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《基于zernike不變矩的零水印算法研究》由會(huì)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、第一章引言1．1水印技術(shù)研究背景1．1．1數(shù)字水印技術(shù)的起源第一章引言弟一早jI昂數(shù)字水印起源于古老的水印技術(shù)。這里提到的“水印”技術(shù)是指傳統(tǒng)水印，即印在傳統(tǒng)載體上的水印，如紙幣上的水印、郵票股票上的水印等，將它們對著光照我們可以看到其中隱藏的圖像。這些傳統(tǒng)的“水印’’用來證明其內(nèi)容的合法性。大約700年前，紙水印便在意大利的Fabriano鎮(zhèn)出現(xiàn)?，這些紙水印是通過在紙模中加細(xì)線模板制造出來的。紙?jiān)诖嬖诩?xì)線的區(qū)域會(huì)略微薄一些，這樣也會(huì)更透明一些。到了18世紀(jì)，在歐洲和美國制造的產(chǎn)品中，紙水印已經(jīng)變得相當(dāng)?shù)膶?shí)用了。水印被用作商標(biāo)，記錄紙張的生
2、產(chǎn)日期，顯示原始紙片的尺寸。也是這個(gè)時(shí)期，水印開始用于錢和其它文件的防偽措施。紙水印的存在既不影響美感，也不影響紙張的使用。中國是世界上最早發(fā)明造紙術(shù)的國家，也是最早使用紙幣的國家。宋真宗在位時(shí)(公元998—1021年)，四川民間發(fā)明了“交子川刳。交子正面都有票人的印記，有密碼畫押，票面金額在使用時(shí)填寫，可以兌換，也可以流通?？梢哉f交子上的印文既包含水印技術(shù)也包含消隱技術(shù)。事實(shí)上，正是由于紙張水印和消隱技術(shù)的特性才真正地啟發(fā)了在數(shù)字環(huán)境下水印的首次使用。數(shù)字水印的產(chǎn)生最早可追溯到1954年，它的產(chǎn)生源于對數(shù)字產(chǎn)品的保護(hù)。在1954年，Muza
3、k公司的埃米利．希姆布魯克(EmilHembrooke)為帶有水印的音樂作品申請了一項(xiàng)專利。在這項(xiàng)專利中，通過間歇性地應(yīng)用中心頻率為lkHz的窄帶陷波器，認(rèn)證碼就被插入到音樂中。該頻率上能量的缺失表征使用了陷波濾波器，而缺失的持續(xù)時(shí)間通常被編碼為點(diǎn)或長劃，此認(rèn)證碼使用了莫爾斯電碼。從那時(shí)起，人們開始大量發(fā)展水印技術(shù)并由此展開了各種各樣的應(yīng)用，人們對于嵌入信號(hào)的興趣就這樣持續(xù)了35年，此期間水印被應(yīng)用于廣告認(rèn)證和設(shè)備控制匕。武漢工程大學(xué)碩士學(xué)位論文1．1．2數(shù)字水印技術(shù)的研究歷史1979年，Szepanski描述了一種機(jī)械探測模式，它可以用在文
4、件上起到防偽效果。九年后Holt等人口1闡述了一種在音頻信號(hào)中嵌入認(rèn)證碼的方法。但這時(shí)的數(shù)字水印只是作為一種版權(quán)認(rèn)證的工具，并沒有成為一門科學(xué)。直到20世紀(jì)90年代初期，數(shù)字水印才作為一個(gè)研究課題受到了足夠的重視。1993年A．Z．Tirkel等所撰寫的“Electronicwatermark"HL·文中首次使用了“watermark”這一術(shù)語。這一命名標(biāo)志著數(shù)字水印技術(shù)作為一門正式研究學(xué)科的誕生。當(dāng)時(shí)，他們已經(jīng)意識(shí)到了數(shù)字水印的重要性，而且提出了可能的應(yīng)用，包括圖像標(biāo)記，增強(qiáng)版權(quán)保護(hù)，防止偽造及控制存取圖像數(shù)據(jù)等。他們針對灰度圖像提出了兩種
5、向圖像最低有效位(LeastSignificantBit，LSB)中添加水印的方案。其中一種是使用一個(gè)m序列來置換圖像的最低有效位，另一種是向圖像的最低有效位疊加一個(gè)m序列，并使用自相關(guān)函數(shù)對其進(jìn)行檢測。此外，Tirkel還是第一個(gè)認(rèn)識(shí)到可以將擴(kuò)頻技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字水印中的人，他提出可以使用擴(kuò)頻技術(shù)向靜止圖像中添加水印。上述最低有效位方法比較簡單易行，但最大缺陷在于水印的穩(wěn)健性很差。為了提高水印的穩(wěn)健性，1995年Cox等人瞄3提出了一種基于擴(kuò)頻通信的思想，將水印嵌入圖像感知上最重要的頻域因子中的水印方案。他們通過利用離散余弦變換技術(shù)向圖像中添加
6、標(biāo)記，以提高水印對圖像處理的穩(wěn)健性。該方案對各種普通圖像處理操作，如比例縮放、JPEG壓縮、抖動(dòng)和剪切等具有很好的穩(wěn)健性。甚至在圖像經(jīng)過打印、復(fù)印及掃描等處理后，水印仍然能夠被恢復(fù)出來。Cox方案已經(jīng)成為數(shù)字水印技術(shù)中一個(gè)比較經(jīng)典的方案，但水印的提取過程必須有原始圖像的參與，它不是盲水印方案。1996年，Pitas提出了一種盲水印方案哺1。該方案中的算法是一種空間域算法，它的穩(wěn)健性有待進(jìn)一步提高。其后有一些研究人員在這一算法基礎(chǔ)上進(jìn)行過改進(jìn)的研究。其中，Voyatzis等人口1將混沌的方法引入到數(shù)字水印算法中，使得算法的穩(wěn)健性進(jìn)一步提高，但仍
7、然局限于空間第一章引言域；Kundur等人∞1提出了一種基于離散小波變換(discretewavelettransform，DWT)的水印算法，通過修改DWT系數(shù)而嵌入水印，而且提出了使用易脆水印(Fragilewatermark)對圖像所受的處理進(jìn)行估計(jì)，進(jìn)而更有效地對水印進(jìn)行檢測。對音頻水印技術(shù)的研究最早見于1996年，Bender等人在文獻(xiàn)[9]中提出了LSB編碼、回聲編碼、擴(kuò)頻編碼和相位編碼等四種算法；Boney等人n們將Cox方案應(yīng)用到音頻信號(hào)中，取得了很好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對文本文檔中數(shù)字水印技術(shù)的研究始于貝爾實(shí)驗(yàn)室的Maxemchuk
8、．他于1994年首先提出在數(shù)字文檔中嵌入標(biāo)記的方法，以保護(hù)電子出版物所有者的版權(quán)利益。他提出了行位移編碼、字位移和特征編碼等三種方法。視頻序列是由一組連續(xù)的等時(shí)間間
