关键字 |
| 无损的恢复可逆的可见水印、随机化的映射、一对一的复合映射,参数随机化,半透明的水印,双重的单调递增。 |
介绍 |
| 数字水印是在高需求有限的保护是有效的方式保护最近数字属性。本文回顾一些关于数字水印技术(可见以及不可见)和新方法的无损可逆水印技术与强大的安全说明。这是一个过程,这样的方式将信息嵌入到数字信号,任何人都不能轻易删除它。大部分的方案不支持删除可见水印。初步预期的结果比其他方法数学上显示了良好的效果 |
| 水印改变我W水印数据的原始数据,这样可以提高原始图像和水印。相关的一些因素,水印是韧性,安全,简单,困难和能力,这些也同样独有的权衡。鲁棒性水印检测的一致性有关处理后通过各种信号处理操作。安全处理去除水印的难度。的方案是安全的,如果知识嵌入算法不能帮助检测隐藏的数据位。能力相关的信息量,可以嵌入在一个给定的对象。重要的是有水印的图像是反对常见图像操作确保隐藏信息后仍可收回这样的改变。在第二种类型,推迟可见水印通常是常见的图像操作应用后清晰可见。也可见水印表达所有权信息直接在媒体,可以防止侵犯版权的尝试。 |
| 通常可见或不可见水印的嵌入,降解宿主媒体的质量。可逆水印技术允许合法用户删除嵌入的水印和恢复原来的内容。但并不是所有的可逆水印技术保证图像的无损的复苏,意味着恢复图像与原始图像相同,由像素的像素。图像的无损的恢复是很重要的,在许多应用程序中,出现严重的图像质量的担忧。一些应用程序是在法医实验室、医学图像分析、历史艺术影像,或在军事应用。 |
| 数字水印的需求是高的有效保护保护数字控制的属性。在这篇文章中有几个关于数字水印技术(可见以及不可见),也无损可逆水印技术的一种新方法,并有很强的安全说明。它由数学模型。数字水印是嵌入信息的数字信号的过程中,没有一个人可以很容易地删除它。大部分的方案不支持删除可见水印。实验预期结果比的数学方法。水印改变我W水印数据的原始数据,原始图像和水印后可以恢复。一些相关因素水印强度,安全,简单,困难和容量和其中的一些参数是相互排斥的权衡。强度与水印检测的一致性处理后通过各种信号处理操作。安全处理去除水印的难度。 A scheme is a secure scheme if the knowledge of the embedding algorithm does not help in detecting the hidden data bits. Capacity is related to the amount of information that can be embedded in a given cover object. The watermarked image must be resistant to common image operations so that the hidden information is still retrievable after alterations. In the second type, gives the visible watermarks which are generally clearly visible after common image operations are applied. Visible watermarks also convey ownership information directly on the media and can deter attempts of copyright violation. Watermarks Embedding by visible or invisible, corrupt the quality of the host media in general. Reversible watermarking is a technique that allow legitimate users to remove the embedded watermark and restore the original content as per the requirement. All the reversible watermarking techniques do not guarantees of lossless image recovery, that means, the recovered image is identical to the original, pixel by pixel. Lossless recovery is important in many applications where serious concerns about image quality take place. Some examples are forensics, medical image analysis, historical art imaging, or military applications as compared to the invisible counterpart |
二世。相关工作 |
