抗几何攻击鲁棒图像水印方法研究

摘要

作为传统加密方法的有效补充手段,数字水印(Digital Watermarking)是一种可以在开放的网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新技术,近年来已引起了人们的高度重视,并己成为国际学术界研究的一个热点。作为一项新技术,其潜在的研究价值是相当大的,同时也有着透明性和鲁棒性的基本要求,这也就成为目前数字水印研究的主要方向。本文对数字图像水印领域的抗几何攻击问题进行了研究与讨论,其主要工作如下:
　　 1.提出一种基于SVR的非下采样Contourlet域数字水印新算法,该算法以回归型支持向量机(SVR)和性能稳定的Tchebichef矩理论为基础。首先对原始载体图像进行非下采样Contourlet变换,并将所得低频子带划分为小块；然后采用重复策略将水印自适应的嵌入到每一小块中。水印检测时,先计算待检测图像的低阶Tchebichef矩,并将其输入已经训练好的SVR模型中以获得几何校正参数；再利用所得参数对待检测图像进行几何校正；最后,分块提取水印信息,统计结果。由于SVR具有很好的学习能力并且Tchebichef矩有着高度的精确性,所以在不同的攻击下,水印信息均能被正确的提取出来,从而提高了水印的鲁棒性。
　　 2.提出一种基于局部视觉关注的数字图像水印新方案。该方案利用图像仿射协变特征,首先对原始载体图像用性能稳定的SIFT算子提取特征点,由于椭圆较圆形具有更好的局部仿射不变性,所以通过基于最小生成树聚类算法的选择策略获得一组稳定且彼此独立的椭圆仿射协变特征区域；再将所得局部区域进行椭圆归一化,得到具有缩放和旋转不变性的圆形区域；最后将圆形区域进行非下采样Contourlet变换,并将水印嵌入变换后的低频子带中。该算法实现盲提取,且仿真实验证明其对常规图像处理、几何攻击以及组合攻击均具有较好的鲁棒性

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 论文的选题背景和意义

1.2 数字水印的研究现状与研究方向

1.3 数字水印的特征

1.4 数字水印的分类

1.5 数字水印的应用

1.6 本文的主要研究内容

2 基于SVR的非下采样Contourlet域鲁棒数字水印算法

2.1 非下采样Contourlet变换的实现

2.1.1 非下采样金子塔的分解

2.1.2 非下采样滤波器组的理想重构

2.2 回归型支持向量机(SVR)理论

2.3 Tchcbichef矩基本理论

2.4 数字水印的嵌入

2.5 数字水印的检测

2.6 仿真实验

2.6.1 性能检测

2.6.2 抗攻击能力测试

2.7 本章小结

3 基于局部视觉关注的数字图像水印方案

3.1 椭圆局部特征区域的自适应划分

3.1.1 椭圆参数的求取

3.1.2 协变性椭圆区域的确定

3.2 数字水印的嵌入

3.3 数字水印的检测

3.4 仿真实验

3.4.1 性能检测

3.4.2 抗攻击能力测试

3.5 本章小结

4 基于均匀特征点的鲁棒图像水印算法

4.1 均匀兴趣点检测理论

4.2 数字水印的嵌入

4.3 数字水印的检测

4.4 仿真实验结果

4.4.1 性能检测

4.4.2 抗攻击能力测试

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 数字图像水印技术的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研

致谢