Checkmark

一般使用於浮水印的攻擊方式林林總總，許多的研究者為了檢驗其所設計的 技術優劣，往往需要自行設計相關程式來執行攻擊的實驗；因此，有研究人員致 力於推動公用且自動化的攻擊工具，作為檢驗浮水印評估的準則。Checkmark 就 是基於這樣的動機所衍生的測試工具[50]。

本論文會考慮六種Checkmark的攻擊進行實驗，分別為高斯濾波攻擊(Gaussian filtered 5×5 window)、中值濾波攻擊(median 3×3 window)、調整中值濾波攻擊 (trimmed mean filtering 7×7 window)、抖動攻擊(dithered)、鏡射攻擊(flip)、和二 值化攻擊(thresholded)。在此先進行 高斯濾波攻擊 的實驗，如圖 4.16 所示。

圖 4.16：高斯濾波攻擊

由表 4.31 實驗結果顯示，經過高斯濾波攻擊的 Canny 與 Sobel，所取出的浮 水印，被破壞都相當的嚴重。不但無法辨識浮水印的原始內容，而且，所計算出 來的 Q 值非常的低。至於 SVD 取出的浮水印，外觀有非常明顯的變亮；其 Q 值 和 Canny 與 Sobel 一樣逼近於 0。再觀察 Canny+SVD 與 Sobel+SVD 外觀呈現的 效果。其顏色都有非常嚴重的失真和變暗；所評估出來的 Q 值，與前述三種方 法一樣低。由此可見，此攻擊造成的破壞，是非常嚴重。

表 4.31：高斯濾波攻擊 (一) 方法

實驗

Canny Sobel SVD Canny +SVD

Sobel+

SVD

浮水印

Q 0.099582 0.122782 0.020161 0.049986 0.212273

接著觀察 Ganic [35]取出的浮水印，外觀被破壞的非常嚴重，其 Q 值也是非 常的低。再觀察 DWT 所取出的浮水印，情況與 Canny 與 Sobel 方法一樣差，幾 乎呈現全黑；所評估出來的 Q 值也不大理想。另一方面，觀察到加入 SVD 的

的邊緣輪廓；但 Q 值還是相當的低。至於，本論文的方法與 Sobel+SVD+DWT，

所取出的浮水印，皆能清楚的辨識出原始的資訊；由其是本論文的方法，它所計 算出來的 Q 值，又是所有方法中最高的。依此證明，本論文的方法對於抵抗此 攻擊，較於其他方法來的強韌。相關結果與數據如表 4.32 所示。

表 4.32：高斯濾波攻擊 (二) 方法

實驗

Ganic [35] DWT DWT+

SVD

Sobel+SVD +DWT

Our method

浮水印

Q 0.028113 0.007092 0.238000 0.970600 0.985783

接下來，我們將測試中值濾波攻擊(mask 3×3)，如圖 4.17 所示。

圖 4.17：中值濾波攻擊

由表 4.33 所之實驗數據顯示。使用空間域藏匿的 Canny 與 Sobel，所取出的 浮水印都會有明顯的顏色失真和雜訊的產生；其兩者計算出來的 Q 值，亦不大 理想。再觀察 SVD 取出的浮水印，其外觀有明顯的變亮；而 Q 值也因此受到影 響。至於，經一次頻率域轉換的 Canny+SVD，所取出來的浮水印，外觀會有非

常明顯的變暗，幾乎無法辨識原始資訊；其 Q 值也因此受到極大的影響。另一 方面，觀察 Sobel+SVD 取出的浮水印，在外觀上和 Canny+SVD 一樣，會顏色變 暗的現象，但略可觀察出原始資訊。其 Q 值較前述四種方法來的高。