| 有两种类型的图像的数字水印方法通常分为两种类型,是无形的和可见的。不可见水印方法的目的是嵌入版权信息稍微进入宿主媒体在版权侵权行为的情况下,隐藏的信息可以检索标识的所有权保护主机。有水印的图像应该对常见图像操作,确保隐藏信息后仍可收回这样的改变。第二种方法即可见水印,收益率一般清晰可见的可见水印应用和常见的图像操作后,可见水印传达信息直接在媒体所有权,可以阻止侵犯版权的尝试。 |
| 数字信息的复制和分布变得比以往任何时候都更容易由计算机技术的进步和互联网的扩散。因此逻辑属性的版权保护已成为一个重要的话题。版权保护的数字水印的方法([1],[2]),这意味着某些特定信息的嵌入版权所有者(公司标志,所有权图片等)到媒体是受保护的。数字图像水印方法是两种类型即无形的和可见的。第一类即隐形水印的目的是将无形的版权信息插入到宿主媒体在版权侵权的情况下,隐藏的信息可以检索标识的所有权保护主机。重要的是有水印的图像可以抵抗常见的图像操作,确保隐藏信息仍可收回后这样的改变。第二种类型的可见水印,给出了可见水印,一般常见的图像操作应用后清晰可见。可见水印也传达直接对媒体所有权信息,可以防止侵犯版权的尝试。 |
| 水印嵌入可见或不可见,降解宿主媒体的质量。可逆水印技术([3]-[4]),允许合法用户删除嵌入的水印和恢复原来的内容。但并不是所有的可逆水印技术保证无损图像恢复,这就意味着恢复图像与原来相同,由像素的像素。图像的无损的恢复是很重要的,在许多应用程序中,出现严重的图像质量的担忧。在法医实验室的一些例子包括,在医学图像分析中,历史艺术影像,或在军事应用。 |
| 与不可见水印相比,有提到无损的可见水印的文献相对较少。一些技术已经提出了无损的隐形水印在过去。常见的方法压缩原始主机的一部分,然后嵌入压缩数据与预期的有效载荷送入主机([5],[6],[7])。另一种方法是添加的扩展频谱信号theconsignment在主机,这样信号检测,也可移动[8]。第三个方法是操作的一组像素作为一个单元嵌入的信息([9],[10])。一个可以使用无损的隐形技术嵌入移动可见水印[11],[12],但是这些技术的低嵌入能力阻碍植入的可能性大大小的可见水印到宿主媒体。然而,在无损的可见水印,嵌入一个单色的常见方法水印使用像素值的确定性和可逆映射或DCT系数水印地区[13],[14],[15]。的另一种方法是旋转连续水印像素嵌入可见水印[15]。这些方法的优点之一是水印的不合逻辑的大小可以嵌入到任何主机的形象。然而,使用这些方法只能嵌入二进制可见水印,这是限制太多因此大多数公司的logo是丰富多彩的。 |
三世。算法 |
问题定义: |
| 数字水印的安全指的是未经授权的用户无法修改、删除检测或估计水印。通常攻击者的目的是消除,消除或降低水印的有效性,禁用探测器或攻击水印应用程序的概念。攻击被认为是成功的,如果攻击者破坏有水印的生命周期的任何阶段(见图1)。因此,内容所有者和水印软件必须确保每个阶段获得了这样的操作。,他们的安全属性来满足不同的需求根据水印的应用程序。在确保水印技术来获得这些需求的能力,有必要识别所有可能的风险和对对手的能力做出一些假设。仓库如果反对党对水印算法一无所知,他或她必须依靠常识的疲软大多数水印算法。在某些情况下,对手可以获得多个有水印的图像。敌人往往利用这种情况下删除水印,即使他/她不知道算法(如共谋攻击)。的系统,需要一个非常高水平的安全,最好假定对手知道一切算法分别从一个或多个密钥。这样的对手可以发现和利用的缺陷检测策略。在某些情况下,我们可以假定对手有水印检测器。 If the enemy knows zero about the algorithm, right of entry to a detector gives him/ her an advantage in attacking the watermark. |
| 攻击被描述为目的的任何处理,规避水印技术对于一个给定的应用程序。水印攻击包括正常的处理操作,如图像压缩,水印的意外损坏。这些扭曲不足以那些不能产生过度贫穷,否则改变对象将无法使用。研究人员认识到许多类型的可能攻击水印方案,每个人都使用一个水印过程的不同阶段。 |
| 该方法无损可逆的可见水印是基于适当的一对一的复合映射,可以设计不同类型的可见水印嵌入到图像。通过使用相应的反向映射,可以恢复原始图像无损的从结果有水印的图像。在无损的可见水印,黑白水印嵌入水印地区或删除纯粹是基于正确的或不正确的钥匙。还各种类型的水印嵌入使用一对一的复合映射技术已基本算法如下所示的形式和任意大小的水印也可以嵌入到任何主机的形象。只有二进制嵌入可见水印可以使用这些方法,而且限制,因此大多数公司标志是丰富多彩的。生成的密钥是通过使用哈希算法。典型的水印系统模型如下所示。本文使用散列密钥生成的水印算法 |
| 哈希算法用于提供信息安全服务。哈希函数经常使用数字签名算法,基于哈希的消息验证码,重点推导函数和随机数字代。一个散列算法的长度信息转换成电子数据的强烈表示的消息。消息摘要用于数字签名、身份验证的信息,和其他安全的应用程序。在数字签名应用程序中,使用时消息的散列值是符号作为一个替代的消息本身。验证消息的签名者和验证信息的完整性,接收方可以使用签名。 |
| 可逆的一对一的复合映射 |
