第9章-信息隐藏技术原理.ppt

第9章信息隐藏技术原理学习任务学习任务9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述芦花丛里一扁舟，俊杰俄从此地游，义士若能知此理，反躬逃难可无忧。9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述（3）图像自恢复9.1信息隐藏技术概述（5）数字内容保护信息隐藏技术的其他应用：（6）数字指纹（7）使用控制（8）票据防伪（9）数字水印与数字签名相结合9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.1信息隐藏技术概述9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.2信息隐藏技术原理9.3匿名通信技术9.3匿名通信技术9.3匿名通信技术9.4数据隐写术9.4数据隐写术9.4数据隐写术9.4数据隐写术9.4数据隐写术9.4数据隐写术9.4数据隐写术9.4数据隐写术9.4数据隐写术9.4数据隐写术9.5隐蔽信道9.5隐蔽信道9.5隐蔽信道9.5隐蔽信道9.5隐蔽信道9.5隐蔽信道9.5隐蔽信道9.5隐蔽信道9.6版权保护/数字水印将一些标识信息（即数字水印，如机构Logo、产品序列号等）直接嵌入数字载体当中（包括图像、声音、视频、文档、软件等），且不影响原载体的使用价值，也不容易被探知和再次修改。安全性：难以篡改或伪造；较低的误检测率；数字水印随内容发生变化。隐蔽性：不可感知，不降低使用价值。鲁棒性：经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持部分完整性并能被准确鉴别。水印容量：有足够的水印容量，即载体在不发生形变的前提下可嵌入的水印信息量。按特性划分鲁棒数字水印：适用于版权保护等领域。脆弱数字水印：适用于完整性保护等领域。按水印所负载的媒体分图像水印音频水印视频水印文本水印等按检测过程划分明文水印：检测过程需要原始载体或原始水印。盲水印：检测过程不需要任何原始数据。按内容划分有意义水印：水印本身是数字图像或数字音频等。无意义水印：水印对应于一序列号。按用途划分票证防伪水印；版权保护水印；篡改提示水印等。按水印隐藏位置划分时（空）域数字水印；频域数字水印；时/频域数字水印；时间/尺度域数字水印等。空域算法LSB（LeastSignificantBits），将信息嵌入到随机选择的图像点中最不重要的像素位的方法；利用像素的统计特征将信息嵌入像素的亮度值中。9.6版权保护/数字水印9.6版权保护/数字水印Patchwork算法随机选择N对像素点(ai,bi)，然后将每个ai点的亮度值加1，每个bi点的亮度值减1，这样整个图像的平均亮度保持不变。利用此特点插入水印信息。要嵌入“1”：升高ai，降低bi要嵌入“0”：降低ai，升高bi优点整体亮度没有变化，能够抵抗一些统计检测分析；缺点鲁棒性不够强。变换域算法先计算图像的离散余弦变换（DCT），然后将水印叠加到DCT域中幅值最大的前k个系数上。水印的嵌入算法为：压缩域算法将水印信息直接添加到JPEG、MPEG标准的图像或视频的压缩域中。NEC算法以密钥为种子来产生伪随机序列，该序列具有高斯N(0,1)分布，密钥一般由作者的标识码和图像的哈希值组成。对图像做DCT变换；伪随机高斯序列来调制（叠加）该图像除直流（DC）分量外的1000个最大的DCT系数。生理模型算法包括人类视觉系统HVS（HumanVisualSystem）和人类听觉系统HAS。利用从视觉模型导出的JND（JustNoticeableDifference）描述来确定在图像的各个部分所能容忍的数字水印信号的最大强度，从而能避免破坏视觉质量。空间域方法变换域方法模糊认证3.数字水印攻击分析水印攻击包括主动攻击和被动攻击。主动攻击是篡改或破坏水印。而被动攻击则试图破解数字水印算法（1）水印攻击的方式1）简单攻击也可称为波形攻击或噪声攻击，就是通过对水印图像进行某种操作，削弱或删除嵌入的水印。2）同步攻击试图使水印的相关检测失效，或使恢复嵌入的水印成为不可能。这类攻击的一个特点是水印实际上还存在于图像中，但水印检测函数已不能提取水印或不能检测到水印的存在。9.6版权标志/数字水印（2）水印攻击的技术方法1）VQ攻击只要在两个认证单元中嵌入的水印信号相同且每一个认证单元所嵌入的水印信号与其它认证单元的内容无关时，就可以把它们互相替换来修改图像内容而不会导致认证失败。2）