可逆數(shù)字水印技術(shù)的研究.pdf

1、近年來，數(shù)字水印作為一種新興的信息安全技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)字信息的版權(quán)保護(hù)和認(rèn)證等領(lǐng)域。在水印的嵌入過程中原始載體會產(chǎn)生變形。盡管這種變形是輕微的，但這種變形在醫(yī)學(xué)圖像，軍事圖像、遙感圖像等領(lǐng)域幾乎是不可接受的。因此，設(shè)計(jì)出一種能在提取出機(jī)密信息之后，可無損恢復(fù)原始圖像的可逆水印算法具有重要的意義。
　　 本文取得的研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1．利用差分?jǐn)U張和差分平移產(chǎn)生一種新的可逆水印算法．按照一定的順序掃描圖像

2、得到一個(gè)灰度序列后，該算法計(jì)算序列中任意兩個(gè)相鄰像素之間差分，將差分大于K—1的向右擴(kuò)張，差分小于一K的向左擴(kuò)張，介于—K、K—1之間的差分用來隱藏信息(K是由用戶根據(jù)嵌入容量所選擇的一個(gè)正整數(shù))，并通過適當(dāng)調(diào)整圖像灰度使得嵌入信息后差分的改變均勻分布在兩個(gè)像素上，保證了較好的圖像質(zhì)量。該算法在保持較高峰值信噪比基礎(chǔ)上，能夠嵌入更多的信息．2．利用圖像均值我們提出了一種可用于半脆弱認(rèn)證的魯棒可逆水印算法．該算法利用了魯棒的統(tǒng)計(jì)量一一圖像

3、均值，通過計(jì)算相鄰兩個(gè)圖像子塊均值的差分，根據(jù)差分的范圍，將差分進(jìn)行不同程度地平移來嵌入水印；再根據(jù)差分的平移量分別調(diào)整兩個(gè)子塊的各個(gè)像素，以保證算法的可逆性．同時(shí)該算法利用分塊直方圖調(diào)整來避免像素的溢出。對常見圖像和三類醫(yī)學(xué)圖像(CT，超聲波、X光圖像)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該可逆水印算法對JPEG壓縮具有良好的魯棒性，并且具有較好的圖像質(zhì)量。3．提出一種基于坐標(biāo)的二維矢量地圖可逆水印算法。將二維矢量地圖中頂點(diǎn)坐標(biāo)由浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為整數(shù)，然后

4、利用他們之間的相關(guān)性，通過調(diào)整地圖中的頂點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行水印嵌入．同時(shí)通過適當(dāng)調(diào)整頂點(diǎn)的坐標(biāo)使得嵌入水印后差分的改動均勻分布在兩個(gè)坐標(biāo)上，保證了較低的數(shù)據(jù)擾動．與Wang的算法相比，該算法在保持較低的變形的基礎(chǔ)上，能夠嵌入更多的水印信息．4．提出一種適用于SVG圖形的可逆水印算法。對于SVG格式的矢量圖形，‘path’數(shù)據(jù)中的折線段嵌入水印的方式與矢量地圖中嵌入水印的方式相差不大，而對于由控制頂點(diǎn)所確定Bézier曲線，為保持曲線之間的連續(xù)性

5、，需要固定圖形中二次Bézier曲線和三次Bézier曲線的控制頂點(diǎn)中的起點(diǎn)和終點(diǎn)。因此我們對于不同的曲線類型采用不同的水印嵌入方式，在保持連續(xù)性的同時(shí)，使得水印具有可逆性．5．利用網(wǎng)格頂點(diǎn)坐標(biāo)之間的差分來嵌入可逆水印。為了增加水印的魯棒性，將差分進(jìn)行分類，并根據(jù)水印的不同，將差分進(jìn)行不同程度的平移，使得模型在沒有受到任何攻擊的情況下，可以提取水印，并恢復(fù)原始模型；而在模型經(jīng)過加噪、平滑以及輕微旋轉(zhuǎn)等攻擊下，水印仍然可以正確提取，但是原