基于虚拟光学的三为空间数字水印系统

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1、基于虚拟光学的三为基于虚拟光学的三为空间数字水印系统空间数字水印系统数字水印数字水印是实现多媒体数字作品（图像、视频、音频等）的版权保护的有效方法。已经成为多媒体信息安全领域的一个研究热点！ 数字水印是一种嵌入到图像、视频或者声音中的不可见的标志，通过对水印的检测可以达到版权保护版权保护的目的。 基于虚拟光学的三维空间数字水印系统基于虚拟光学的三维空间数字水印系统基于虚拟光学信息隐藏理论虚拟光学信息隐藏理论提出了一种三维空间的数字水印算法。该算法的测试结果表明，该算法对于噪声叠加噪声叠加、剪切剪切、有损压缩有损压缩等常见的信号处理压缩都有较高的鲁棒性。该算法由于引入虚拟光学信息隐藏思想，将虚拟

2、光路的几何结构参数作为密钥，设计了多重锁和多重密钥，大大提高了水印系统的密钥空间，仿真结果表明该算法具有良好的安全性。 三维水印系统的理论模型W为水印图像信息平面(原始图像)水印 信息平面假定信息平面和水印图像由相同选定波长的相干光照明。光波由信息平面或水印图像到虚拟成像透镜的前表面的传播可由离散菲涅耳衍射变换(DiscreteFresneldiffraction，DFD)计算。面与水印之间的空间距离表示DFDA,B,m,n;ZAB, 为简单起见，引入一个算子DFDA,B,m,n;ZAB, 用来描述数字空间的菲涅耳衍射过程，Z1一Z2 =z其中，A和B表示在传播方向上空间分离的两个平面，间距记

3、为ZAB；表示虚拟光波波长。由傅里叶光学理论： 由傅立叶光学理论其中C=exp(j2ZAB)(j2zA)，是一个复常数。取虚拟成像透镜的前表面L作为参考平面。对于信息平面(原始图像)，令AI，zz2，BL；对于水印，令AW，zz，BL。则信息平面和水印到虚拟成像透镜前表面的DFD变换的加权和可表示为下式： t为复振幅透过率函数：由傅立叶光学理论。嵌入水印后的图像能够在I处被重建出来，其中眼色距离为即嵌入水印后的图像在重建平面处的复振幅分布可由下式计算接收方在收到经过通信链路传来的复振幅分布文件 后，只需进行取模平方操作即可得到其强度分布图像。检测水印时，首先利用正确的参量 ，对 进行逆傅立叶D

4、FD变换，从而得到正确的 。然后利用正确的参量 对 进行另一个离散菲涅尔衍射变换DFD即可从图像中抽取处水印。水印的检测过程可以用下面的方程表示：从水印的检测过程我们可以看出，水印的检测过程不需要原始数据，因此属于盲水印算法。仿真实验与分析（水印嵌入与检测）水印的嵌入与检测水印的不可见性！原始图像和嵌入水印后的图像之间的能量归一化均方误差为0.0434，从客观上说明了水印嵌入后对图像的影响很小增加白噪声抗噪声能力剪切操作有损压缩水印算法对于音频信息的测试结果水印算法对于音频信息的测试结果水印算法安全性测试结果 由于虚拟光学概念的引入，数字水印算法具有良好的安全性。 我们通过在数字域仿真光学过程中的传播规律，将虚拟光路的几何结构参数作为密钥，从而设计出了多重锁和多重密钥，这大大提高了数字水印算法的安全性，使得哦该算法具有较强的抵抗恶意攻击的能力。 即使公开水印的检测算法，如果攻击者不知道波长，距离参量，焦距等多重密钥，也无法读出水印。