散余弦变换(DCT) 小波变换(DWT) 最低有效位（LSB） 原理 对空域的LSB做替换，用来替换LSB的序列就是需要加入的 水印信息、水印的数字摘要或者由水印生成的伪随机序列。 由于水印信息嵌入的位置是LSB，为了满足水印的不可见 性，允许嵌入的水印强度不可能太高。 LSB 嵌入及提取 将原始载体图像的空域像素值由十进制转换成二进制； 用二进制秘密信息中的每一比特信息替换与之相对应的载体数据的最低有效位； 将得到的含秘密信息的二进制数据转换为十进制像素值，从而获得含秘密信息的图像。 LSB 嵌入例子 实验 对三种水印算法处理的图像进行攻击测试 对比提取水印的效果 实验材料 参数设置 原始图像(1024*1024) 水印图像( 145*82) 攻击原图 攻击参数设置 （1）椒盐噪声：噪声密度为0.02； g=imnoise(A,‘saltpepper’,d) （2）高斯噪声：均值为0，方差为0.001； g = imnoise(A,‘gaussian’,m,v) （3）旋转：旋转角度30度，双线性插值，裁剪。 B = imrotate(A,30,bilinear,crop) LSB LSB 原图提取 椒盐噪声提取 LSB 高斯噪声提取 旋转提取 LSB 优点：水印隐藏在最低位，相当于叠加了一个能量微弱的信号，在视觉和听觉上很难察觉。可以隐藏较多的信息，算法简单，容易实现。 缺点：LSB算法拥有与位图法同样的致命缺点，隐藏的信息可以被轻易移去，无法满足数字水印的鲁棒性要求。 DCT 原图提取 DCT 高斯噪声提取 DCT 椒盐噪声提取 DCT 旋转提取 DCT 优点：基于DCT变换域的数字水印算法对低通滤波和有损压缩具有很好的稳定性。实验结果表明DCT鲁棒性比LSB的强。 缺点：在选择中频分量进行编码时，基于在高频中编码容易被各种信号处理攻击所破坏掉，并且在低频部分编码则容易被人察觉出来，因为人的视觉对低频分量很敏感。实验中表明其不能抵抗旋转攻击。 DWT DWT DWT 优点：利用小波变换产生的水印具有良好的视觉效果和抵抗多种攻击的能力。鲁棒性相比前两种方法强。 缺点：此方法的缺点就是在提取数字水印的时候需要原始的数字图像。 Thank you. あ り が と う Page ? * 提取水印与原水印相似度的比较 LSB DCT DWT 无攻击 0.8540 0.9807 1 加椒盐噪声 0.7841 0.6755 1 加高斯噪声 0.0157 0.9388 1 旋转攻击 -0.0552 0.0012 1 Matlab中使用的函数：sim=corr2(原水印，提取水印); Page ? * * *