圖像數(shù)字水印技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、隨著Internet快速的發(fā)展和普及，人們可以很容易地傳播數(shù)字視頻、數(shù)字音頻等形式的數(shù)字產(chǎn)品。但這也會(huì)使一些人在沒有獲得所有者授權(quán)的情況下，隨意拷貝、修改、傳播這些數(shù)字產(chǎn)品，并從中獲利。這種行為會(huì)嚴(yán)重?fù)p害所有者的經(jīng)濟(jì)利益，并最終阻礙這個(gè)行業(yè)的發(fā)展。數(shù)字水印技術(shù)就是針對(duì)這種情況提出的，它被看作是對(duì)數(shù)字產(chǎn)品進(jìn)行版權(quán)保護(hù)的一種有效手段。
　　雖然經(jīng)歷了十多年的發(fā)展，但數(shù)字水印技術(shù)遠(yuǎn)未成熟，在理論和實(shí)際應(yīng)用中還有許多開放的問題。本論文以靜

2、態(tài)圖像為研究對(duì)象，在三個(gè)方面進(jìn)行了深入研究:
　　1）基于共軛對(duì)稱列率復(fù)數(shù)哈達(dá)碼變換(Conjugate Symmetric-Sequency Complex Hadamard Transform: CS-SCHT)的水印方法;
　　2）基于正交傅立葉梅林矩(Orthogonal Fourier-Mellin Moment: OFMM)及其不變量(OFMM Invariants: OFMMIs)的水印方法;
　　3）針

3、對(duì)版權(quán)保護(hù)的買方賣方水印協(xié)議。
　　本文的主要研究工作及貢獻(xiàn)包括:
　　1.鑒于現(xiàn)有的估計(jì)幾何變換參數(shù)的方法都是在假設(shè)變換類型已知的前提下進(jìn)行的，提出了一種利用圖像幾何矩估計(jì)變換類型的算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法對(duì)于幾何變換類型的估計(jì)能夠達(dá)到較高的精度。
　　2.由于CS-SCHT和DFT具有相似的性質(zhì)，且前者具有更低的計(jì)算復(fù)雜度，因此提出一種基于CS-SCHT系數(shù)幅度的水印方案。水印嵌入在載體圖像CS-SCHT中頻系數(shù)

4、幅度中，然后結(jié)合頻率敏感度模型，提出一種針對(duì)CS-SCHT的人類視覺系統(tǒng)模型。在水印檢測(cè)階段，首先利用Kolmogorov-Smirno方法得到CS-SCHT系數(shù)幅度的近似分布，然后根據(jù)近似分布、似然比準(zhǔn)則、泰勒公式以及微分方法推導(dǎo)出一種新的水印檢測(cè)器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，作為水印載體，CS-SCHT和DFT具有相同的性能。新水印檢測(cè)器的性能比已有的基于相同分布設(shè)計(jì)的檢測(cè)器更加理想。
　　3.針對(duì)現(xiàn)有的基于矩不變量的水印算法中存在的缺陷

5、，提出了一種簡(jiǎn)單的閾值確定方法，避免了通過大量實(shí)驗(yàn)和人工選定的方式得到閾值。另外，對(duì)于不同水印的檢測(cè)問題也進(jìn)行了考慮?，F(xiàn)有算法都假定如果能夠在圖像中檢測(cè)到水印，就一定是圖像所有者的水印。事實(shí)上，圖像中可能包含的是其他人嵌入的水印。因此提出了單一水印區(qū)間的概念，將區(qū)間內(nèi)所對(duì)應(yīng)的特征距離都看作是同一個(gè)水印產(chǎn)生的，而不同水印對(duì)應(yīng)不同的區(qū)間。在恰當(dāng)選擇區(qū)間之后，可以保證只有版權(quán)所有者的水印可以被成功檢測(cè)，其他人的水印則不能。
　　4.針對(duì)

6、現(xiàn)有買方賣方水印協(xié)議中存在的問題，提出了改進(jìn)方法，同時(shí)將版權(quán)轉(zhuǎn)讓問題也進(jìn)行了考慮:
　　1）版權(quán)注冊(cè)時(shí)，將圖像的邊緣信息發(fā)送給注冊(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行注冊(cè)，既避免了直接將作品完整地發(fā)送給注冊(cè)機(jī)構(gòu)，同時(shí)也可以防止買方在獲得作品之后，稍作修改再進(jìn)行注冊(cè);
　　2）水印由買賣雙方共同置亂，避免了買賣雙方中的任何一方與水印生成機(jī)構(gòu)共謀的可能;
　　3）通過將買方置亂的水印和賣方獲得的置亂水印進(jìn)行比較來阻止買方在盜版情況下故意提供錯(cuò)誤的置亂