发布时间 : 星期六 文章数字水印 DCT域更新完毕开始阅读0e0aa8fc10661ed9ad51f3ea
3、低通滤波攻击
四、数字水印的性能评估和攻击
对水印的性能建立合理的评估方法和基准是数字水印研究的一个重要内容。对水印的评估主要包括以下两个方面：水印健壮性的评估；嵌入水印对图像引起的失真的主观和客观定量评估。一般而言，在水印健壮性与不可感知性之间需要进行折中。因此，为了能够进行公平合理的性能评估，我们必须尽量保证各个水印系统是在可比较的条件下进行测试，即应该在给定图像视觉可见性要求的前提下进行测试。
4.1影响水印健壮性的因素
1、嵌入的信息量。它直接影响水印的健壮性。对同一种水印方法而言，要嵌入的信息越多，则水印的健壮性越差。被嵌入的信息依赖于各种不同的应用场合。
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2、水印嵌入强度。水印嵌入强度和水印可见性之间存在着一个折中。增加健壮性就要增加水印嵌入强度，相应地也会增加水印的可见性。
3、图像的尺寸和特性。图像的尺寸对嵌入水印的健壮性有直接影响。一个实用的水印软件程序应该能够比此图片中恢复出水印。对用于打印的图像，通常需要它是高清晰度的。但是，同时也希望这些图像被扫描并被放到网上后能够得到保护。图像的特性也有重要影响。对扫描的自然图像具有较高健壮性的方法在用于诸如计算机产生的合成图像时，健壮性会大大削弱。一个公平的基准测试所能适应的图像尺寸范围应该很大，从几百个到上万个像素，并且用于测试的图像也应该为不同类型的图像。
4、密钥。密钥对系统的安全起了重要的作用。水印算法中，密钥空间必须足够大，以使穷举攻击法失效。
4.2视觉质量的定量描述
两种定量度量的方法：
1、基于像素的度量方法
此方法属于量化失真度量，用它得到的结果不依赖于主观评估，它允许在不同的方法之间进行公平的比较。大部分在视觉信息处理中的失真量度量或质量方法都属于差分失真度量。该度量都是建立在原始的未失真图像与修改后的失真图像的差值的基础上的。差分失真量度量不能很好地与人类视觉系统想对应，而复杂的水印方法可能会利用一种或多种视觉系统的效应，因此将它们用于水印技术就会带来一些问题，例如使用上述方法来定量度量由水印处理过程所带来的失真，可能会导致度量的不正确评估。如果使用适合于人类视觉的失真量度量，就可能更为有效。 2、可见性质量度量
人们认识到基于像素的失真量度量的弱点，于是越来越多的研究集中于与人的视觉系统相适应的失真量度量。可见性质量利用了人的视觉系统的对比敏感性和掩蔽现象，它是基于人的空间视觉的多通道模型
五、总结
首先，离散余弦变换在图像处理中的作用非常重要，在本设计中，运用离散余弦变换嵌入水印，是嵌入在原图像的低频部分。本文提出的水印算法的鲁棒性虽然不及一些需要原图的水印算法，但是相比而言不需要未加水印的原始图像，而且这种算法可以抵抗一些常见的攻击方法，如：旋转、裁减。低通滤波等等。如果通过直方图均衡的预处理,还可以提高算法的性能,实验证明此算法有较好
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的鲁棒性。本实验采用的仿真软件是MATLAB7.0，此版本与较高版本相比会缺少一些函数，但对本次设计不会有太大影响。
其次，应该说嵌入水印的图像还是比较清晰的，这说明离散余弦变换法还是具有实用价值的。当不加任何攻击时，提取的水印是非常清晰的，和源图像相似程度高达99.55%！这种算法对低通滤波攻击和剪切攻击来说，提取水印的效果还是比较好的；但对于旋转攻击和剪切攻击来说，效果却并不理想。当旋转和剪切攻击，水印就提不出来了。这证明离散余弦变换还是具有一定的局限性的。数字水印的方法有很多，但是每一种单独的方法都无法禁得起多种方法的图像处理，只有组合不同的方法才能达到更好的效果。
最后，程序使用了最一般的循环语句，而没有考虑到代码的优化。在本论文中，程序的执行花销时间很少，但若是图像比较大的话，是一定要考虑代码优化问题的。特别是for循环，当采用向量化循环方法将使运行时间成百上千倍的缩减！另外也没有考虑预分配数组的问题，当加入预分配数组后，运行时间也会明显缩短，而且会使内存有较大的连续空间，而不会使存储器出碎片。
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