穩(wěn)健圖像數(shù)字水印技術(shù)研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,多媒體數(shù)據(jù)逐漸成為人們獲取信息的重要來(lái)源,人們可以輕松地從網(wǎng)絡(luò)上獲取各種各樣的多媒體信息。與此同時(shí)大量諸如非法復(fù)制、偽造、篡改等侵犯多媒體信息安全的問(wèn)題也隨之而來(lái)。因而,如何保護(hù)多媒體信息的安全成為了信息安全領(lǐng)域的一個(gè)熱門問(wèn)題。數(shù)字水印(DigitalWatermarking)技術(shù)作為信息隱藏在多媒體領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用,為多媒體版權(quán)保護(hù)提供了一個(gè)嶄新的方法。數(shù)字水印技術(shù)近年來(lái)在困際上引起了人們極大的興趣和注意,并

2、得到廣泛的研究和應(yīng)用。
　　 數(shù)字水印是新發(fā)展起來(lái)的一門技術(shù),它涉及到通信、圖像語(yǔ)音處理、信號(hào)檢測(cè)與評(píng)價(jià)、人類視聽(tīng)系統(tǒng)、數(shù)學(xué)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用等多個(gè)領(lǐng)域。數(shù)字水印通過(guò)在多媒體數(shù)據(jù)(如圖像、聲音、視頻信號(hào)等)中嵌入秘密信息--水印(Watermark)來(lái)證實(shí)該數(shù)據(jù)的所有權(quán)或完整性,以達(dá)到版權(quán)保護(hù)等作用。嵌入信息可以是版權(quán)信息,也叮以是其它的秘密信息等。
　　 本論文針對(duì)用于圖像版權(quán)保護(hù)的穩(wěn)健水印進(jìn)行研究。論文的主要貢獻(xiàn)是

3、:
　　 1.提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的版權(quán)保護(hù)水印算法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具有的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力可以有效地改善水印性能。該算法使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練水印的檢測(cè),提高了水印檢測(cè)的成功率。算法首先將一個(gè)置亂水印嵌入圖像中,在水印嵌入時(shí)需要考慮人類視覺(jué)系統(tǒng)的特點(diǎn),然后利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)學(xué)習(xí)水印與嵌水印圖像之間的關(guān)系。借助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力,經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以準(zhǔn)確地從嵌水印圖像中提取出水印。
　　 2.提出了基于均值量化的穩(wěn)健

4、水印算法。均值量化技巧主要是基于這樣一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理:給定一組樣本,其總平均值相對(duì)于單個(gè)樣本具有較小的變化。它通過(guò)調(diào)制一組小波系數(shù)的均值來(lái)嵌入每個(gè)水印比特,因而相對(duì)于調(diào)制單個(gè)系數(shù),其嵌入的水印更為穩(wěn)健。因此與傳統(tǒng)量化方法不同,我們的方案中每位水印的嵌入是通過(guò)量化2×2的系數(shù)塊的均值來(lái)實(shí)現(xiàn)以保證嵌入的水印更為穩(wěn)健。同時(shí)嵌入時(shí)系數(shù)的修改量根據(jù)人類視覺(jué)系統(tǒng)特點(diǎn)而定以保證水印不可感知。此外還利用圖像置亂來(lái)改善水印的安全性和抗剪切能力。
　　

5、 3.提出了基于圖像特征的數(shù)字水印算法。該算法利用分形維數(shù)提取圖像特征,將之與版權(quán)標(biāo)志融合來(lái)構(gòu)造水印。這樣水印不僅在視覺(jué)上代表了版權(quán)標(biāo)志,而且還反映了圖像的特征,自適應(yīng)于原始圖像。此外神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也被用于水印的檢測(cè),改善了水印的性能。
　　 4.提出了基于混沌加密的DCT域數(shù)字水印算法。與一般的圖像置亂不同,圖像置亂只是將圖像的像素位置改變,而混沌加密算法對(duì)水印圖像同時(shí)進(jìn)行了像素空間位置置亂和灰度值變換,使水印具有更好的抗剪切能力