基于局部特征点的抗几何攻击数字水印技术研究

摘要

数字水印技术是目前信息隐藏技术领域的一个新方向,这种技术通过在载体数据中嵌入版权信息,成为对数字产品进行版权保护和内容认证的有效手段。几何攻击作为一种实现简单、破坏性强的有效攻击方法,被认为是鲁棒性静态图像数字水印技术走向商用的瓶颈,实现抗几何攻击的水印算法是信息隐藏领域内公认的难题,因此研究抗几何攻击的图像数字水印算法具有深刻意义。本文通过深入分析几何攻击对图像本身和数字水印鲁棒性的影响,着重研究了抗几何攻击算法中的基于局部特征点的水印算法,提出了一种参考模板和局部特征点相结合的数字水印算法,该算法首先针对非等比例缩放攻击在载体图像中嵌入网格模板,用模板的灵活性来弥补基于局部特征点水印算法的普遍缺陷,再以特征尺度及Harris-Laplace特征点作为水印嵌入位置的参考,构造几何不变区域,以圆环分割,奇偶量化的方法嵌入水印信息,实验表明,该算法能有效的抵抗各种几何攻击,尤其对非等比例缩放攻击的有较强的鲁棒性。然后,基于对常规信号处理的鲁棒性和水印容量的考虑,提出了基于尺度不变特征点的Contourlet域数字水印算法,以特征尺度及Harris-Laplace特征点相对位置作为水印嵌入的标示,提取几何不变区域,对该区域进行图像归一化处理,然后将水印信息嵌入在该区域Contourlet变换的中频子带较大的系数上。实验结果表明,该水印算法不仅仅具有较好的透明性,并且能有效的抵抗几何攻击和稳健型攻击。