基于切比雪夫—傅里叶矩的抗几何攻击数字图像水印

论文摘要

数字化信息时代的到来,使多媒体信息的传递、流通变得很便捷,但是随之而来的侵权盗版行为也日益猖撅。数字水印技术通过在数字作品中加入不易察觉但可以判定秘密信息以达到保护版权的目的,它是解决多媒体信息安全问题的有效补充方法。因此研究并发展数字水印技术具有重要的现实意义和商业价值。对于数字图像水印,经常会面临各种攻击,如几何攻击、波形攻击、噪声攻击等,其中几何攻击很难防御,目前能够抵抗几何攻击的数字水印算法主要有两种:基于图像特征的方法和基于不变矩的方法。而基于不变矩的水印算法是一种抗几何攻击的有效方法,李雷达等利用Zernike矩和伪Zernike矩的幅度具有旋转不变性,分别设计了一种抗几何攻击的水印算法,然而当嵌入的水印图像较小时,我们无法利用Zernike矩提取水印图像。董佳莉等利用雅可比-傅立叶矩在极坐标系下提取水印,银国瑞等利用圆谐-傅里叶矩在极坐标系下提取水印,虽然都取得比较好的效果,但是需要将图像在两种坐标间转换,计算量比较大,需要的阶数比较高,这给数字水印的应用带来许多实际问题。在前人工作的基础上,本文提出了一种基于切比雪夫-傅里叶矩的抗几何攻击数字水印算法,主要内容如下:（1）总结了近年来国内外在数字水印领域的研究成果和进展,对数字水印的多种算法进行了较为系统的研究;（2）应用切比雪夫-傅里叶矩的定义及原理,分别在极坐标系下和直角坐标系下计算并重构图像。实验结果验证,在直角坐标系下重构的图像不仅准确率高,而且速度快。（3）应用切比雪夫-傅里叶矩的性质,设计了一种抗几何攻击的非对称数字水印算法。通过理论分析和实验验证,该算法可以很好的提取水印,通过定量计算证明在直角坐标系下提取的水印相似度高。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究内容
• 1.3 本文结构
• 第二章 数字水印概述
• 2.1 数字水印基本概念
• 2.2 数字水印研究现状
• 2.3 数字水印的特性
• 2.4 数字水印分类
• 2.5 数字水印的应用
• 2.6 数字水印算法的评价标准
• 2.7 数字水印的攻击类型
• 2.8 数字水印原理
• 2.9 数字水印典型算法
• 第三章 切比雪夫-傅里叶矩的有关理论
• 3.1 Chebyshev-Fourier 矩的定义
• 3.2 在极坐标系下计算图像的切比学夫-傅立叶矩
• 3.3 在极坐标系下利用切比雪夫-傅立叶矩重构图像
• 3.4 在直角坐标系下计算图像的切比雪夫-傅立叶矩
• 3.5 在直角坐标系下利用切比雪夫-傅里叶矩重建图像
• 3.6 重构图像实验
• 3.7 Chebyshev-Fourier 矩的性质
• 第四章 基于切比雪夫-傅里叶矩的抗几何攻击数字水印的算法
• 4.1 设计依据
• 4.2 水印嵌入
• 4.3 水印提取
• 4.4 实验结果及讨论
• 4.5 算法对几何攻击的鲁棒性
• 4.5.1 旋转攻击
• 4.5.2 缩放攻击
• 4.5.3 组合攻击
• 4.5.4 噪声攻击
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间取得的科研成果
• 致谢