圖像魯棒性盲數(shù)字水印算法研究

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1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要數(shù)字水印技術(shù)作為版權(quán)保護(hù)的有效工具,自1993年出現(xiàn)以來(lái),己經(jīng)引起了人們極大的關(guān)注。本文系統(tǒng)地分析了數(shù)字水印技術(shù)的基本原理和方法,提出了兩種較為理想的水印算法:基于信息論的小波域水印算法和基于圖像內(nèi)容的水印算法。通過(guò)各種常見(jiàn)的圖像處理、壓縮及各種幾何攻擊實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這兩種算法所生成的水印的具有良好的魯棒性。在基于信息論的小波域算法中,我們先是從信息論的角度對(duì)水印技術(shù)進(jìn)行了闡述,根據(jù)有畸變補(bǔ)償?shù)牧炕饕{(diào)制理論,提出了一種新的量化實(shí)現(xiàn)方案—抖動(dòng)調(diào)制,然后通過(guò)分析得出這種方法實(shí)現(xiàn)了水印嵌入率、圖像

2、變化率以及水印的魯棒性三者之間的平衡。通過(guò)對(duì)圖像的小波系數(shù)進(jìn)行量化來(lái)嵌入水印。檢測(cè)時(shí)只需要嵌入水印的圖像就可以完成水印的檢測(cè),因此本算法是全盲的。實(shí)驗(yàn)表明本算法對(duì)圖像處理、Jpeg有損壓縮以及部分幾何攻擊有很好的魯棒性。在基于圖像特征點(diǎn)的水印算法中,我們提出了一種圖像的內(nèi)容作為參考,來(lái)恢復(fù)經(jīng)過(guò)幾何變換后的圖像中的水印的算法。圖像的內(nèi)容是對(duì)幾何變換不變的,因此而解決了對(duì)幾何攻擊的魯棒性問(wèn)題。在這個(gè)算法中,我們采用特征點(diǎn),來(lái)描述圖像內(nèi)容。使用這些特征點(diǎn)來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行三角剖分,建立D一三角網(wǎng)。在D一三角網(wǎng)的每個(gè)三角型完成水印的嵌入與

3、檢測(cè)。由于檢測(cè)時(shí)只需要嵌入水印的圖像和私鑰k,所以本算法是全盲的。實(shí)驗(yàn)證明,本算法對(duì)幾何攻擊有著良好的魯棒性。關(guān)鍵詞數(shù)字水印;抖動(dòng)調(diào)制;盲檢測(cè);魯棒性;圖像特征點(diǎn)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAsausefultoolfortheintellectualcopyrightprotection,watermarkingtechniquehasgainedmoreandmoreconcernsinmanywayssinceitappearedin1993.inthispaper,wesummarizethegen

4、eraltheoriesofdigitalwatermark,andproposetwomorepractialwatermarkalgorithmsbasedonformerstudies:oneisbasedoninformationtheoryandwavelettransform,theotherisimagecontent-based.Atthesametime,weimplementsomeexperimentstotestrobustnessofthewatermarksproducedfromtheabove

5、twoalgorithmsInthealgorithmsbasedoninformationtheoryandwavelettransform,wediscussthewatermarkingtechnologyfromtheinformationperspectivesandproposeascalequantizationscheme--dithermodulatingaccordingtothedistortioncompensationquantizationindexmodulation.Thisschemeach

6、ievesefficienttradeoffsamongthethreeconflictiongoalsofmaximizinginformation-embeddingrate,minimizingdistortionbetweenthehostsignalandcompositesignal,andmaximizingtherobustnessoftheembedding.weembedthewatermarkbyquantizingthewaveletcoeficientsoftheimage.whendetectin

7、gthewatermark,nothingshouldbeusedexceptthewatermarkedimage.Soitisblinddetection.Theexperimentsshowthatthisschemeachievesgoodrobustnesstotheimageprocessing,Jpeglossy-compressingandsomeofgeometryattacks.Inthealgorithmsbasedonimagefeaturepoints,weproposeanewclasswater

8、markingschemethatachievewatermarkrecoveryaftergeometricaltransformationsusingimagecontent.Fortheimagecontentrepresentsaninvariantreferencetogeome

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