Q 0.121620 0.351606 0.038591 0.096470 0.526926

觀察 Ganic [35]取出的浮水印，外觀顏色會有嚴重的失真；所計算出來的 Q 也不太理想。再觀察 DWT 和 DWT+SVD 所取出的浮水印，外觀效果幾乎呈現 全黑狀態；其評估出來的 Q 值，更是逼近於零，甚至 DWT 還呈現負值狀態。接 著，觀察 Sobel+SVD+DWT 取出的浮水印。外觀不但有很好的視覺效果；所計 算出來的 Q 值，也非常的高。但和本論文的方法相較之下，本論文的外觀又更

Our method

浮水印

Q 0.158032 -0.000339 0.002121 0.982154 0.998287

接著，這部分是進行調整中值濾波攻擊(mask 為 7×7)的實驗，它兼顧中值濾

去尾將極值去除，剩下的值算出其平均值，並寫回像素。如圖 4.18 所示。

圖 4.18：調整中值濾波攻擊

由表 4.35 所之實驗數據顯示。使用空間域藏匿的 Canny 與 Sobel，所取出的 浮水印幾乎是一片黑，完全無法辨識原始內容；其兩者計算出來的 Q 值，都非 常的低，甚至 Canny 還呈現負值狀態。再觀察 SVD 取出的浮水印，其外觀有明 顯失真和嚴重的雜訊；其 Q 值也呈現負值狀態。至於，經一次頻率域轉換的 Canny+SVD 和 Sobel+SVD，他們所取出來的浮水印，外觀會也快呈現一片黑，

幾乎無法辨識原始資訊；其 Q 值也因此受到極大的影響。

表 4.35：調整中值濾波攻擊(一) 方法

實驗

Canny Sobel SVD Canny +SVD

Sobel+

SVD

浮水印

Q -0.000017 0.000817 -0.001480 0.004297 0.009624

接著觀察 Ganic [35]取出的浮水印，外觀被破壞的非常嚴重，其 Q 值也是非 常的低。再觀察 DWT 所取出的浮水印，情況與 Canny 與 Sobel 方法一樣差，幾

乎呈現全黑；所評估出來的 Q 值也不大理想。另一方面，觀察到加入 SVD 的 DWT+SVD 的方法。它的浮水印相較於前述五種方法，起碼可以觀察到原始資訊 的邊緣輪廓；但 Q 值還是相當的低。然而，Sobel+SVD+DWT 所取出的浮水印，

較前述幾種方法能辨識出原始的資訊，但外觀顏色有變暗的現象。至於，本論文 的方法，不但外觀較所有方法佳，而且，它所計算出來的 Q 值，又是所有方法 中最高的。依此證明，本論文的方法對於抵抗調整中值濾波攻擊，較於其他方法 來的強韌。相關結果與數據如表 4.36 所示。

表 4.36：調整中值濾波攻擊(二) 方法

實驗

Ganic [35] DWT DWT+

SVD

Sobel+SVD +DWT

Our method

浮水印

Q 0.030865 0.000557 0.271588 0.360050 0.984643

再則，我們進行影像抖動(Dithered)攻擊的實驗，它也是運用濾波器的概念 對於某張影像進行處理，經抖動攻擊之後的結果如圖 4.19 所示。

圖 4.19：抖動攻擊

由表 4.37 所之實驗數據顯示。使用空間域藏匿的 Canny 與 Sobel，所取出的

Q -0.000071 -0.000407 0.000236 0.007116 0.037990 接著觀察 Ganic [35]取出的浮水印，外觀被破壞的非常嚴重，其 Q 值也是非

Our method

浮水印

Q 0.000187 -0.000023 0.099544 0.428174 0.745903

接著，我們考慮進行鏡射攻擊(Flip)的實驗，這是一種將影像進行水平翻轉 的處理，如圖 4.20 所示。

圖 4.20：鏡射攻擊

由表 4.39 所之實驗數據顯示。使用空間域藏匿的 Canny 與 Sobel，所取出的 浮水印幾乎都是雜訊，完全無法辨識原始內容；其兩者計算出來的 Q 值，都非 常的逼近於 0。再觀察 SVD 取出的浮水印，其外觀呈現全黑，其 Q 值為 0。至 於，經一次頻率域轉換的 Canny+SVD 和 Sobel+SVD，他們所取出來的浮水印，

