基于SIFT的数字水印算法研究

论文摘要

随着互联网、通信技术以及硬件存储能力的高速发展,数字媒体的版权保护问题日益严重。作为一种重要的版权认证和保护措施,数字水印得到了信息安全界的广泛关注。本文就抗几何攻击和常见滤波、压缩攻击的局部数字水印提出了一种算法。该算法基于SIFT区域描述子,结合图像局部的离散余弦变换实施数字水印的嵌入和提取,得到了较稳健的实验结果。本文首先回顾了数字水印的基本概念和模型,并根据水印嵌入区域将数字水印分成两类:全局数字水印和局部数字水印。通过分析两种水印的优劣,说明了采用局部数字水印具有抗几何攻击能力强、不易破坏的优势。为了实施稳健的局部数字水印,本文随之引入了尺度不变性和旋转不变性良好的SIFT特征描述子。然后研究了基于SIFT的数字水印算法,通过SIFT特征描述子获取具有尺度不变性的特征点,并使用邻域梯度方向的统计特性为特征点分配具有旋转不变性的主方向。利用SIFT特征描述的区域性和尺度与旋转不变性,对特征点的9×9邻域计算DCT系数,并在中频部分选取一部分系数实施水印嵌入。在提取过程中,利用SIFT特征的尺度不变性和方向不变性,并结合Radon变换对受攻击图像进行几何校正,从DCT系数中提取数字水印。通过一系列实验证明,本文的方法与传统的数字水印相比,能很好的结合图像局部的区域特征,在各种几何和其他常见攻击下都能实现水印的提取,是一种稳健的数字水印方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的内容安排
• 2 信息隐藏技术与数字水印
• 2.1 常见信息隐藏技术
• 2.2 数字水印
• 3 尺度不变特征变换
• 3.1 问题的提出
• 3.2 尺度不变特征变换（SIFT）
• 3.3 区域特征与局部数字水印
• 4 一种基于SIFT 的数字水印算法
• 4.1 预处理
• 4.2 水印嵌入算法
• 4.3 水印提取算法
• 5 仿真实验
• 5.1 SIFT 匹配仿真
• 5.2 各种攻击下的水印嵌入与提取仿真
• 6 总结
• 致谢
• 参考文献