第四章 實驗結果
4.2 實驗數據與影像結果
4.2.2 本論文與Wang[32]之實驗結果比較
我們的方法將 Wang[32]的浮水印大小從 32×32 擴張成 64×64 之目的,是為 了可以提供更多的嵌入資訊,並提供更好的不可視性及強韌性。為了驗證本論文 方法與 Wang[32]的浮水印在經過多樣化影像攻擊下所展現的效能,我們使用 Checkmark 進行五大類的影像攻擊測試,分別為:雜訊類攻擊、去雜訊類攻擊、
幾何類攻擊、壓縮攻擊及其它類影像攻擊。圖 4.2 為 Wang[32]與本論文方法嵌入 浮水印後之藏匿影像。
(a) (b)
圖 4.2:為嵌入浮水印後之影像。(a) Wang[32] (PSNR = 41.44dB),(b)本論文方 法(PSNR = 37.18dB)
藏匿影像經 Checkmark 雜訊類攻擊後,擷取出的浮水印影像品質,如表 4.3 所示。
表 4.3:本論文與 Wang[32]受雜訊類攻擊後之浮水印結果 方法 Wang[32] Our method
胡椒鹽雜訊
Q 值 0.9785 0.9895
高斯雜訊
Q 值 0.9958 0.9983
由實驗結果可以得知,本文論將浮水印放大後的結果與 Wang[32]在面對雜 訊類攻擊處理都有不錯的強韌性,並且擷取出的浮水印均可透過人眼輕易識別外 型。數據顯示出本論文的浮水印品質皆高於 Wang[32]的方法。
藏匿影像經 Checkmark 去雜訊類攻擊後,擷取出的浮水印影像品質,如表
4.4 所示。
表 4.4:本論文與 Wang[32]受去雜訊類攻擊後之浮水印結果 方法 Wang[32] Our method
降噪處理
Q 值 0.9940 0.9971
高斯濾波
Q 值 0.9992 0.9985
中值濾波
Q 值 0.8824 0.9592
修整平均濾波器
Q 值 0.9938 0.9968
Wiener 濾波
Q 值 0.9962 0.9980
由實驗結果可以得知,本文論及 Wang[32]在面對去雜訊類攻擊處理都有不 錯的強韌性,並且擷取出的浮水印均可透過人眼輕易識別外型。數據方面顯示出 本論文的浮水印品質皆高於 Wang[32]的方法,惟面臨中值濾波的表現則略顯薄 弱;由於兩個方法都將浮水印僅嵌入在低頻部分,造成效能些許下降的結果。但 仍高於 Wang[32]的方法。從結果可知我們的方法雖然加大了浮水印尺寸,但面 對去雜訊類攻擊仍有很好的強韌性。
藏匿影像經 Checkmark 幾何類攻擊後,擷取出的浮水印影像品質,如表 4.5 所示。
表 4.5:本論文與 Wang[32]受幾何類攻擊後之浮水印結果 方法 Wang[32] Our method
拼貼處理
Q 值 0.1261 0.3060
影像裁剪
Q 值 0.1956 0.4883
線性轉換
Q 值 0.5041 0.8086
投影處理
Q 值 0.1770 0.5046
旋轉
Q 值 0.4551 0.7695
行列移除
Q 值 0.9837 0.9983
縮放處理
Q 值 0.9961 0.9997
圖像扭曲
Q 值 0.3062 0.6560
由表 4.5 可知,我們的方法面對幾何類攻擊浮水印品質在 0.8 以上的有:線 性轉換、行列移除與縮放處理。其中本論文在線性轉換的浮水印品質相對 Wang[32]高。浮水印品質介於 0.45~0.65 的有:投影處理、旋轉、圖像扭曲,本
論在這三項攻擊相對 Wang[32]高。浮水印品質介於 0.4 以下有:拼貼處理及影像 裁剪,本方法在浮水印外型的呈現仍可辨視。幾何類攻擊的破壞,往往讓許多浮 水印技術面臨較嚴峻的考驗。其中拼貼處理將嵌入後的影像再放進另一張的影像 之中,形成一張完全不同的影像結果,因此造成浮水印擷取時品質的下降。由實 驗結果證本論文在幾何類的攻擊中,其浮水印尺寸雖相對於 Wang[32]擴張一倍,
但浮水印品質並未因此下滑,反而皆高於比較方法,反應出本論文對於幾何類攻 擊的效能有明顯的改進。
儘管本論文方法的浮水印品質有明顯的改善且浮水印人眼可輕易辨識,但在 幾何類特定的攻擊中仍出現大量的失真情形。
藏匿影像經 Checkmark 壓縮類攻擊後,擷取出的浮水印影像,如表 4.6 所示。
表 4.6:本論文與 Wang[32]受壓縮類攻擊後之浮水印結果 方法 Wang[32] Our method
JPEG
Q 值 0.9995 0.9989
小波壓縮攻擊
Q 值 0.9949 0.9997
由表 4.6 可得到,面對壓縮類攻擊浮水印品質兩個方法浮水印都有在 0.99 以 上的好品質,代表兩個浮水印方法透過 DCT 轉換,讓浮水印面對壓縮攻擊具有 良好的強韌性。
藏匿影像經 Checkmark 其它類攻擊後,擷取出的浮水印影像品質,如表 4.7 所示。
表 4.7:本論文與 Wang[32]受其它類攻擊後之浮水印結果 方法 Wang[32] Our method
抖色處理
Q 值 0.9516 0.9851
二值化處理
Q 值 0.0141 0.0352
銳利化
Q 值 0.9620 0.9925
由表 4.7 可得到,兩個方法在面對抖色處理其浮水印品質有 0.95 以上的品 質。但面對二值化處理都有嚴重的失真現象,僅能保有少許的浮水印資訊,此結 果也是整個 Checkmark 測試中最差的狀況。在影像處理上二值化的攻擊一直是 許多浮水印技術中難以取得高品質的攻擊。本論文方法在人類視覺上也僅能勉強 辨識出浮水印的外型。