基于變換域抗幾何攻擊數(shù)字水印算法研究

《基于變換域抗幾何攻擊數(shù)字水印算法研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、中文摘要摘要近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種形式的多媒體作品包括圖像、視頻、音頻得以從網(wǎng)絡(luò)途徑向外發(fā)布或下載，這給人們的工作和生活帶來了極大的方便，但同時也帶來了負(fù)面影響，就是對原始作品的知識產(chǎn)權(quán)的侵犯變得容易。有些人不經(jīng)過作者的同意，就對原作品進(jìn)行拷貝、復(fù)制、修改。因此當(dāng)前如何在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施有效的版權(quán)保護(hù)和解決信息安全的問題，成為一個日益重要的課題。在這種情況下人們提出了數(shù)字水印的概念，它是進(jìn)行數(shù)字媒體版權(quán)保護(hù)的有效手段之一。它將水印嵌入到數(shù)字媒體中，然后通過對它的檢測來確定媒體的版權(quán)所有，并且可以跟蹤數(shù)字媒體的使用情況。數(shù)字水印作為一門新興學(xué)科

2、，自1993年以來，發(fā)展有l(wèi)O多年了，人們研究出多種水印算法，但數(shù)字水印仍然是一個未成熟的領(lǐng)域，還有許多難題沒有解決，離實(shí)際應(yīng)用階段還有一段距離。特別是在抗幾何攻擊、局部非線性幾何攻擊和文本水印、多水印等方面還有許多瓶頸問題沒有解決。本文以靜止圖像作為研究對象，根據(jù)圖像處理理論和水印技術(shù)的特性出發(fā)，通過統(tǒng)計、分析大量的實(shí)驗數(shù)據(jù)，在變換域找到抗幾何攻擊的圖像特征向量，再利用圖像的特征向量進(jìn)行水印的嵌入和提??；這些基于圖像特征的算法具有抗幾何攻擊能力，它們將圖像的特征向量、密碼學(xué)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合。本文提出的水印算法在抗擊幾何攻擊、非線性局部幾何攻擊；二值文本水印、多

3、水印的嵌入等方面，都有一定的突破，并據(jù)此成功申請了四項國家發(fā)明專利(都已公布)。這些算法基于變換域。本文使用了全局離散余弦變換(OCT)、離散傅里葉變換(DFl)、離散小波變換∞wD以及它們的結(jié)合體一小波余弦變換(DWT-DCT)。文章最后提出了一個新的水印系統(tǒng)模型和一套衡量實(shí)用水印系統(tǒng)的性能指標(biāo)。創(chuàng)造性的工作如下：①提出了一種基于全局DCT抗幾何攻擊和常規(guī)攻擊的數(shù)字水印算法該算法基于全局DCT變換，在變換域求出一個圖像的視覺特征向量，利用該特征向量來進(jìn)行水印的嵌入與提取。該算法將圖像的視覺特征向量、第三方概念和加密技術(shù)、零水印技術(shù)有機(jī)相結(jié)合。實(shí)驗證明該算法具

4、有理想的抗幾何和常規(guī)攻擊能力。與常規(guī)的水印嵌入和提取算法相比，該算法嵌入和提取水印的速度快，并且水印的提取不需原始圖像，故有較高的實(shí)用價值。②提出了一種基于DWT-DCT抗幾何攻擊的數(shù)字水印算法該算法是利用DWT-DCT變換，先對數(shù)字圖像進(jìn)行DWT變換，然后再對逼近子圖進(jìn)行全局DCT變換，從DOT低頻系數(shù)中求出特征向量，該算法將主流變換重慶大學(xué)博士學(xué)位論文DCT和下一代壓縮標(biāo)準(zhǔn)所使用的小波變換DWT有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)驗證明該算法有較強(qiáng)的抗幾何攻擊能力。③提出了一種基于DFT抗局部非線性幾何攻擊(RBA)的水印算法該水印算法基于DFT變換的相位特性。通過提取圖像的

5、相位特征，來進(jìn)行水印的嵌入與提取。通過實(shí)驗驗證，在抗局部非線性幾何攻擊方面，該算法的魯棒性要優(yōu)于Adobe公司的photoshop6．0中使用的商業(yè)水印軟件Digimarc，并且與基于Fourier--Mellin變換的算法相比，該算法嵌入和提取水印的速度快，有較強(qiáng)的實(shí)用性。④提出了一種基于DWT抗幾何攻擊的二值文本圖像魯棒水印算法該方法是基于小波變換，在逼近子圖中進(jìn)行水印的嵌入與提取。與常規(guī)的通過調(diào)整行間距和調(diào)整字間距的文檔結(jié)構(gòu)微調(diào)法相比，該方法嵌入水印的容量大，抗剪切等幾何攻擊能力強(qiáng)。⑤提出一個基于互聯(lián)網(wǎng)的魯棒水印系統(tǒng)模型及一套衡量指標(biāo)該水印系統(tǒng)基于變換域

6、，通過在變換域提取圖像的特征以及利用互聯(lián)網(wǎng)上的第三方概念，來實(shí)現(xiàn)水印的嵌入與提取。使用該模型的水印系統(tǒng)可以較好的解決數(shù)字水印的不可見性和魯棒性之間的矛盾，并且可以解決水印的嵌入容量與水印的不可見性的矛盾和多水印的嵌入與提取等數(shù)字水印技術(shù)的難題。為了更好的描述一個基于因特網(wǎng)的實(shí)用的水印系統(tǒng)的性能，本文將自動控制理論中的穩(wěn)、快、準(zhǔn)的系統(tǒng)指標(biāo)，用于水印系統(tǒng)，用來衡量一個實(shí)用水印系統(tǒng)的優(yōu)劣?？傊疚耐黄屏藗鹘y(tǒng)的數(shù)字水印嵌入思想，創(chuàng)造性的提出了利用數(shù)字圖像的特征向量來進(jìn)行水印的嵌入與提取。并將特征向量、第三方概念，密碼學(xué)和零水印技術(shù)有機(jī)結(jié)合成一體。較好解決了水印的抗幾何

7、攻擊、非線性局部幾何攻擊、二值文本水印、多水印的嵌入等難題。關(guān)鍵詞：數(shù)字水印，圖像處理，幾何攻擊，文本水印，魯棒性Ⅱ英文摘要ABSTRACTNowadays，withtherapiddevelopmentofIntcrnetandmultimediatechnologies，allkindsofmultimediawork(digitalimage,videoandmusic，etc．)canbefoundonIntemet．Undoubtedly,itbringsconveniencestoourworkinganddailylives，but00mesal

8、ongwiththeproblemof