基于zernike不变矩的零水印算法研究

《基于zernike不变矩的零水印算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第一章引言1．1水印技术研究背景1．1．1数字水印技术的起源第一章引言弟一早jI昂数字水印起源于古老的水印技术。这里提到的“水印”技术是指传统水印，即印在传统载体上的水印，如纸币上的水印、邮票股票上的水印等，将它们对着光照我们可以看到其中隐藏的图像。这些传统的“水印’’用来证明其内容的合法性。大约700年前，纸水印便在意大利的Fabriano镇出现⋯，这些纸水印是通过在纸模中加细线模板制造出来的。纸在存在细线的区域会略微薄一些，这样也会更透明一些。到了18世纪，在欧洲和美国制造的产品中，纸水印已经变得相当的实用了。水印被用作商标，记录纸张的生

2、产日期，显示原始纸片的尺寸。也是这个时期，水印开始用于钱和其它文件的防伪措施。纸水印的存在既不影响美感，也不影响纸张的使用。中国是世界上最早发明造纸术的国家，也是最早使用纸币的国家。宋真宗在位时(公元998—1021年)，四川民间发明了“交子川刳。交子正面都有票人的印记，有密码画押，票面金额在使用时填写，可以兑换，也可以流通。可以说交子上的印文既包含水印技术也包含消隐技术。事实上，正是由于纸张水印和消隐技术的特性才真正地启发了在数字环境下水印的首次使用。数字水印的产生最早可追溯到1954年，它的产生源于对数字产品的保护。在1954年，Muza

3、k公司的埃米利．希姆布鲁克(EmilHembrooke)为带有水印的音乐作品申请了一项专利。在这项专利中，通过间歇性地应用中心频率为lkHz的窄带陷波器，认证码就被插入到音乐中。该频率上能量的缺失表征使用了陷波滤波器，而缺失的持续时间通常被编码为点或长划，此认证码使用了莫尔斯电码。从那时起，人们开始大量发展水印技术并由此展开了各种各样的应用，人们对于嵌入信号的兴趣就这样持续了35年，此期间水印被应用于广告认证和设备控制匕。武汉工程大学硕士学位论文1．1．2数字水印技术的研究历史1979年，Szepanski描述了一种机械探测模式，它可以用在文

4、件上起到防伪效果。九年后Holt等人口1阐述了一种在音频信号中嵌入认证码的方法。但这时的数字水印只是作为一种版权认证的工具，并没有成为一门科学。直到20世纪90年代初期，数字水印才作为一个研究课题受到了足够的重视。1993年A．Z．Tirkel等所撰写的“Electronicwatermark"HL·文中首次使用了“watermark”这一术语。这一命名标志着数字水印技术作为一门正式研究学科的诞生。当时，他们已经意识到了数字水印的重要性，而且提出了可能的应用，包括图像标记，增强版权保护，防止伪造及控制存取图像数据等。他们针对灰度图像提出了两种

5、向图像最低有效位(LeastSignificantBit，LSB)中添加水印的方案。其中一种是使用一个m序列来置换图像的最低有效位，另一种是向图像的最低有效位叠加一个m序列，并使用自相关函数对其进行检测。此外，Tirkel还是第一个认识到可以将扩频技术应用到数字水印中的人，他提出可以使用扩频技术向静止图像中添加水印。上述最低有效位方法比较简单易行，但最大缺陷在于水印的稳健性很差。为了提高水印的稳健性，1995年Cox等人瞄3提出了一种基于扩频通信的思想，将水印嵌入图像感知上最重要的频域因子中的水印方案。他们通过利用离散余弦变换技术向图像中添加

6、标记，以提高水印对图像处理的稳健性。该方案对各种普通图像处理操作，如比例缩放、JPEG压缩、抖动和剪切等具有很好的稳健性。甚至在图像经过打印、复印及扫描等处理后，水印仍然能够被恢复出来。Cox方案已经成为数字水印技术中一个比较经典的方案，但水印的提取过程必须有原始图像的参与，它不是盲水印方案。1996年，Pitas提出了一种盲水印方案哺1。该方案中的算法是一种空间域算法，它的稳健性有待进一步提高。其后有一些研究人员在这一算法基础上进行过改进的研究。其中，Voyatzis等人口1将混沌的方法引入到数字水印算法中，使得算法的稳健性进一步提高，但仍

7、然局限于空间第一章引言域；Kundur等人∞1提出了一种基于离散小波变换(discretewavelettransform，DWT)的水印算法，通过修改DWT系数而嵌入水印，而且提出了使用易脆水印(Fragilewatermark)对图像所受的处理进行估计，进而更有效地对水印进行检测。对音频水印技术的研究最早见于1996年，Bender等人在文献[9]中提出了LSB编码、回声编码、扩频编码和相位编码等四种算法；Boney等人n们将Cox方案应用到音频信号中，取得了很好的实验结果。对文本文档中数字水印技术的研究始于贝尔实验室的Maxemchuk

8、．他于1994年首先提出在数字文档中嵌入标记的方法，以保护电子出版物所有者的版权利益。他提出了行位移编码、字位移和特征编码等三种方法。视频序列是由一组连续的等时间间