Algoritmi za ubacivanje i izvlačenje digitalnog vodenog žiga
Senka Drobac
Digitalni vodeni žigovi Tehnika ubacivanja dodatnog signala u
već postojeći signal Vrste DVŽ:
Otporni Neprimjetnost Otpornost na napade Sigurna detekcija
Lomljivi Neprimjetnost Detekcija izmjena Žig bi trebao preživjeti rezanje Ubacivanje oznake od strane neovlaštenih osoba
treba biti teško izvedivo
Sustav digitalnog vodenog žiga
Sustav digitalnog vodenog žiga može se podijeliti na četiri glavne faze: Fazu umetanja Fazu distribucije Fazu izvlačenja Fazu detekcije
Faza umetanja
Slika 1 – Faza umetanja
Faza distribucije slike
Slučajni napadi – nastaju uslijed uobičajenih operacija na slici
Namjerni napadi – nastaju s ciljem promjene, uništenja ili odstranjenja umetnutog žiga
Slika 2 – Faza distribucije
Faza izvlačenja digitalnog vodenog žiga
Postupci izvlačenja s obzirom na poznatost originalne slike: Slijepi ili nejasni Polu-slijepi Ne-slijepi ili nejasni
S obzirom na dostupnost ključa: Sustavi s privatnim ključem Sustavi s javnim ključem Asimetrični sustavi
Faza izvlačenja digitalnog vodenog žiga
Slika 3 – Faza izvlačenja
Faza detekcije Obavlja se analiza izvučenog žiga Aplikacije čija je svrha zaštita od neovlaštenog
kopiranja slika: Jednostavniji sustavi – da/ne odgovor Kompliciraniji sustavi - tekstualna oznaka vlasništva ili
slika loga Mjera sličnosti između originalnog umetnutog žiga
W i izvučenog žiga W* je normalizirana korelacija za pseudo-slučajne nizove:
Ili Hammingova udaljenost za binarne poruke
Algoritmi temeljeni na zbrajanju
Osnovni izraz prema kojem se obavlja umetanje je:
, gdje je faktor težine, a f' je promijenjeni koeficijent signala domaćina
Inverzna funkcija funkcije umetanja:
Algoritmi: Cox, Corvi, Xia, Chen, Xsu, Wang, ...
Algoritam Xia Digitalni vodeni žig: Gaussov niz pseudo
slučajnih realnih brojeva Prijelaz u DWT dvorazinskom strukturom
rastava uz upotrebu Haarovog filtra Umetanje u velike koeficijente visokih i
srednjih frekvencijskih pojaseva pomoću: , gdje je
parametar jačine umetanja, dok pokazuje povećanje velikih koeficijenata.
Algoritam Xia Izvlačenje žiga obavlja se inverznom
formulom:
gdje je parametar jačine umetanja, dok
pokazuje povećanje velikih koeficijenata. Utvrđivanje mjere sličnosti Hammingovom
udaljenošću
Primjeri
Originalna slika Označena slika
= 0.2
Primjeri
Originalna slika Označena slika
= 0.1
Primjeri
Razlika slika
Primjeri
Originalna slika Označena slika
= 0.3
Primjeri
Razlika slika
Primjeri
Originalna slika Označena slika
= 0.1
Primjeri
Razlika slika
Primjeri
Originalna slika Označena slika
= 0.3
Primjeri
Razlika slika