基于半色調(diào)技術(shù)的數(shù)字水印技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字水印是進行版權(quán)保護的有效手段，但受制于打印-掃描過程的復雜性，現(xiàn)有水印算法不能很好抵御打印-掃描攻擊，難以真正實現(xiàn)對印刷品的版權(quán)保護。針對這一問題，分析了打印-掃描過程對圖像的影響，研究了基于半色調(diào)技術(shù)的硬拷貝水印。另一方面，由于現(xiàn)有圖像數(shù)據(jù)量大，為節(jié)省存儲空間和傳輸時間，往往需要進行圖像壓縮，為了在壓縮圖像的同時對圖像進行版權(quán)保護，研究了將壓縮與水印相結(jié)合的水印算法。
　　首先分析了打印-掃描過程對圖像的影響，由此總結(jié)出硬拷

2、貝水印應抵御的攻擊類型；制定了一個分類標準，將現(xiàn)有的硬拷貝水印算法分為四類，比較了每類算法的特點。接著對壓縮域水印進行了分類分析，指出了現(xiàn)有壓縮域水印算法存在的不足。在此基礎(chǔ)上，從三個不同角度入手，設(shè)計了兩種硬拷貝水印算法和一種壓縮域水印算法。
　　為提高硬拷貝水印的魯棒性，設(shè)計了一種基于奇偶校驗塊誤差分散的半色調(diào)水印算法。算法通過比較像素塊均值和圖像自相關(guān)閾值來確定像素塊的奇偶性，利用噪聲平衡塊誤差分散方法調(diào)整像素塊的奇偶性實現(xiàn)

3、水印嵌入，利用像素塊的奇偶性和投票策略來實現(xiàn)水印的盲提取。實驗表明，與同類算法相比，該算法能夠獲得較高且靈活的水印率；并能從被攻擊的嵌水印圖像直接提取水印，無需將其先轉(zhuǎn)化成半色調(diào)圖像；同時能夠很好地抵御各種常見攻擊以及不同型號設(shè)備的打印-掃描攻擊。
　　為充分利用頻域水印和空域水印各自的優(yōu)勢，提高嵌水印圖像質(zhì)量和抗攻擊性能，設(shè)計了一種基于特征圖像的半色調(diào)水印算法。算法定義了一個特征圖像作為原始灰度圖像與其半色調(diào)圖像之間的紐帶，將特

4、征圖像作為水印載體，在特征圖像的DCT(Discrete Cosine Transform)系數(shù)上嵌入水?。煌ㄟ^改進的直接二值查找方法來產(chǎn)生嵌水印的半色調(diào)圖像；水印提取為水印嵌入的逆過程，無需原始圖像或原始水印作參考。實驗表明，該算法具有較高的水印嵌入容量，同時能夠獲得較好的圖像質(zhì)量和強魯棒性，且算法框架具有通用性，算法中特征圖像提取、特征圖像水印嵌入、半色調(diào)圖像生成三個不同階段可以根據(jù)具體應用需求選擇不同處理方法。
　　為解決現(xiàn)

5、有壓縮域水印算法難以同時滿足高圖像質(zhì)量、強魯棒性和低復雜度要求的問題，提出了一種基于自適應有序抖動塊截斷編碼的魯棒水印算法。算法先利用圖像的信息熵和方差自適應地將圖像按四叉樹分解為平滑塊、紋理塊和邊緣塊，再對不同大小的分塊進行編碼；然后利用自適應有序抖動塊截斷編碼得到的位平面，通過調(diào)整位平面水印嵌入窗口內(nèi)元素的奇偶和，實現(xiàn)水印嵌入；最后通過位平面中元素的奇偶和及投票策略來實現(xiàn)水印的盲提取。實驗表明，與同類算法相比，該算法較好地解決了傳統(tǒng)