2-4浮水印嵌入频率域技术.doc

數位版權保護概論 期末報告 主題: 浮水印技術對數位醫學影像之品質影響 學生: 林亞駿 班級: 資工四乙 學號: 495G0040 目錄 1. 前言 3 2. 浮水印技術 3 2-1 浮水印簡介 3 2-2浮水印技術概述 5 2-3 浮水印嵌入時域技術 5 2-4 浮水印嵌入頻率域技術 8 2-5 浮水印嵌入醫學影像之結果 16 3 評估結果 24  前言 　醫學影像對醫生診斷病人的病情來說是非常重要的資訊來源，好比如說我們到各大醫院照X光、MRI(核磁共振攝影)、PET(正子斷成造影)、超音波(Ultrasonic)這些醫學影像都需要受到保護的，為了達到病人的隱私、資料搜尋的便利以及任何資訊隱藏，如：攝影地點、時間。 浮水印技術 2-1 浮水印簡介 浮水印可以是一個商標、序列號碼。大部分呈現型態都是將獨特Logo嵌入圖片當中。以影像浮水印來說又分為可是浮水印和不可視浮水印。圖2.1為可視浮水印，在各大學推甄簡章電子檔上，每一頁都會看到學校的Logo，此種放式是較常見的，但由於隱藏浮水印技術過於簡單，只要透過影像處理即可破壞、移除，並未達到真正保護的效果。不可視浮水印為嵌入影像不會被人眼察覺，以保護影像版權，如圖2.2所示，浮水印嵌入後必須保持原來影像品質，把影像保持在人眼較不易發現的品質範圍內，以後利用反向方法將浮水印取出。 　　不可視浮水印又分為兩種，一種是強健性浮水印，另一種是脆弱性浮水印，所謂強健性浮水印是指攻擊者只能破壞藏入的浮水印本身，而不會毀壞原始影像。強健性目的是為了保護智慧財產權，破壞者攻擊影像方法有壓縮、雜訊干擾、幾何轉換。脆弱性浮水印指影像經過稍微變動都能偵測出嵌入資訊的方法，此目的是用來影像驗證，確定影像的完整性。 2-2浮水印技術概述 　 目前使用數位浮水印技術依操作的領域不同分為時域及頻率域。 時域： 　　也就是將浮水印直接藏入影像像素值中，最簡單的方式就是把浮水印藏在影像像素值LSB中。 頻率域： 　　此種方式是將影像轉換到頻率域，再做嵌入浮水印的動作。常用的方式有DFT、DCT、DWT，由於低頻位置是影像中較重要的部分，而壓縮所遺失的資料是屬於高頻位置，如把浮水印嵌入較低頻的位置，那麼就能抵抗壓縮。 2-3 浮水印嵌入時域技術 2-3-1 Tseng方法 嵌入浮水印演算法： 由於區塊灰階平均值隱藏技術有可能產生反轉效應，所以要把原始影像做一些處理。2-6公式使灰階值調整7~248間。 r(x,y)=round() + 7 (2-1) 其中r(x,y)是調整後影像灰階值，I(x,y)為調整前影像灰階值，round指取整數。 把處理過之影像重新排列。重排方法如下。 假設原始影像大小256*256，浮水印大小64*64 (2-2) 2-7式子意思是，將處理過的影像區分成4096個區塊，每一個區塊含有16個值。把影像區分成4096個區域，目的是為了將浮水印一個數值藏入影像一個區塊，也就是有4096個區塊，每個區塊內有16個數值，右半部為影像轉換成一維型式，每個區塊內的值為一維矩陣每隔4096位置的值，假設要區分i個區塊，每個區塊有個j值，則 　　B(i,j)=I’(i+4096*j+1) (2-3) 其中B(i,j)表示區塊內的值，I’(i+4096*j+1)表示影像一維矩陣的值。  嵌入浮水印 計算每個區域的平均值() = (2-4) 根據浮水印的值，來計算修正值 = (-mod( 4p + 2 ) ) + p ,w(i)=0 (2-5) = (-mod( 4p + 2 ) ) + 3p+1 ,w(i)=1 其中p為自訂數，w(i)為浮水印值。 根據平均值()和修正值()來藏入浮水印，計算如下： B’(i , j) = B(i , j) -+ (2-6) 其中B’(i , j)為加入浮水印後之值。 把嵌入浮水印得到之B’(i , j)反向重排，即可得到一張加入浮水印之影像。 取出浮水印之演算法： 把待測影像打散重排，重排方式如前面所述。 解出浮水印 計算每一區塊的平均值()。 　= (2-7) 其中F(i,j)為待測影像重排後的值。 根據2-8式和2-9式來判斷浮水印值為0或1。 G(i) =0　 if | mod(4p+2) – p| p (2-8) G(i) =1　 if |