基于壓縮感知的數(shù)字圖像盲水印算法研究.pdf

1、在當(dāng)今信息化的社會(huì)里，人們?cè)絹?lái)越多地依賴于計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)傳輸與分享數(shù)字媒體信息。當(dāng)人們享受通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的便利的同時(shí)，也遭受著其所帶來(lái)的一系列信息安全性問(wèn)題，諸如數(shù)字產(chǎn)品的篡改與盜版等。為了有效地標(biāo)識(shí)版權(quán)，保障數(shù)字產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中的安全，數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生了。自上世紀(jì)九十年代起，數(shù)字水印技術(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，已滲入到圖像、音頻及視頻等多個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)已成為信息安全技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。
　　本文主要以數(shù)字水印領(lǐng)域中的圖像水印為

2、研究對(duì)象，重點(diǎn)研究與設(shè)計(jì)了結(jié)合壓縮感知技術(shù)的數(shù)字圖像盲水印算法，為壓縮感知在數(shù)字圖像水印領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了新的思路。文章的主要工作及研究成果如下:
　　(1)闡述了數(shù)字圖像水印的研究背景、發(fā)展、框架、分類、特點(diǎn)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)常見(jiàn)的水印攻擊做出了分類和實(shí)驗(yàn)分析。并且在此基礎(chǔ)上，總結(jié)與歸納了壓縮感知等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字圖像水印中的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)，為圖像水印的設(shè)計(jì)與研究提供了具有參考性的依據(jù)。
　　(2)將壓縮感知觀測(cè)值具有計(jì)算保密性

3、的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于版權(quán)保護(hù)的數(shù)字圖像水印中，提出了一種基于壓縮感知觀測(cè)值的數(shù)字圖像盲水印算法。算法主要思想是將水印嵌入至小波高頻系數(shù)的觀測(cè)值中以獲得較優(yōu)的嵌入量與透明性。因壓縮感知的引入、隨機(jī)嵌入的機(jī)制以及具備密鑰與盲提取的特點(diǎn)，使得該算法在平衡水印透明性與魯棒性的前提下，具備了非常優(yōu)秀的安全性，這也是該算法的優(yōu)勢(shì)所在。
　　(3)將壓縮感知信息重構(gòu)的功能應(yīng)用于圖像的內(nèi)容認(rèn)證與信息恢復(fù)中，并針對(duì)傳統(tǒng)單水印功能單一的缺點(diǎn)，提出一種具備版權(quán)

4、保護(hù)、篡改檢測(cè)及受損恢復(fù)功能的雙水印算法。該算法主要思想是利用基于奇異值分解的魯棒水印作為第一重水印實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)，使用基于壓縮感知觀測(cè)值的零水印作為第二重水印實(shí)現(xiàn)圖像的內(nèi)容認(rèn)證與恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)及分析結(jié)果表明，雙水印中，兩種水印嵌入生成與提取應(yīng)用過(guò)程互不干擾，在性能及功能方面實(shí)現(xiàn)了有效的互補(bǔ):魯棒水印保障了雙水印對(duì)抗常見(jiàn)攻擊的魯棒性，零水印則減少了嵌入兩種水印所帶來(lái)的圖像視覺(jué)效果的降質(zhì)，使其具有篡改檢測(cè)與受損恢復(fù)功能，并且由于零水印可對(duì)魯棒水