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題也隨之而來。因而,如何保護多媒體信息的安全成為了信息安全領(lǐng)域的一個熱門問題。數(shù)字水印(DigitalWatermarking)技術(shù)作為信息隱藏在多媒體領(lǐng)域的一個重要應(yīng)用,為多媒體版權(quán)保護提供了一個嶄新的方法。數(shù)字水印技術(shù)近年來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)展起來的一門技術(shù),它涉及到通信、圖像語音處理、信號檢測與評價、人類視聽系統(tǒng)、數(shù)學(xué)以及計算機網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用等多個領(lǐng)域。數(shù)字水印通過在多媒體數(shù)據(jù)(如圖像、聲音、視頻信號等)中嵌入秘密信息--水印(Watermark)來證實該數(shù)據(jù)的所有權(quán)或完整性,以達到版權(quán)保護等作用。嵌入信息可以是版權(quán)信息,也叮以是其它的秘密信息等。
　　 本論文針對用于圖像版權(quán)保護的穩(wěn)健水印進行研究。論文的主要貢獻是

3、:
　　 1.提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的版權(quán)保護水印算法。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,提高了水印檢測的成功率。算法首先將一個置亂水印嵌入圖像中,在水印嵌入時需要考慮人類視覺系統(tǒng)的特點,然后利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來學(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統(tǒng)計學(xué)原理:給定一組樣本,其總平均值相對于單個樣本具有較小的變化。它通過調(diào)制一組小波系數(shù)的均值來嵌入每個水印比特,因而相對于調(diào)制單個系數(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量化2×2的系數(shù)塊的均值來實現(xiàn)以保證嵌入的水印更為穩(wěn)健。同時嵌入時系數(shù)的修改量根據(jù)人類視覺系統(tǒng)特點而定以保證水印不可感知。此外還利用圖像置亂來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)志融合來構(gòu)造水印。這樣水印不僅在視覺上代表了版權(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,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,而混沌加密算法對水印圖像同時進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