基于统计特征的鲁棒水印方法研究

论文摘要

随着互联网和计算机技术的迅猛发展,数字信息的产权保护逐渐成为人们关注的焦点,数字水印作为版权保护的主要技术受到人们的重视。然而,已有的大多数水印只对有损压缩、低通滤波和简单几何变换具有鲁棒效果,在复杂的几何攻击下却表现出很差的鲁棒性。基于此,本文利用图像统计特征直方图来进行鲁棒水印的嵌入,达到比以往方法鲁棒性和不可感知性更强的目的。为进一步拓展上述方法的应用,我们把该方法和频域量化水印嵌入方法相结合形成一种新的彩色图像鲁棒水印方法。由于不同的水印方法抵抗攻击的侧重不同,这种新的水印方法明显提高了鲁棒性。基于直方图的方法对复杂几何攻击具有鲁棒性主要源于两方面的特点:第一,水印嵌入到对几何变换近似不变的直方图上;第二,水印检测时结合全局搜索和局部搜索,消除同步误差,提高了水印的检测准确率。由于彩色图像的广泛应用,本文提出了一种彩色图像的鲁棒水印方法。该方法不仅利用了空域模式和频域模式水印嵌入的优点,而且利用了人类视觉系统的感知特性在不同的颜色分量中嵌入水印。基于这两点,提出的方法把水印信息通过不同的水印模型重复嵌入到彩色图像的不同分量中以达到更好的鲁棒性和不可感知性。在标准测试图像上的实验表明,提出的算法具有优越的性能。总之,这两种水印方法在具有良好不可感知性的同时,能对常见图像处理和复杂几何变换的攻击具有更强鲁棒性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究进展及现状
• 1.3 数字水印技术概述
• 1.3.1 数字水印的特性
• 1.3.2 数字水印的基本模型
• 1.3.3 数字水印分类
• 1.4 论文的研究内容及安排
• 第二章 几种常用的鲁棒水印方法
• 2.1 引言
• 2.2 基于变换域的鲁棒水印方法
• 2.3 基于模板的鲁棒水印方法
• 2.4 基于图像内容的鲁棒水印方法
• 2.4.1 基于图像特征点的鲁棒水印方法
• 2.4.2 基于图像区域的鲁棒水印方法
• 2.5 基于统计特征的鲁棒水印方法
• 2.5.1 基于几何矩的水印方法
• 2.5.2 基于直方图的水印方法
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于直方图的鲁棒水印方法
• 3.1 引言
• 3.2 图像直方图在几何攻击下的不变性
• 3.3 水印嵌入和提取方法
• 3.3.1 水印嵌入方法
• 3.3.2 水印提取方法
• 3.4 实验结果及性能分析
• 3.4.1 数字水印不可感知性分析
• 3.4.2 各种攻击下的鲁棒性分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 彩色图像空频域鲁棒水印方法
• 4.1 引言
• 4.2 YCbCr 模型下水印嵌入和提取方法
• 4.2.1 水印嵌入方法
• 4.2.2 水印提取方法
• 4.3 实验结果及性能分析
• 4.3.1 数字水印不可感知性分析
• 4.3.2 各种攻击下的鲁棒性分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间参加的科研工作及研究成果