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  • 《现代电子技术》2006年第19期摘录:2006年第19期总第234值

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正文摘录:

2006年第19期总第234值得考虑的是度量水印检测的性能,水印检测算法应具有良好的可靠性和计算效率。在一些盲水印检测中,利用相关性和阈值间的比较来实现水印的检测。另外在一些非盲化水印中,需要利用原始图像来实现水印的检测。后者具有较好的稳健性。一旦水印被正确检测,则可能提取隐藏信息。2.2典型数字水印算法根据数字水印的加载方法的不同,可分为2大类:空间域水印算法和变换域水印算法。2.2.1空间域水印算法较早的水印算法从本质上来说都是空间域上的,水印直接加载在数据上,有如下几种:最低有效位方法(I。SB)这是一种典型的空间域数据隐藏算法。该方法是利用原数据的最低几位比特来隐藏信息(具体取多少比特位,以人的听觉或视觉系统无法察觉出差异为原则)。LSB方法的优点是有较大的信息隐藏量,但采用此方法实现的水印很脆弱,无法经受一些无损和有损的信息处理。此外,如果确切地知道水印隐藏在第几位LSB中,则水印可以很容易地被擦除或绕过。Patchwork方法及纹理块映射编码方法Patchwork方法是一种基于统计的水印,其加载方法是任意选择N对图像点,在增加一点亮度的同时,降低另一点的亮度值。纹理方法映射将一块纹理映射至与其相似的纹理上去,视觉不易察觉。该算法的隐蔽性较好,并且对有损的JPE()压缩、滤波、扭转等操作具有抵抗能力,但仅适用于具有大量任意纹理区域的图像,而且不能完全自动完成。文档结构微调方法由Brassil等人首先提出了3种在通用文档图像(PostScI’ipt)中隐藏特定二进制信息的技术,水印信息通过轻微调整文档中的以下结构来完成编码:垂直移动行距、水平调整字距、调整文字特性(如字体)。基于此方法的水印可以抵抗一些文档操作,如:照相复制和扫描复制,但也很容易被破坏,而且仅适用于文档图像类。2.2.2变换域水印算法基于变换域的技术可以嵌入大量比特数据而不会导致可察觉的缺陷。人们往往采用类似扩频图像的技术来隐藏水印信息。这类技术一般基于常用的图像变换,或基于局部或是全部的变换(比如:离散余弦变换(DcT)、小波变换(WT)、傅氏变换(FT或FFT)以及哈达马变换等)。这其中基于分块的DCT是最常用的变换之一,因为现在所采用的静止图像压缩标准JPE(]也是基于分块DcT的。较早的基于分块DCT水印技术是由一个密钥随机地选择图像的一些分块,在频域的中频上稍稍改变一个三元组以隐藏二进制序列信息。之所以选择在中频分量编码,是因为在高频编码易于被各种信号处理方法所破坏。而在低频编码,则由于人的视觉对低频分量很敏感,对低频分量的改变易于被察觉。该水印算法对有损压缩和低通滤波是稳健的。(;ox等人提出了基于图像全局变换的水印方法。明确提出了“加载在图像的视觉敏感部分的数字水印才能有较强的稳健性”的思想。该水印方案是对整个图像进行DCT,然后将水印加载在预先决定的范围内的除去DC分量的低频分量上,水印则是由高斯分布的一实数序列组成,水印加载在DCT系数的强度上,即改变DCT系数的程度大小正比于相应的频率分量的信号强度(简单情况下可用同一强度加载水印)。该算法不仅在视觉上具有水印的不可察觉性,而且水印的稳健性也非常好,可经受有损的JPEG压缩、滤波、D/A、A/D转换及重量化等信号处理,也可经受一般的几何变换如剪切、缩放、平移及旋转等操作,对照相复印和扫描等处理也具有较强的稳健性。3水印攻击分析数字水印是用来保护信息所有者的所有权的声明,或者所有者用来控制信息的内容的手段,水印攻击者的目的是要消除信息所有者的水印内容的有效性,使相应的检测工具无法正确恢复水印信号,或不能检测水印的存在,对水印攻击可以检验水印算法的稳健性和安全性。数字水印的攻击可以分为4大类:稳健性攻击稳健性攻击的目的是削弱数字水印的存在,或者是消除水印。最简单的有:基本攻击,即通过降低图像质量或采用常用的图像处理手段移去水印;共谋攻击,采用几个不同水印的相同载体数据进行攻击;另外有些攻击方法对含有水印的图像尝试移去预测水印。表示性攻击表示性攻击也称同步攻击,他是试图破坏相关性和使得水印检测器对水印的恢复变得不可能或不可实现的方法。其中著名的有几何变形攻击和马赛克攻击。几何变形攻击采用的是对数据进行几何变形,如:缩放、旋转、扭曲、裁剪、置换或插入等几何变形手段。马赛克攻击通过把一幅图像分割成足够小的图像块,将水印检测器屏蔽。另外还有跳跃性攻击,主要用来对音频信号水印系统进行攻击。解释性攻击解释性攻击试图产生假的原始数据或假的水印数据来制造混乱,cravel等人提出的方法是通过加入一个或几个另外的水印而使最先的原始水印不能被清楚地区分开。他的基本思想是:许多方案没有提供本质的方法来检测那些嵌入了两个水印的图像中,哪个水印是最先嵌入的。另一类解释性攻击是拷贝攻击,其基本思想是从一幅水印图像中将水印复制到另一幅目标图像中去,从而使版权保护中标志身份的水印失信。合法性攻击合法性攻击主要是利用法律上的一些漏洞以达到攻击的目的,这种攻击问题大多超出技术讨论65

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