抗打印掃描和幾何變換的圖像水印算法.pdf

1、隨著多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，為多媒體作品進(jìn)行版權(quán)保護(hù)的要求越來越強(qiáng)烈。除了數(shù)字形式的圖像，各種證件如身份證、護(hù)照和駕照等的認(rèn)證需求也越來越強(qiáng)烈。數(shù)字水印技術(shù)可以用來保護(hù)多媒體的版權(quán)和進(jìn)行內(nèi)容認(rèn)證。經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展，數(shù)字水印技術(shù)已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，水印算法已經(jīng)能抵抗常見的信號(hào)處理和具有一定的抗幾何變換能力，但是抗打印掃描的圖像水印技術(shù)的研究在國際上才剛剛起步，許多算法還存在不足。 打印掃描容易引起圖像水印的旋轉(zhuǎn)(Rotation)

2、、縮放(Scaling)、裁剪和平移(Transaltion，包括兩個(gè)方向的平移)等四維RST幾何變形。圖像傅立葉變換幅度系數(shù)的對(duì)數(shù)極坐標(biāo)映射(LPM)能將圖像RsT幾何變換簡化為二維的平移，因而非常適用于抗打印掃描的圖像水印算法研究。但目前一些基于LPM的水印算法存在一些問題，例如對(duì)數(shù)采樣容易引起圖像或者嵌入水印的嚴(yán)重失真，還有嵌入容量有限例如只能嵌入一比特的水印，水印的檢測(cè)同步仍然要依賴于窮盡搜索，不能對(duì)抗打印掃描等等。為此，本文提

3、出了一種有效抗幾何變換和打印掃描的快速多比特?cái)?shù)字圖像水印算法。 本文的數(shù)字水印包含模板水印和有意義信息水印，模板水印用于在水印提取時(shí)同步有意義信息水印，它們都嵌入在圖像的傅立葉幅度系數(shù)中。因?yàn)閷?duì)圖像的傅立葉幅度系數(shù)進(jìn)行對(duì)數(shù)極坐標(biāo)映射后，圖像在空域的RST幾何變形使傅立葉幅度系數(shù)在對(duì)數(shù)極坐標(biāo)域中分別沿著對(duì)數(shù)極徑方向平移和沿著角度方向循環(huán)平移，本文設(shè)計(jì)的水印嵌入?yún)^(qū)域?yàn)橐粋€(gè)圓環(huán)，經(jīng)過對(duì)數(shù)極坐標(biāo)映射后，圓環(huán)水印區(qū)域變成矩形區(qū)域，而圖像的

4、旋轉(zhuǎn)和縮放僅造成該矩形水印的平移。提取水印時(shí)利用原始模板跟已嵌有模板水印的幅度系數(shù)之間相關(guān)，根據(jù)相位相關(guān)定理迅速找出最大相位相關(guān)值來同步水印并且提取水印。嵌入水印時(shí)，為了避免對(duì)數(shù)采樣失真，把圖像傅立葉幅度系數(shù)從直角坐標(biāo)系映射到對(duì)數(shù)極坐標(biāo)系，找到跟它具有相同對(duì)數(shù)極坐標(biāo)的水印比特，然后把該水印比特直接在直角坐標(biāo)系中嵌入該幅度系數(shù)中，即水印嵌入時(shí)，利用近似的LPM變換，避免了圖像的失真。實(shí)驗(yàn)表明，本方法能很好抵抗幾何變換、打印掃描和一些常見的