关于数字版权加密的转载文章

了解一下数字加密,并无坏处。

原文:https://www.zhihu.com/question/50735753

本文分为五个部分,第一部分综述;第二部分频域数字盲水印制作原理介绍;第三部分盲水印攻击性实验;第四部分总结;第五部分附录(源代码)。

一、综述
本文提供的一种实现“阿里通过 肉眼无法识别 的标识码追踪员工”的技术手段。通过看其他答主的分析,阿里可能还没用到频域加水印的技术。

相对于空域方法,频域加盲水印的方法 隐匿性更强,抵抗攻击能力更强 。这类算法解水印困难,你不知道水印加在那个频段,而且受到攻击往往 会破坏图像原本内容 。本文简要科普通过频域手段添加数字盲水印。对于 web,可以添加一个背景图片,来追踪截图者。

所谓 盲水印 ,是指人 感知不到 的水印,包括 看不到听不见(没错,数字盲水印也能够用于音频)。其主要应用于音像作品、数字图书等,目的是,在 不破坏 原始作品的情况下,实现 版权 的防护与追踪。

添加数字盲水印的方法简单可分为空域方法和频域方法,这两种方法添加了 冗余信息 ,但在编码和压缩情况不变的情况下, 不会使原始图像大小产生变化(原来是 10MB 添加盲水印之后还是 10MB)。

空域是指空间域,我们日常所见的图像就是空域。空域添加数字水印的方法是在空间域直接对图像操作(之所以说的这么绕,是因为不仅仅原图是空域,原图的差分等等也是空域),比如将水印直接叠加在图像上。

我们常说一个音有多高,这个音高是指频率;同样, 图像灰度变化强烈的情况, 也可以视为 图像的频率 。频域添加数字水印的方法,是指通过 某种变换手段(傅里叶变换,离散余弦变换,小波变换等)将图像变换到 频域(小波域),在频域对图像添加水印,再通过 逆变换 ,将图像转换为空间域。相对于空域手段, 频域手段隐匿性更强,抗攻击性更高

所谓对水印的攻击,是指破坏水印,包括 涂抹,剪切,放缩,旋转,压缩,加噪,滤波等。 数字盲水印不仅仅要敏捷性高(不被人抓到),也要防御性强(抗打)。就像 Dota 的敏捷英雄往往是脆皮, 数字盲水印的隐匿性和鲁棒性 是互斥的 。(鲁棒性是抗攻击性的学术名字)

二、频域制作数字盲水印的方法
信号是有频率的,一个信号可以看做是无数个不同阶的正弦信号的的叠加。

上式为傅里叶变换公式, 《关于数字版权加密的转载文章》是指时域信号(对于信号我们说时域,因为是与时间有关的,而图像我们往往说空域,与空间有关), 《关于数字版权加密的转载文章》是指频率。想要对傅里叶变换有深入了解的同学,建议看一下《信号与系统》或者《数字信号处理》的教材,里面系统介绍了傅里叶变换、快速傅里叶变换、拉普拉斯变换、z 变换等。

简而言之,我们有方法将时域信号转换成为频域,同样, 我们也能将二维信号(图像)转换为频域。 在上文中提到, 图像的频率是指图像灰度变换的强烈情况 。关于此方面更系统的知识,参见冈萨雷斯的《图像处理》。

下面以傅里叶变换为例,介绍通过频域给图像添加数字盲水印的方法。 注意, 因为图像是 离散信号 ,我们实际用的是 离散傅里叶变换 ,在本文采用的都是 二维快速傅里叶变换 ,快速傅里叶变换与离散时间傅里叶变换等价,通过蝶型归并的手段,速度更快。下文中傅里叶变换均为二维快速傅里叶变换。

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