基于数字水印的多媒体信息版权保护技术

摘要

当今世界，信息技术的飞速发展带来了多媒体信息技术的变革。信息形式由原来的以文本为主，变为今天以图片、视频为主要载体的多媒体数字信息。网络技术的发展使人们更容易从网上上传、下载资源。多元化的信息来源使拷贝变得日益简单，同时盗版问题也越来越严重。针对这个问题，数字水印技术应运而生，为数字多媒体信息版权保护提出了有效的解决方案。
　　针对不同的多媒体信息版权保护，衍生出不同的数字水印研究方向。一方面，对于数字印刷品，随着打印机扫描仪的出现和发展，人们可以直接对印刷品进行打印后再扫描，将获得的资源在网络中传播，导致盗版问题日益严重。另一方面，对于视频而言，3D技术迅速发展，3D视频传输中央图像和深度图，呈现的却是左眼视图和右眼视图，如何保护其版权也成为研究的热点。本论文主要研究数字印刷品的版权保护和三维视频的版权保护，研究相应的数字水印方法，并且将数字水印技术进行软件实现。主要工作包括以下几个方面:
　　1.针对数字印刷品的版权保护问题。数字印刷品流通过程中的打印扫描引入的盗版问题，主要引入旋转、平移、尺寸变换等几何攻击。本文提出了一种基于图像配准的抵抗打印扫描攻击的数字水印方法。根据原始水印图像的尺寸大小，确定待匹配角点，利用图像配准方法通过仿射变换和尺寸变换，将待检测图像进行校正后进行水印检测。同时在生成水印时利用统计方法，根据统计判决对水印进行最终判定，提高鲁棒性。实验表明，综合图像配准和统计判决的方法应用传统的数字水印方法，能够抵抗打印扫描过程带来的几何攻击，为数字印刷品的版权保护提供一种有效的方案。
　　2.针对三维视频图像的版权保护问题。三维视频形成过程即2D转3D过程中像素平移引入的几何攻击，通过分析基于深度图像渲染(Depth-Image-BasedRendering)的2D转3D过程，根据视差为零的像素点的平移不变性，提出一种基于零视差点重组的三维图像数字水印方法。在DIBR过程中，根据深度图像，将中央图像中视差为零的点标记后进行重组，形成新的载体图像，用扩展变换抖动调制的方法对其进行水印嵌入，然后将嵌水印后重组图像的像素点恢复到中央图像。在检测端，通过DIBR渲染出左右眼图像，在左右眼图像中同样根据深度图像进行再次重组，提取水印信息。实验证明，该方法对于高斯噪声、椒盐噪声以及JPEG压缩都具有良好的鲁棒性，能够达到与二维图像水印一致的效果，能够运用到三维视频版权保护中。
　　3.基于数字水印的多媒体信息版权保护技术软件实现。将打印扫描数字水印算法在Matlab平台生成可执行软件用以演示。同时对即将流通的电子票据提出了一种保护方案，分别在Matlab和VC6.0平台进行实现。
　　综上所述，本论文针对数字水印中打印扫描、2D-3D两种不同的几何攻击，以及票据水印分别提出三种不同的水印方法。其中，对于三维视频的版权保护方案为二维图像的数字水印方法在三维视频中的应用提供了一种有效的借鉴。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景和研究意义

1．2 水印技术发展及研究现状

1．3 论文的主要贡献和章节安排

第二章 数字水印技术基础

2．1 数字水印技术基本概念和系统组成

2．1．1 数字水印技术基本概念

2．1．2 数字水印系统组成

2．2 数字水印分类

2．3 数字水印特征及评价标准

2．4 本章小结

第三章 基于图像配准的抗打印扫描攻击的数字水印技术

3．1 引言

3．2 图像配准技术

3．2．1 图像的仿射变换

3．2．2 基于仿射变换的图像配准方法

3．3 基于投影步长的扩展变换抖动调制技术

3．4 抵抗打印扫描攻击的数字水印系统设计

3．5 实验结果与性能分析

3．6 本章小结

第四章 三维图像中的数字水印技术

4．1 引言

4．2 基于深度的图像绘制(DIBR)技术

4．3 基于零视差点重组的三维图像数字水印技术

4．3．1 零视差点重组技术

4．3．2 三维图像数字水印系统

4．4 实验结果与性能分析

4．4．1 对高斯噪声和JPEG压缩鲁棒性测试

4．4．2 对DIBR攻击鲁棒性测试

4．5 本章小结

第五章 数字水印软件实现技术

5．1 引言

5．2 数字印刷品中数字水印的实现技术

5．3 电子票据中的数字水印实现技术

5．3．1 基于MatlabR2010a的票据水印平台

5．3．2 基于VC6．0的票据水印平台

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文和专利情况