外觀顏色呈現非常的暗，幾乎無法辨識原始資訊；其 Q 值也不太理想。

表 4.39：鏡射攻擊(一) 方法

實驗

Canny Sobel SVD Canny +SVD

Sobel+

SVD

浮水印

Q 0.040733 0.000039 0.000000 0.082179 0.032782

接著觀察 Ganic [35]取出的浮水印，外觀顏色呈現全黑，其 Q 值為 0。再觀 察 DWT 所取出的浮水印，外觀幾乎呈現全黑；所評估出來的 Q 值也不大理想。

另一方面，觀察到加入 SVD 的 DWT+SVD 的方法。它的浮水印相較於前述五種 方法，起碼可以觀察到原始資訊的邊緣輪廓；但 Q 值還是相當的低。然而，

Sobel+SVD+DWT 所取出的浮水印，較前述幾種方法能辨識出原始的資訊，但外 觀顏色有變暗的現象。至於，本論文的方法，不但外觀較所有方法佳，而且，它 所計算出來的 Q 值，又是所有方法中最高的。依此證明，本論文的方法對於抵 抗鏡射攻擊，較於其他方法來的強韌。相關結果與數據如表 4.40 所示。

表 4.40：鏡射攻擊(二) 方法

實驗

Ganic [35] DWT DWT+

SVD

Sobel+SVD +DWT

Our method

浮水印

Q 0.000000 0.000441 0.235539 0.355792 0.957588

最後，將會進行二值化攻擊(Thresholded)的實驗，它主要藉由設定門檻值的 方法，將影像分為黑色與白色的二值影像處理。在此，門檻值的設定為 11，如 圖 4.21 所示。

圖 4.21：二值化攻擊

由表 4.41 所之實驗數據顯示。使用空間域藏匿的 Canny 與 Sobel，所取出的 浮水印幾乎全是雜訊，完全無法辨識原始內容；其兩者計算出來的 Q 值，都非 常的低，甚至 Canny 還呈現負值狀態。再觀察 SVD 取出的浮水印，其外觀有明 顯變亮；其 Q 值逼近於 0。至於，經一次頻率域轉換的 Canny+SVD 和 Sobel+SVD，

他們所取出來的浮水印，外觀顏色失真的非常嚴重；其 Q 值也因此受到極大的 影響，甚至 Sobel+SVD 還呈現負值狀態。

表 4.41：二值化攻擊(一) 方法

實驗

Canny Sobel SVD Canny +SVD

Sobel+

SVD

浮水印

Q -0.013899 0.002937 0.001265 0.345549 -0.138240

接著觀察 Ganic [35]取出的浮水印，外觀有明顯的變亮，其 Q 值快逼近於 0。

再觀察 DWT 所取出的浮水印，情況與 Canny 與 Sobel 方法一樣差，幾乎呈現都 是雜訊點；所評估出來的 Q 值，甚至呈現負值狀態。另一方面，觀察到加入 SVD 的 DWT+SVD 的方法。它的浮水印外觀，有非常明顯的顏色失真；其 Q 值也是 非常的低。然而，Sobel+SVD+DWT 所取出的浮水印，較前述幾種方法能辨識出 原始的資訊，但外觀顏色有變暗的現象；至於，本論文的方法，不但外觀較所有 方法佳，而且，它所計算出來的 Q 值，又是所有方法中最高的。依此證明，本 論文的方法對於抵抗二值化攻擊，較於其他方法來的強韌。相關結果與數據如表 4.42 所示。

表 4.42：二值化攻擊(二) 方法

實驗

Ganic [35] DWT DWT+

SVD

Sobel+SVD +DWT

Our method

浮水印

Q 0.001467 -0.000069 0.170544 0.559188 0.776784