用于圖像認(rèn)證及恢復(fù)的水印算法研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，圖像、視頻等數(shù)字作品的創(chuàng)作、拷貝和傳輸更為快捷方便，同時(shí)也帶來了未經(jīng)授權(quán)的存取、拷貝、修改和交換等侵犯版權(quán)所有人權(quán)益的問題，保護(hù)數(shù)字多媒體作品的版權(quán)，并且確保作品的真實(shí)和完整成為了需要解決的新挑戰(zhàn)。數(shù)字水印技術(shù)正在此時(shí)出現(xiàn)，借助嵌入在數(shù)字作品中的特殊水印信息來證明版權(quán)歸屬以及認(rèn)證數(shù)字產(chǎn)品內(nèi)容的完整性。近年來，基于數(shù)字水印信息的圖像篡改的定位以及恢復(fù)也受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，此類水印算法以代表圖像內(nèi)部特征的信息作為

2、水印，嵌入到圖像本身，檢測(cè)時(shí)提取出水印信息，定位數(shù)字圖像中被篡改的區(qū)域，利用隱藏在數(shù)字圖像中的水印對(duì)篡改圖像進(jìn)行恢復(fù)。
　　針對(duì)上述問題，本論文在可實(shí)現(xiàn)篡改檢測(cè)定位并能恢復(fù)被篡改區(qū)域的圖像認(rèn)證水印算法方面進(jìn)行了研究，具體工作如下:
　　1.提出了一種基于HVS的數(shù)字水印自適應(yīng)嵌入技術(shù)。水印的不可見性是水印算法的重要特性，即數(shù)字圖像中嵌入水印信息后，不會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響，并且嵌入的水印信息不被輕易察覺。利用人類視覺系統(tǒng)的

3、特性，選擇數(shù)字圖像的區(qū)域像素方差值來決定自適應(yīng)嵌入的位置，在圖像紋理較復(fù)雜的區(qū)域嵌入水印。通過自適應(yīng)嵌入在保證所需水印載荷的情況下，盡可能地減小了嵌入水印對(duì)數(shù)字圖像的影響，提高了水印算法的不可見性。
　　2.提出了一種可定位圖像篡改區(qū)域并恢復(fù)原始圖像的水印算法，以保護(hù)數(shù)字圖像的內(nèi)容完整性。嵌入圖像的水印分為用于篡改檢測(cè)的隨機(jī)序列水印和用于圖像恢復(fù)的內(nèi)容水印。其中內(nèi)容水印由兩部分組成，一部分來自圖像每個(gè)2×2塊的像素平均值做量化處理

4、，保證恢復(fù)精度的同時(shí)減小了水印嵌入量;另一部分是圖像每個(gè)4×4塊的像素平均值，通過自適應(yīng)的方式嵌入原始圖像，在對(duì)原始圖像質(zhì)量影響很小的情況下，提高了恢復(fù)后圖像的質(zhì)量。
　　論文對(duì)上述算法進(jìn)行了具體實(shí)現(xiàn)，通過大量仿真實(shí)驗(yàn)，分析了算法的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，算法的水印不可見性良好，并能對(duì)圖像的篡改區(qū)域進(jìn)行精確定位，篡改恢復(fù)后的圖像質(zhì)量較高。進(jìn)一步與其他算法的性能比較可知，本文算法在水印不可見性、定位精確度以及恢復(fù)圖像的質(zhì)量三方面均具有優(yōu)