圖形圖象中數(shù)字水印若干技術(shù)的研究.pdf

1、本論文是關(guān)于二維圖形水印技術(shù)的算法的研究，另外還對(duì)于水印的檢測(cè)和驗(yàn)證環(huán)節(jié)進(jìn)行了一些關(guān)于安全圖像檢測(cè)協(xié)議的研究，研究成果包括： (1)基于擴(kuò)張圓的閉合多邊形曲線數(shù)字水印算法在地形圖中，常見的是由線段首尾相接構(gòu)成的多邊形曲線，包括閉合和非閉合曲線。我們的算法將閉合曲線擴(kuò)張成一個(gè)圓，圓的周長(zhǎng)與曲線的長(zhǎng)度相同，即各個(gè)線段的長(zhǎng)度之和；每個(gè)線段的頂點(diǎn)都映射到圓周上的點(diǎn)，然后就將生成的水印信息嵌入到每個(gè)線段對(duì)應(yīng)的圓心角上；嵌入完畢再逆映射獲得

2、嵌入水印后的曲線。對(duì)于地形圖等曲線圖形來(lái)說(shuō)，可以容忍一定量的變形，但是又不能太大，否則地形圖等圖形就失去了其使用價(jià)值。由于受到圓周長(zhǎng)度等于曲線原始長(zhǎng)度的約束，因此可以對(duì)于曲線嵌入水印的變形量起到很好的限制作用，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形。該算法對(duì)于圖形幾何變換具有很好的魯棒性，但不適合于計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等需要抵抗大變形量的應(yīng)用。 (2)基于B樣條參數(shù)曲線的數(shù)字水印算法參照?qǐng)D像的水印算法發(fā)展思路，從空域水印轉(zhuǎn)到變換域水印是一種有價(jià)值的研究思路。

3、但是圖形與圖像不同，沒(méi)有如DCT、DWT變換等數(shù)學(xué)分析研究工具，圖形學(xué)中的參數(shù)曲線描述法就成為被關(guān)注的對(duì)象。我們將水印信息嵌入到曲線的B樣條曲線的控制點(diǎn)上，然后再由控制點(diǎn)得到曲線，就可以獲得嵌入水印的圖形。該算法對(duì)于幾何變換具有魯棒性，并且由于B樣條具有較好的局部特性，個(gè)別頂點(diǎn)的變化不會(huì)對(duì)整條曲線造成很大的影響，因而對(duì)于水印的嵌入具有更大的可行性，并可以在一定程度上抵抗頂點(diǎn)攻擊。如果配合提取型值點(diǎn)集合的迭代算法，就可以在頂點(diǎn)攻擊中具有較

4、強(qiáng)的魯棒性了。 (3)從待檢測(cè)圖形提取型值點(diǎn)集的算法現(xiàn)有的各種依賴于頂點(diǎn)的水印嵌入算法一般都可以抵抗平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、映射等幾何變換攻擊，但是對(duì)于頂點(diǎn)攻擊則一般都很難有效抵抗，尤其是重新采樣、矢量化之后，因?yàn)檫@些方法太依賴于空域頂點(diǎn)了?？紤]到數(shù)字水印對(duì)于不可感知性的要求，因此嵌入水印后的頂點(diǎn)位置應(yīng)該在原始頂點(diǎn)鄰域內(nèi)。通過(guò)圖形幾何變換的矩陣運(yùn)算，可以得到頂點(diǎn)的近似位置，如此迭代一定次數(shù)，就可以通過(guò)重新矢量化后的頂點(diǎn)逐漸逼近原始頂點(diǎn)

5、，然后就可以計(jì)算獲得B樣條曲線的參數(shù)點(diǎn)，進(jìn)而判斷是否存在水印。該方法解決了重采樣、頂點(diǎn)攻擊法的問(wèn)題，使得在這樣的攻擊中，水印也能夠被提取出來(lái)。 (4)基于零知識(shí)思想的水印安全檢測(cè)協(xié)議水印的嵌入和提取是眾多研究者關(guān)注的焦點(diǎn)，但是從水印攻擊方法的研究中，使我們看到對(duì)于水印檢測(cè)環(huán)節(jié)中驗(yàn)證協(xié)議的攻擊也是需要考慮和防范的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。倘若在我們的水印嵌入算法和提取算法都做得很好，但是卻因?yàn)樽詈蟮乃z測(cè)驗(yàn)證環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞，則一樣無(wú)法保護(hù)目標(biāo)