| 首先,我们提出一个通用的一对一的复合映射转换为一组数值P = {p1, p2, p3, .....点}另一组Q = {q1、q2、q3……qM},各自从π映射到齐所有{i = 1、2、3 ....M}是可逆的。版权保护应用程序,所有的π值和齐图像像素值(灰度或颜色值)。复合映射f是一个一对一的函数与一个参数x = a或外汇以下方式: |
 eqn (1) |
| 在Fb−1是Fb的逆导致形成一个一个属性导致了事实,如果(Fa (p)) = (p)逆,然后(Fa (p))逆= p的所有值和p。另一方面,Fa (p)和facebook (p)通常是不平等的,如果?一个“不等于? b” |
| eqn描述的复合映射。(1)是可逆的,这是p,并且可以完全来自问使用以下公式: |
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引理1(复合映射的可逆性): |
| 如果q = Fb−1足总p对于任何外汇一对一的函数参数x,那么p = Fa−1 Fb的任何值,b, p和q。 |
| 证明:用(1)到Fa-1 Fb q |
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| 通过对足总p c值,右边,Fa−1 Fb Fb−1 (c),, afterFb andFb−1取消了,变成了Fa−1 (c)。但Fa−1 (c) = Fa−1 (Fa p),也就是p Fa和Fa−1后取消。也就是说,我们已经证明了p = Fa−1 Fb。 |
| 作为一个例子, |
| 如果外汇p = xp + d,那么外汇−1 p′= (p′−d) / x。 |
| 因此 |
| q = Fb−1 Fa p = Fb−1 (ap + d) = ((ap + d−d) / b] = ap / b |
| 所以,我们有 |
| Fa−1 Fb q = Fa−1 b美联社b + d = Fb−1 (ap + d) = ((ap + d−d) /] =(美联社/ a) =不是由Lemma1预期。 |
算法 |
1。通用的可见水印的嵌入 |
2。通用去除水印无损图像恢复 |
3所示。水印嵌入水印的半透明的颜色 |
4所示。一对一的映射出一倍的单调递增属性 |
四、伪代码 |
算法1:通用的可见水印的嵌入 |
| 输入:我和水印图像L。 |
| 输出:有水印的图片 |
| 步骤: |
| 1)从我选择一组像素P L是嵌入,并调用一个P水印。 |
| 2)表示的一组像素对应于W P Q。 |
| 3)每个像素的X值p p地区表示对应的像素在问Z和相应像素的值,并进行以下步骤。 |
| )通过应用一个估计技术获得p值接近,使用X的邻近像素的值(不包括X本身)。 |
| b) b值L。 |
| c)映射到一个新值q = Fb−1 Fa p |
| d)设置值Z的问。 |
| 4)设置每个剩余像素的值在W,惟有域外P,等于我相应的像素 |
算法2:通用水印去除Recoverthe无损的形象 |
| 输入:W有水印的图像和水印L。 |
| 输出:原始图像R从W中恢复过来。 |
| 步骤: |
| 1)选择相同的水印区域1 Q在W的算法。 |
| 2)在R,设置每个像素的值等于相应像素的W,域外 |
| 3)为每个像素Z值Q Q,在恢复图像R表示对应像素的值X和相应的像素Y在L, L,进行以下步骤 |
| )通过应用相同的估计技术获得相同的值在步骤3中,派生算法1 |
| b) b值L。 |
| c)通过设置恢复,p = Fa−1 Fb |
| d) X的值设置为p。 |
诉仿真结果 |
| 下面的两张图片显示了映射是colorimage做不同类型的水印的嵌入的水印 |
| 在图2中,我是原始图像,L是水印嵌入后和W是有水印的图像。在这个图,首先我们分配水印领域我有水印,剩下的像素将保持不变。选择一个参数,这是西北像素的P,和西北像素的平均值得到的水印领域P b将水印的像素。然后通过一对一映射的化合物,用于p和q的值,这个过程是在上面的algorithm1解释道。因此我们得到以下图像由于算法1 |
| 图3显示了不同类型的水印。在图3(一个)是不透明类型的水印。在3 (b)是有水印的图像水印的单色彩色水印和图3中类型。(c)是transculent类型用于水印嵌入的水印 |
六。结论和未来的工作 |
| 提出了一种新方法为可逆的可见水印无损图像恢复能力。这个方法使用一个复合映射可以绘制图像的像素值所需的可见水印。证明复合映射的可逆性无损可逆可见水印。这里是两种算法用于水印和删除水印拿回原始图像。因此利用这两种算法的水印嵌入和删除水印拿回原始图像得到恢复的图像完全类似于原始图像像素的像素。未来的工作将根据接下来的两个算法。水印嵌入水印的半透明的颜色,一对一的映射出一倍的单调递增属性for digital watermarking |
数据乍一看 |
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引用 |
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eqn (1)
