20、图像水印与隐写分析技术解析

图像水印与隐写分析技术解析

1. 图像水印曝光时间变化攻击

在图像水印系统中，曝光时间变化攻击（Exposure Time Change Attack，ETC）是一种新的攻击范式。研究发现，当对加水印的图像进行不同曝光处理时，许多图像水印系统无法正确解码水印。

在实验中，从包含2000张不同曝光时间图像的数据库中选取图像与加水印图像进行对比。通过实验分析了融合图像数量对互相关得分 ( s_1 ) 和错误率的影响，结果如图6所示。随着融合图像数量的增加，错误率近似为0.5，这是一个令人满意的结果。同时，还分析了融合图像数量对结构相似性指数（SSIM）的影响，如图7所示。可以观察到，ETC第一阶段的攻击效果在融合过程中得以保留，融合图像与原始图像相似。从400张不同曝光时间的图像融合得到的图像如图8a所示，该融合图像具有良好的感知质量。使用水印解码算法从融合图像中提取水印图像，如图8b所示，显然无法成功检测到水印。

在图像融合过程中，为每张图像分配的权重取决于曝光时间变化的程度。与加水印图像相比，曝光时间变化越大，权重越大。目前正在研究选择最佳权重的方法。

2. 基于差分图像的隐写分析

2.1 隐写与隐写分析概述

隐写术的目的是将信息无形地隐藏在载体中，使隐藏数据的存在难以被察觉。而隐写分析则旨在揭露隐藏数据的存在。大多数隐写分析算法主要分为两类：特定嵌入算法的隐写分析和通用（盲）隐写分析。通用隐写分析试图独立于嵌入算法和图像格式来检测嵌入消息的存在。

通用隐写分析的基础是载体图像和含密图像之间存在差异，关键在于发现能够体现这种差异的统计特征。目前，特征主要从图像像素（或变换系数）的直方图以及相邻