基于低频均值的强鲁棒性零水印算法

发布时间：2021-09-25 01:42

　　网络的普及使得信息篡改、盗用等安全问题逐渐增多,而数字水印技术可以实现对信息安全的保护。传统水印算法无法同时提高鲁棒性和透明性,需通过迭代测试确认最佳嵌入系数,且对几何攻击的鲁棒性差,部分算法的虚警率偏高。针对以上问题,提出基于低频均值的零水印鲁棒性算法,旨在提高算法鲁棒性的同时,兼顾虚警率和透明性。通过对特征区域的筛选和构造方法的选择,实现鲁棒性强、虚警率低的零水印算法。首先,对载体图像使用离散小波变换,对低频区域进行离散剪切波变换,并选择较优尺度下的低频分量作为稳定的特征区域;其次,对特征区域进行分块离散余弦变换,采用比较每块奇异值均值与整体奇异值均值间的大小关系作为构造方法,得到特征矩阵;最后,将特征矩阵与Arnold置乱的二值水印异或运算得到零水印;算法采用双构造思想,选择中心和左上角两个不同的区域构造零水印,可以在受剪切攻击后选择完整性高的区域做后续处理。针对旋转攻击,在提取水印前对载体图像进行预判,如果被攻击则先采用Radon变换校正载体图像,再提取水印信息,提高抵抗几何攻击能力。对不同的纹理图像进行攻击测试,实验结果表明,本文算法对各种攻击具有较好的鲁棒性,且虚警率较低。... 

【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

传统水印嵌入模型

辽宁工程技术大学硕士学位论文62数字水印理论及基础2.1数字水印基本原理数字水印[26]的基本原理：将一些水印信息（版权标识信息）与载体信息进行处理，可以直接将水印信息嵌入到载体信息里或者在水印信息与载体信息中寻找某种联系，最后可以提取出水印信息的技术，要求提取的信息完整、可以辨认且有效，同时也要保证不能影响载体信息的使用。数字水印的嵌入部分和提取部分的实现原理如图2.1和图2.2所示（虚线框表示有些算法需要借助载体图像才可以提取水印信息）。图2.1传统水印嵌入模型Figure2.1Traditionalwatermarkembeddingmodel图2.2传统水印提取模型Figure2.2Traditionalwatermarkextractionmodel数字水印处理的基本框架可归纳如下：步骤一：对水印信息m利用加密算法进行加密，生成水印信息M，其中秘钥为K。步骤二：水印嵌入，将水印信息W和载体图像F按照算法EW进行处理，获得含有水印的载体图像F。,,WFEMKF(2.1)步骤三：将载体信息在网络上流传使用，这时可能受到攻击，攻击后的载体信息FG。

辽宁工程技术大学硕士学位论文11"112"21111,,,,NNijNNNNijijWijWijNCWijWij(2.4)式中：Wi,j为原始水印图像，Wi,j为提取水印图像，N为水印图像大校2.4零水印零水印的实现不需要修改原始图像，因此可以在鲁棒性的提高上着重研究，不需要考虑透明性问题。嵌入式水印算法要达到提高鲁棒性的目的，需将其嵌入在低频的稳定特征区域或者加大嵌入系数，而这两种方法都会使透明性大大降低。零水印是温泉博士提出的，零即没有的意思，其主要思想是不嵌入水印信息，只利用原始图像信息内部特征和水印信息的关系构造水印，不必考虑载体图像透明性和嵌入强度问题，不存在图像失真问题。零水印算法将鲁棒性和透明性由异向问题转化为同向问题，可以保证鲁棒性的提高但不会对透明性产生影响。零水印的构造和提取过程如图2.3、2.4所示。图2.3零水印构造流程Figure2.3Zerowatermarkconstructionprocess


本文编号：3408842