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近年来,鲁棒数字水印技术的研究与应用取得了很大的进展,但如何抵抗几何攻击仍然是水印领域所面临的一大难题,这也成为了数字水印产品商业化的一大障碍。
本文提出了两套方案用来对抗数字水印系统的几何攻击。
第一套方案是基于范数量化SVD和Zernike矩的鲁棒数字水印。通过对标准化后的宿主图像进行分块,然后对每一小块进行SVD分解,根据分解得来的奇异值矩阵,设置一个步长,采用范数量化的形式修改奇异值矩阵实现嵌入水印的目的。水印的提取是水印嵌入的逆过程。采用Zernike矩估计旋转角度并旋回,以提高水印检测性能。实验结果表明,本方案对旋转、缩放、平移和剪切等几何攻击以及图像压缩攻击具有较强的鲁棒性。
第二套方案是基于特征点的零数字水印。通过提取图像的特征点信息并与图像自身尺寸一起构造零水印,保存到IPR库中作为版权认证信息。在版权认证阶段,提取受测图像的特征点信息,对受测图像进行Delaunay三角剖分,根据IPR库中零水印所存的图像尺寸信息与受测图像的尺寸进行比较,确定尺寸差异,把受测图像Delaunay_角网中的三角形进行相应的缩放变换以抵消此差异。再根据IPR库中零水印所存的特征点信息构造一张Delaunay_角网。计算该三角网与受测图像三角网的最小偏离度值,根据反复实验所确定的版权阈值来判定受测图像的版权归属。实验表明,本方案对各种常见的几何攻击、噪声攻击、滤波攻击和图像压缩攻击具有较强的鲁棒性。对于几何组合攻击,本方案也体现出了良好的鲁棒性。