Contourlet域抗几何攻击水印算法研究

论文摘要

随着网络化和信息化的飞速发展,数字多媒体产品的版权保护成为一个亟待解决的问题。数字水印技术应运而生,成为国内外研究的热点。嵌入水印的数字产品在传播过程中可能遭受各种攻击,而几何攻击很容易使得嵌入的水印失效。因此,本文对抗几何攻击的水印算法进行研究。1、针对几何不变域的抗几何攻击算法存在的抗常规攻击鲁棒性较差的问题,提出一种Contourlet域的基于奇异值分解的水印算法。该算法选择载体图像Contourlet变换后的低频子带和能量最大的高频子带作为目标子带进行奇异值分解,将水印信息嵌入较大的奇异值中。奇异值所具有的不变性以及Contourlet变换的低频子带和高频子带抗攻击性能的互补性,使得算法对于常规攻击和几何攻击都具有良好的鲁棒性。2、针对特征点抗几何攻击算法存在的水印容量较小及抗剪切攻击鲁棒性差的问题,提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)的特征点匹配校正的水印算法。该算法对载体图像Contourlet变换后的低频子带进行分块奇异值分解,通过量化奇异值向量的欧氏范数将水印信息嵌入所有奇异值中。水印嵌入到整幅图像,可以提高算法的水印容量。利用匹配的SIFT特征点的尺度特征和空间坐标在检测水印前对攻击后图像进行几何校正。仿真结果证明算法在抵抗常规攻击的同时,可以有效抵抗几何攻击。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 数字水印技术研究背景及意义
• 1.2 数字水印的发展历史
• 1.3 数字水印技术的研究现状
• 1.3.1 空间域算法
• 1.3.2 变换域算法
• 1.3.3 混合算法
• 1.4 现有算法存在的问题
• 1.5 本文的研究内容及章节安排
• 第二章 数字水印系统和Contourlet变换
• 2.1 数字水印系统框架
• 2.1.1 水印信号及其预处理
• 2.1.2 水印的嵌入技术
• 2.1.3 水印的检测和提取技术
• 2.2 数字水印系统性能评估
• 2.2.1 不可见性
• 2.2.2 鲁棒性
• 2.3 Contourlet变换理论
• 2.3.1 拉普拉斯金字塔变换（LP）
• 2.3.2 方向滤波器组（DFB）
• 2.3.3 Contourlet变换
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于Contourlet和SVD的鲁棒双水印算法
• 3.1 奇异值分解理论
• 3.1.1 奇异值分解的定义
• 3.1.2 奇异值分解的性质
• 3.2 基于Contourlet和SVD的鲁棒双水印算法
• 3.2.1 水印预处理
• 3.2.2 嵌入过程
• 3.2.3 提取过程
• 3.3 仿真结果及分析
• 3.3.1 不可见性测试
• 3.3.2 鲁棒性测试
• 3.3.3 与其他算法对比
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于SIFT特征点匹配校正的抗几何攻击水印算法
• 4.1 SIFT特征点匹配校正方法
• 4.1.1 SIFT特征点检测
• 4.1.2 SIFT特征点匹配
• 4.1.3 SIFT特征点匹配校正的原理
• 4.2 量化原理
• 4.3 基于SIFT特征点匹配校正的抗几何攻击水印算法
• 4.3.1 水印预处理
• 4.3.2 嵌入过程
• 4.3.3 提取过程
• 4.4 仿真结果及分析
• 4.4.1 几何校正测试
• 4.4.2 不可见性测试
• 4.4.3 鲁棒性测试
• 4.4.4 与其他算法的对比
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果