抗打印掃描數(shù)字水印算法設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和多媒體數(shù)字作品的廣泛使用，數(shù)字作品易于傳播、分發(fā)和高質(zhì)量復(fù)制等特點(diǎn)，使得獲取數(shù)字作品的高質(zhì)量拷貝越發(fā)的容易。致力于數(shù)字作品版權(quán)保護(hù)的數(shù)字水印技術(shù)作為一種數(shù)字權(quán)益保護(hù)的強(qiáng)有力手段的同時(shí)，也迎來了不斷的挑戰(zhàn)。能夠抵抗打印掃描的數(shù)字水印算法，應(yīng)用于打印掃描環(huán)境中，將能用于解決印刷作品的版權(quán)保護(hù)問題。
　　 本文主要研究了數(shù)字圖像作為原始作品，在經(jīng)歷打印過程后，如何對(duì)其印刷作品進(jìn)行版權(quán)保護(hù)的問題。設(shè)計(jì)能夠抵抗打印和掃

2、描的數(shù)字水印算法，在數(shù)字作品印刷前進(jìn)行嵌入水印信息，通過掃描其打印后的印刷作品，從中提取水印信息，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字作品在印刷過程中的權(quán)益保護(hù)。
　　 本文在介紹了數(shù)字水印研究的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)后，給出了本文研究的理論意義和實(shí)際價(jià)值。在分析了數(shù)字圖像在打印和掃描過程中經(jīng)歷的非線性失真和幾何失真的主要攻擊后，以尋找圖像打印掃描前后不變的數(shù)字特征為指導(dǎo)思想實(shí)現(xiàn)水印信息的嵌入。
　　 通過分析圖像分塊DCT域系數(shù)在打印掃描前后的變化，得

3、到了圖像分塊DCT系數(shù)的正負(fù)號(hào)關(guān)系的不變量?；谶@個(gè)不變的數(shù)字特征，本文提出了一種基于圖像DCT域的魯棒性水印和脆弱性水印共存的雙水印算法。該雙水印算法中的魯棒性水印是通過修改同類DCT域系數(shù)的正負(fù)系數(shù)數(shù)量的差值關(guān)系實(shí)現(xiàn)信息的嵌入。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該魯棒性水印具有較強(qiáng)的抵抗打印掃描攻擊的性能。雙水印算法中脆弱性水印的嵌入，豐富了該水印算法的職能，使其可以用于對(duì)魯棒性要求較高和需要確定篡改定位的數(shù)字圖像的網(wǎng)絡(luò)傳播中。
　　 基于數(shù)字圖像

4、在打印掃描后其語義信息不變的事實(shí)，通過在其DWT域的低頻部分中提取該特征的數(shù)字表示，消弱了打印掃描過程中幾何攻擊對(duì)數(shù)字圖像的影響。針對(duì)該不變的數(shù)字特征，提出了一種基于圖像特征的抗打印掃描數(shù)字水印方案，通過對(duì)圖像的DWT域低頻系數(shù)進(jìn)行分塊聚類，再根據(jù)相鄰塊的類別差異，獲得能夠表示圖像特征的極性表。對(duì)于待嵌入的水印信息，將其置亂后與圖像的極性表異或得到密鑰圖像，實(shí)現(xiàn)水印信息的嵌入。嵌入過程中水印的置亂參數(shù)和密鑰圖像等秘密參數(shù)決定了該水印方案

5、的安全性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在保證一定嵌入量，已知嵌入過程的秘密參數(shù)的情況下，嵌入的水印能夠準(zhǔn)確提取，且方案性能在安全性方面上優(yōu)于相似方案，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)印刷作品的版權(quán)保護(hù)。
　　 就魯棒性數(shù)字水印算法整體性能的提升，本文給出了數(shù)字水印算法的魯棒性、不可感知性和水印容量三者之間性能最優(yōu)化的解決思路，在滿足一定的不可感知性和水印容量要求的條件下，使數(shù)字水印具有更強(qiáng)的魯棒性。
　　 最后，在總結(jié)本文的主要解決問題和取得成果后，整理了