一种抗几何攻击的图像水印算法.pdf

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1、山东农业大学学报(自然科学版)，2011，42(1)：111—122JournalofShandongAgriculturalUniversity(Na~ralScience)一种抗几何攻击的图像水印算法朱莉莉，门志梅2，侯迎坤(1．泰山学院信息科学技术学院，山东泰安271021；2．泰山学院教务处，山东泰安271021)摘要：摘要：几何攻击能有效破坏水印信号的同步，所以几何攻击一直制约着数字水印技术的实用性。本文分析了几何攻击破坏水印信号同步的原因，并基于图心与仿射变换的关系提出了一种新颖的抗几何攻击的水印检测算法。该算法不是采用传统的图像归一化技术，所以保证了水印图像的高透明性，即保证了嵌

2、入水印后的图像的高质量。应用该算法能有效检测出遭受过平移、旋转与缩放等几何攻击以及它们的联合攻击后的水印。实验结果表明该算法对多种几何攻击都具有很高的鲁棒性。关键词：数字水印；小波变换；图心；几何攻击中图分类号：11P391文献标识码：A文章编号：1000—2324(2011)01—0111—12ANIMAGEWATERM_ARKINGALGORITHMRoBUSTToGEOMETRICATI1ACKSZHULi—li，MENZhi—mei，HOUYing—kun(SchoolofInformationScienceandTechnology，Taishan，College，Taian2710

3、2l，China；OfficeofEducationalAdministration，Taishan，C。llege，Taian271021，China)Abstract：Geometricattackscanefectivelydes~oythewatermarksignalsynchronization，ithasbeenthepracti—calityconstraintsofdigitalwatermarkingtechnique．Inthispaperweanalyzetherealcauseofgeometricattacksunderminingwatermarksignalsy

4、nchronization，andproposeanovelimagewatermarkingextractingalgorithmbasedontherelationshipbetweencentroidandaffinetransform．Thealgorithmdoesnotapplythetraditionalim—agenormalizationtechnique，SOitguaranteeswatermarkedimagehightransparency，thatistoensurehighqual—ityofwatermarkedimage．Theuseofthisalgorit

5、hmcanefectivelyextractthewatermarkfromthewatermarkedimageswhichhavebeensuferedsomegeometricattackssuchasrotation，scaling，translation，aspectratiochangeandtheirjointattacks．Theexperimentalresultsshowthatthealgorithmonavarietyofgeometricattacksarehighlyrobust．Keywords：digitalwatermarking；wavelettransfo

6、rm；centroid；geometricattacks1引言数字水印对几何攻击的鲁棒性在数字水印研究过程中一直是一个热点和难点问题。几何攻击包括旋转、缩放、平移、剪切以及改变长宽比等([1]一[3])．这些攻击都能破坏水印信号的同步，因此它们都能阻止水印信号的正常提取。对此人们想了很多办法也提出了一系列的算法来解决这个问题，现有的有效算法中大多是基于几何不变量的方法来应对该问题，尤其是基于图像归一化技术的算法在近几年成为研究该问题的主流方法。这类算法的基本思想是从原始图像中找到具有几何不变性的量用来隐藏水印由于具有几何不变性，在水印图像遭受几何攻击后，这些量没有变化。因而隐藏于其中的水印信息

7、得以保存。该类算法的优点收稿日期：2009—10—12基金项目：山东省自然科学基金项目(Q2006A04)作者简介：朱莉莉(1971一)，女，汉族，实验师，主要从事计算机和多媒体技术与应用的研究。·ll2·山东农业大学学报(自然科学版)第42卷是不用确定并恢复几何攻击。Fourier—Mellin变换是一种具有RST不变性的变换．0’Ruanaidh等[4]首先提出把水印嵌入到Fou-rier—M