計(jì)算全息在數(shù)字水印中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字多媒體產(chǎn)品的版權(quán)保護(hù)和安全問(wèn)題成為一個(gè)相當(dāng)重要而又富有挑戰(zhàn)性的研究課題。作為一種數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護(hù)的有效解決方案，數(shù)字水印技術(shù)被廣泛地研究。由于全息圖具有天然的加密特性以及很強(qiáng)的抗干擾能力，全息技術(shù)被引入到數(shù)字水印領(lǐng)域，為保護(hù)數(shù)字產(chǎn)品提供新的有效途徑。本文對(duì)計(jì)算全息圖在數(shù)字圖像水印技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究，主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　 1)提出用一個(gè)聚類(lèi)中心迭代選擇過(guò)程來(lái)代替聚類(lèi)中心隨機(jī)初

2、始化過(guò)程，對(duì)FCM(Fuzzy C-Means)聚類(lèi)算法進(jìn)行改進(jìn)。在此基礎(chǔ)上，提出一種自適應(yīng)計(jì)算全息圖像水印算法。結(jié)合人眼視覺(jué)掩蔽特性，該水印算法首先利用改進(jìn)的FCM算法在載體圖像中自適應(yīng)地選擇適合嵌入的區(qū)域，然后通過(guò)一個(gè)迭代過(guò)程將全息水印嵌入其中，具有較好的不可感知性。與傳統(tǒng)的FCM算法相比，改進(jìn)的FCM算法能有效地避免陷入局部最優(yōu)解，且收斂速度更快。水印提取時(shí)，不需要原始載體圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該全息水印算法對(duì)JPEG(Joint

3、Photographic ExpertsGroup)壓縮、濾波、疊加噪聲和剪切等攻擊有較強(qiáng)的魯棒性；
　　 2)抗幾何攻擊的魯棒性被認(rèn)為是數(shù)字水印技術(shù)中最為重要的問(wèn)題之一。但絕大部分全息圖像水印技術(shù)都只是側(cè)重研究抗常規(guī)攻擊的魯棒性，不能有效地抵抗幾何攻擊。為此，提出一種抗幾何攻擊的計(jì)算全息水印算法。水印嵌入過(guò)程中，該方法通過(guò)量化方法將全息水印嵌入到載體圖像的小波低頻子帶。水印檢測(cè)過(guò)程中，首先用基于圖像不變質(zhì)心、尺度不變特征變換和

4、脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)幾何校正算法對(duì)幾何失真圖像進(jìn)行校準(zhǔn)，然后用校正后的圖像進(jìn)行水印檢測(cè)。與LiZhenhong等所提的方法相比，改進(jìn)算法的檢測(cè)結(jié)果不但更準(zhǔn)確而且只需少量的輔助數(shù)據(jù)即可校正幾何失真的圖像。與其它全息圖像水印算法相比，所提的全息水印算法具有更好的抗幾何攻擊性能。實(shí)驗(yàn)表明，算法能有效抵抗旋轉(zhuǎn)、縮放、平移、翻轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)-縮放組合、JPEG壓縮、濾波和剪切等幾何攻擊和常見(jiàn)攻擊。
　　 3)結(jié)合計(jì)算全息技術(shù)，提出一種新穎的抗

5、幾何攻擊的魯棒零水印算法。零水印構(gòu)造過(guò)程中，先對(duì)小波變換后的載體圖像的低頻子帶進(jìn)行分塊，然后對(duì)每個(gè)分塊進(jìn)行奇異值分解并量化它們的最大奇異值，最后用得到的量化矩陣與全息水印構(gòu)造零水印，并在知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IntellectualProperty Rights，IPR)信息數(shù)據(jù)庫(kù)注冊(cè)獲得版權(quán)保護(hù)。檢測(cè)過(guò)程中，先用基于Zernike矩和不變質(zhì)心的改進(jìn)圖像校正算法對(duì)幾何失真圖像進(jìn)行校準(zhǔn)，然后用校正后的圖像進(jìn)行水印檢測(cè)。與傳統(tǒng)的零水印算法及全息水印算法