信息隐藏与数字水印技术1new

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1、信息隐藏与数字水印技术概论信息科学与技术学院信息隐藏技术术语¶信息隐藏是利用人类感觉器官对数字信号的感觉冗余，将一个信息（称为待隐藏信息或秘密信息,SecureMessage）隐藏在另一个公开信息（称为遮掩信息或载体,CoverMessage）中，信息因此而受到保护.¶秘密信息(SecureMessage):版权信息、秘密数据、序列号…¶载体信息((gCoverMessage)):图像、视频、音频、文本…¶信息隐藏系统一般由密钥(Key)控制，即通过嵌入算法(EmbeddingAlgorithm)将秘密信息隐藏于公开信息中，而隐藏载体则通过信道(Communi

2、cationChannel)传递，在接收端用检测器从载体中恢复或检测秘密信息。2信息隐藏技术术语¶由于在隐藏后外部表现的只是遮掩信息的外部特征，故并不改变遮掩信息的基本特征和使用价值。¶信息隐藏方法的最大特点是：除了被通知的有关方面以外的任何人都不知道秘密信息存在这个事实，这就较之单纯的加密方法更多了一层保护，使得需要保护的消息由“看不懂”变为了“看不见”。3信息隐藏技术通信模型置乱传输0111011……嵌入信息隐藏模型发送端4信息隐藏技术通信模型检测是否含有秘密信息？恢复0111011……反置乱信息隐藏模型接收端5信息隐藏与传统密码技术关系¶传统加密技术的局

3、限性¶明确提示攻击者哪些是重要信息，容易引起攻击者的好奇和注意，并有被破解的可能性，而且一旦加密文件经过破解后其内容就完全透明了¶攻击者可以在破译失败的情况下将信息破坏，使得即使是合法的接收者也无法阅读信息内容¶加密后的文件因其不可理解性也妨碍了信息的传播¶随着电脑硬件的迅速发展，破解技术日益成熟¶信息隐藏与密码技术的关系¶密码技术仅仅隐藏了信息的内容，而信息隐藏不但隐藏了信息的内容而且隐藏了信息的存在;¶密码技术与信息隐藏技术并不是互相矛盾、互相竞争的，而是互补的。6信息隐藏与数字水印的联系和区别¶联系–信息隐藏技术包括数字水印技术–数字水印技术要将水印嵌入

4、到载体中,就需要用到信息隐藏的算法,把水印隐藏到载体中–两者都要求不可感知性¶区别–信息隐藏技术侧重于隐藏容量,对隐藏容量要求较高,而对鲁棒性要求不高;数字水印技术侧重于鲁棒性–信息隐藏技术主要应用于隐蔽通信,而数字水印技术主要应用于版权保护和内容可靠性认证7信息隐藏藏分技术分类信息隐藏InformationHiding数字水印潜信道叠像术信息伪装DigitalWatermarkingCovertChannelsImageCoveringSteganography脆弱水印稳健水印语义伪装技术伪装FragileRobustLinguisticTechnical可

5、见水印不可见水印Visibleinvisible8数字水印技术分类¶按外表划分:可感知和不易感知水印¶按嵌入技术划分:空域和变换域水印¶按应用划分:鲁棒和脆弱(半脆弱)水印¶按水印的载体上划分:图像水印、音频水印、视频水印、文本水印、软件水印¶按检测过程划分:盲水印(公开)、非盲(私有)水印、半盲（半私有）水印¶按密钥划分:私钥(对称)和公钥(非对称)水印¶按内容划分:有意义水印和无意义水印9数字字印水印技术特点¶数字水印（DigitalWatermark）技术是将与多媒体内容相关或不相关的一些标识信息直接嵌入多媒体内容当中，但不影响原内容的使用价值，并不容易

6、被人的知觉系统觉察或注意到。通过这些隐藏在多媒体内容中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者，或者是否真实完整。作为数字水印技术基本上具有下面几个方面的特点：–安全性：数字水印的信息应是安全的，难以篡改或伪造，同时，应当有较低的误检测率。–隐蔽性：数字水印应是不可知觉的，而且应不影响被保护数据的正常使用，不会降质。–鲁棒性：是指在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：嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息，或购买者的序列号，这样有利于解决版权纠纷，保护数字产权合法拥有者的利益。尤其是隐

7、蔽通信领域的特殊性，对水印的容量需求很大。10鲁棒水印特点¶透明性。水印在通常或特定视/听觉条件下不可感知；¶安全性。未经授权者很难检测出水印，经授权者能很快地提取出水印；¶鲁棒性。水印信号在经历多种无意或有意的信号处理后，仍能保持完整性或仍能被准确鉴别的特征；¶无二意性。提取的水印能够证明版权所有者，不会引起争议；¶实时操作性。在保证水印基本性能的同时，水印算法尽可能计算复杂度低，便于操作。11脆弱水印特点¶不可见¢即嵌入水印后的数字多媒体数据必须要有很高的峰值信噪比（peaksignal-to-noiseratio,PSNR）¶具有篡改证明能力¢即必须对传

8、输数据的篡改非常敏感¶受到篡改后能自动