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