抗打印掃描和幾何變換的圖像水印算法.pdf

1、隨著多媒體技術的快速發(fā)展，為多媒體作品進行版權保護的要求越來越強烈。除了數(shù)字形式的圖像，各種證件如身份證、護照和駕照等的認證需求也越來越強烈。數(shù)字水印技術可以用來保護多媒體的版權和進行內容認證。經過一段時間的發(fā)展，數(shù)字水印技術已經取得了一些進展，水印算法已經能抵抗常見的信號處理和具有一定的抗幾何變換能力，但是抗打印掃描的圖像水印技術的研究在國際上才剛剛起步，許多算法還存在不足。 打印掃描容易引起圖像水印的旋轉(Rotation)

2、、縮放(Scaling)、裁剪和平移(Transaltion，包括兩個方向的平移)等四維RST幾何變形。圖像傅立葉變換幅度系數(shù)的對數(shù)極坐標映射(LPM)能將圖像RsT幾何變換簡化為二維的平移，因而非常適用于抗打印掃描的圖像水印算法研究。但目前一些基于LPM的水印算法存在一些問題，例如對數(shù)采樣容易引起圖像或者嵌入水印的嚴重失真，還有嵌入容量有限例如只能嵌入一比特的水印，水印的檢測同步仍然要依賴于窮盡搜索，不能對抗打印掃描等等。為此，本文提

3、出了一種有效抗幾何變換和打印掃描的快速多比特數(shù)字圖像水印算法。 本文的數(shù)字水印包含模板水印和有意義信息水印，模板水印用于在水印提取時同步有意義信息水印，它們都嵌入在圖像的傅立葉幅度系數(shù)中。因為對圖像的傅立葉幅度系數(shù)進行對數(shù)極坐標映射后，圖像在空域的RST幾何變形使傅立葉幅度系數(shù)在對數(shù)極坐標域中分別沿著對數(shù)極徑方向平移和沿著角度方向循環(huán)平移，本文設計的水印嵌入區(qū)域為一個圓環(huán)，經過對數(shù)極坐標映射后，圓環(huán)水印區(qū)域變成矩形區(qū)域，而圖像的

4、旋轉和縮放僅造成該矩形水印的平移。提取水印時利用原始模板跟已嵌有模板水印的幅度系數(shù)之間相關，根據(jù)相位相關定理迅速找出最大相位相關值來同步水印并且提取水印。嵌入水印時，為了避免對數(shù)采樣失真，把圖像傅立葉幅度系數(shù)從直角坐標系映射到對數(shù)極坐標系，找到跟它具有相同對數(shù)極坐標的水印比特，然后把該水印比特直接在直角坐標系中嵌入該幅度系數(shù)中，即水印嵌入時，利用近似的LPM變換，避免了圖像的失真。實驗表明，本方法能很好抵抗幾何變換、打印掃描和一些常見的