第11章 多媒体信息安全多媒体 技术课件.pptVIP

11.5.4 音频水印 音频水印的嵌入和提取 音频水印就是通过修改数字化音频的量化比特位数据来嵌入水印。音频水印嵌入和提取应考虑以下因素： 水印嵌入量受限于采样频率 音频水印算法要有针对音频信号传输过程中变化的鲁棒性 音频水印算法要兼顾人耳听觉特性，满足不可感知性 音频信号具有特定的攻击，如回声、时间缩放 音频水印算法 根据水印加载方式的不同，音频数字水印算法也可以分为两类：时域音频水印算法、变换域音频水印算法。 时域音频水印算法 时域音频水印算法可以提供简捷有效的水印嵌入方案，具有较大的信息嵌入量，但对语音信号处理的鲁棒性较差。常用的时域音频水印算法有：最低有效位法（LSB）、回声隐藏法等。 回声隐藏法 变换域音频水印算法 常见的变换域音频水印算法有DFT音频水印算法、DCT音频水印算法和DWT音频水印算法。 DFT音频水印的经典算法是相位水印算法。它利用了人类听觉系统对声音的绝对相位不敏感，但对相对相位敏感这一特性。 水印嵌入算法如下： ①将原始音频序列分割成等长的小段。在每段中嵌入相同的水印，水印的长度等于每段的长度。 ②对每个音频片段进行DFT变换，生成相位矩阵和幅度矩阵。计算并存储相邻段对应频率点的相位差。利用水印信息和相位差矩阵修改相位矩阵。 ③利用修改的相位矩阵和原始幅度矩阵进行IDFT，生成含水印的音频信号。 水印提取时，首先要获得含水印音频信号的同步信息、信号段的长度。具体分三步： ①在已知信号段长度的情况下，将待检测的音频信号分段。 ②提取出第一段，对它做DFT，计算相位值。 ③根据相应的阈值，对相位值进行检测，得到0或1值，构成水印序列。 11.5.5 图形水印 图形水印的嵌入和提取 图形水印通过修改具有特定组织形式的图形表示数据信息来嵌入水印，嵌入的水印信息可以是随机序列、二值图像、灰度图像等。图形水印的嵌入和提取应该考虑以下因素： 图形数据的特点：没有固定的数据顺序和明确的采样率，冗余信息少等 要求更为严格的不可见性 考虑针对图形水印的攻击：如模型位移，旋转，网格压缩等 三维模型水印算法 三维模型数据组织 二维平面中的一个点，可以在欧几里得空间中用笛卡尔坐标指定。如图11.21(a)所示。同样，三维信息也能够被欧几里得三维空间模拟，在这个空间中一个点被三个坐标指定 计算机中三维数据的表示 它是采用特定的模型来描述，而不是对每一个点进行描述。三维模型把三维对象看作大小不一且具有一定方向的曲面的集合。在网格法中，曲面使用一系列多边形网格构成的面片来表示的，最常用的就是三角形面片。如下图： 三维模型水印算法 三维模型水印并不是通过改变三维模型的二维纹理图像来嵌入水印，而是通过改变三维模型中的三维数据几何信息来嵌入水印。 原因在于纹理只是三维数据的附加信息，容易受损或者替换掉，而影响三维数据本质特征的则是它的三维点和几何关系信息，几何关系作为点之间的关系是不能被改变的，否则会引起三维数据视觉上的巨大改变。 三维模型水印算法 由于网格是普遍采用的三维模型建模方法，因此三维模型水印算法研究主要集中在网格水印算法。 网格水印算法可以分为： 空域网格水印算法 变换域网格水印算法 空域网格水印算法是直接在原始网格中通过调整网格几何、拓扑和其他属性参数嵌入水印。 变换域网格水印先对网格数据信息进行处理，然后把三维模型通过频域变换转化为一组不同分辨率层次的频域系数和一个粗糙模型。通过修改频域系数嵌入水印，然后再通过逆变换得到嵌入水印后的模型 本章小结 多媒体信息安全是信息安全的一个重要方面。多媒体信息安全的基本技术包括知识产权管理和保护、多媒体信息的保护、数字水印等。其要素包括：机密性、完整性、可用性、可控性和不可抵赖性。良好的安全性是保证多媒体信息的采集、存储、加工、传输、回放以及知识产权等得以正常和规范的进行的基本要素。 A通过如下运算对消息m进行签名： A对m进行签名 对签名的认证 第三方无从知晓k2，因此无法计算出Sig。不难看出，在事后A无法否认曾发送此消息的行为：因为除了A之外，任何人都不能从m计算出Sig来，由此提供抗抵赖服务。 11.4 多媒体信息隐藏 11.4.1 概述 11.4.2 信息隐藏技术的分类 11.4.1 概述 信息隐藏定义 将信息藏匿于一个宿主信号中，使不被觉察到或不易被注意到，却不影响宿主信号的知觉效果和使用价值。 信息隐藏与数据加密的区别： 隐藏对象不同 保护的有效范围不同 需要保护的时间长短不同 对数据失真的容许程度不同 11.4.2 信息隐藏技术的分类 11.5 多媒体数字水印 11.5.1 概述 11.5.2 图像水印 11.5.3 视频水印 11.5.4