基于不變矩和局部區(qū)域的數(shù)字水印算法的研究.pdf

1、數(shù)字水印技術(shù)是將一些標(biāo)志信息(即數(shù)字水印)嵌入到數(shù)字載體(包括圖像、音頻、視頻等)中,用來(lái)證明載體的所有者,信息將既不影響載體的使用,也不易失去。這就要求數(shù)字水印應(yīng)該具有兩個(gè)方面的性能:一個(gè)是魯棒性,即數(shù)字水印的穩(wěn)健性,指水印在受到各種攻擊后利用相應(yīng)的檢測(cè)方法能夠檢測(cè)到水印信息的存在；二個(gè)是不可感知性,指嵌在作品中的水印應(yīng)不易被察覺(jué),這兩個(gè)性能是相互矛盾的。這就要求設(shè)計(jì)出一種水印算法,既保證一定量的水印嵌入,又不影響數(shù)字載體的使用。本文

2、就是針對(duì)這樣的問(wèn)題提出來(lái)的以圖像為載體的數(shù)字水印算法設(shè)計(jì)。
　　 微小的幾何攻擊(旋轉(zhuǎn)、剪切和縮放)就能夠使圖像的水印遭到破壞,導(dǎo)致水印的檢測(cè)失敗,因此,設(shè)計(jì)出一種能夠抵抗幾何攻擊的數(shù)字水印成為了水印研究的一個(gè)新方向。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的數(shù)字水印文獻(xiàn)進(jìn)行深入研究和對(duì)Zemike矩、偽Zernike矩、Harris算子、SIFT算子進(jìn)行研究,層層深入得到性能逐漸提升的水印算法,并分別給出了每種算法的仿真結(jié)果和性能分析,從而解決了多數(shù)原

3、有算法無(wú)法解決的問(wèn)題。
　　 本文主要做出了如下的研究工作:
　　 1.以偽Zernike矩理論、圖像歸一化技術(shù)和Harris特征提取為基礎(chǔ)提出了一種可以有效抵抗幾何攻擊的數(shù)字水印新方案。該方案首先利用水印圖像進(jìn)行歸一化(即讓他映射到幾何不變空間內(nèi)),然后利用偽Zernike的RST不變性對(duì)其重構(gòu),得到重構(gòu)后的圖像嵌入到使用Harris提取出來(lái)一定數(shù)量的特征區(qū)域內(nèi),檢測(cè)時(shí)只需能夠檢測(cè)到兩個(gè)及其兩個(gè)以上的區(qū)域有數(shù)字水印,就

4、可以確定原圖像具有水印信息。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該數(shù)字圖像水印方案不僅具有良好的透明性,而且具有較強(qiáng)的抵抗常規(guī)信號(hào)處理、幾何攻擊、聯(lián)合攻擊等能力,整體性能優(yōu)于Zernike矩圖像水印方案[9]。
　　 2.以SIFT算子、偽Zemike矩和圖像的歸一化技術(shù)為理論依據(jù),主要是利用SIFT算子在特征提取和匹配方面的優(yōu)越性,提出了一種基于圖像特征的可有效抵抗幾何攻擊、聯(lián)合攻擊的數(shù)字水印新算法。該算法首先利用偽Zemike矩對(duì)水印圖像進(jìn)行