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電子科技類論文范文數(shù)字水印系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)及算法策略

所屬欄目:智能科學(xué)技術(shù)論文 發(fā)布日期:2014-10-20 16:32 熱度:

  摘 要 本文介紹了兩種與水印相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),一種是本文提出的N點(diǎn)均值技術(shù),它是本文水印算法的核心,用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字水印的嵌入、提取和數(shù)據(jù)的無(wú)損恢復(fù),一種是數(shù)字水印預(yù)處理技術(shù),用來(lái)加強(qiáng)水印系統(tǒng)的安全性。最后,本文概述了本文提出的水印算法策略。

  關(guān)鍵詞 電子科技類論文,數(shù)字,水印,算法

  1數(shù)字水印系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

  1.1 數(shù)字水印預(yù)處理技術(shù)

  現(xiàn)在大多數(shù)的文獻(xiàn)都選一幅小的有意義的圖像作為數(shù)字水印,顯然這樣的水印相對(duì)其它水印更直觀,可是攻擊者一旦獲得了此有意義的圖像水印,就可以直接地了解到水印的內(nèi)容。因此,有必要提高圖像水印的安全性和穩(wěn)健性。以下是幾種常用的對(duì)有意義水印信號(hào)進(jìn)行預(yù)期處理的方法。

  (1)數(shù)字圖像置亂

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  置亂技術(shù)是隨著信息的安全與保密被重視而發(fā)展起來(lái)的圖像加密技術(shù)。數(shù)字圖像置亂是一種加密方法,合法使用者可以自由控制算法的選擇、參數(shù)的選擇以及使用隨機(jī)數(shù)技術(shù),以達(dá)到非法使用者無(wú)法破解圖像內(nèi)容的目的。

  (2)加密

  在實(shí)際應(yīng)用中,如果已嵌入到產(chǎn)品中的水印能夠直觀地表達(dá)其版權(quán)信息,那么攻擊者一旦提取了從此產(chǎn)品提取到水印信息,就可以很輕松地掌握水印的實(shí)際內(nèi)容。為了盡最大限度地解決這一問(wèn)題,可以選擇合適的加密算法對(duì)水印進(jìn)行加密,即在水印嵌入產(chǎn)品之前,先對(duì)其作加密運(yùn)算,使之變換為沒(méi)有任何意義的偽隨機(jī)序列信息,然后再將它嵌入到產(chǎn)品中。因此,將加密技術(shù)和數(shù)字水印相結(jié)合可更進(jìn)一步提高水印系統(tǒng)的安全性。

  一般在水印在嵌入產(chǎn)品前都要對(duì)之進(jìn)行預(yù)期處理,這樣大大增加了攻擊者在窮舉猜測(cè)攻擊中的難度。水印預(yù)處理在數(shù)字水印系統(tǒng)安全性方面具有極其重要的作用。

  1.2 水印算法策略

  1.2.1 水印算法的性能要求

  一個(gè)數(shù)字水印算法的性能要求可以是多方面的,不同的應(yīng)用的水印有不同的性質(zhì)要求。通常可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考察:

  (1)嵌入容量

  嵌入容量是指可以在載體中嵌入多少的水印信息量。一般地,數(shù)字產(chǎn)品必須嵌入一定的信息量。信息量太少不足以唯一地確定產(chǎn)品的版權(quán),信息量太多又會(huì)增加數(shù)據(jù)的冗余,降低水印的不可覺(jué)察性。

  (2)魯棒性

  為了滿足數(shù)字水印技術(shù)在各種應(yīng)用中的安全需要,提高水印的魯棒性顯得尤為重要。數(shù)字水印的魯棒性是指它抵抗水印攻擊的能力,即水印能夠經(jīng)受各種信號(hào)處理的能力。一個(gè)數(shù)字水印應(yīng)該能夠承受大量的、不同的物理和幾何失真,包括有意的或無(wú)意的。

  (3)保真性

  一般地,數(shù)字水印系統(tǒng)的保真性指的是待嵌水印載體數(shù)據(jù)在水印嵌入前后的數(shù)據(jù)相似度。在水印系統(tǒng)中,保真性和魯棒性以及水印容量之間一般要作折衷的處理。

  (4)誤檢率

  誤檢率是指從沒(méi)有嵌入水印的產(chǎn)品中提取出水印的概率。不同的應(yīng)用場(chǎng)合要求水印的誤檢率不同。

  (5)確定性

  數(shù)字水印的確定性是指含水印數(shù)字產(chǎn)品中所含的水印能夠被唯一的鑒別,即使所含水印的數(shù)字產(chǎn)品遭受到一定程度的破壞,提取出的水印仍具有可唯一鑒別性。

  一個(gè)好的數(shù)字水印系統(tǒng)應(yīng)具備以上五個(gè)方面的幾個(gè)或全部。

  1.2.2 基于N點(diǎn)均值的矢量地圖水印算法

  以前的矢量地圖可逆水印算法雖然實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)無(wú)損修復(fù),但是算法的嵌入容量低、對(duì)地圖的保真度差。為了尋求以上兩個(gè)問(wèn)題的解決方案,本文提出了一種基于N 點(diǎn)均值技術(shù)的矢量地圖水印算法,該算法可以使得矢量地圖的水印嵌入容量有較大提高,也降低了嵌入水印后地圖圖元的擾動(dòng)。

  本文采用的N點(diǎn)均值技術(shù)的實(shí)施載體是一組具有連續(xù)高相似性的實(shí)數(shù)序列。

  (1)本文的水印嵌入算法步驟如下:

  ①對(duì)待加入水印的矢量地圖進(jìn)行多邊曲線的提取;

  ②對(duì)提取的每條多邊曲線分別進(jìn)行頂點(diǎn)坐標(biāo)提取;

  ③對(duì)每條多邊曲線的頂點(diǎn)坐標(biāo)序列分組;

  ④為防止嵌入水印信息后引起地圖曲線的較大擾動(dòng),對(duì)步驟(1)中每條多邊曲線中的分組進(jìn)行分類(可嵌入水印分組和不可嵌入水印分組);

  ⑤采用N點(diǎn)均值技術(shù)對(duì)每條多邊曲線的每個(gè)可嵌入水印分組進(jìn)行水印嵌入,并且在保證擾動(dòng)很小的情況下可以對(duì)該分組遞歸多次(可無(wú)限次)嵌入;

  ⑥對(duì)每條多邊曲線的每個(gè)分組重復(fù)步驟(5),將水印信息完全嵌入其中。

  (2)水印提取前首先需對(duì)水印地圖做一系列預(yù)處理,去除幾何變換、插入和刪除頂點(diǎn)等操作的影響。水印提取過(guò)程為:

  ①按照水印嵌入算法第(1)步對(duì)含水印的矢量地圖進(jìn)行多邊曲線的提取;

  ②按照水印嵌入算法第(2)步對(duì)提取的每條多邊曲線分別進(jìn)行頂點(diǎn)坐標(biāo)提取;

  ③按照水印嵌入算法第(1)步對(duì)矢量地圖中每條多邊曲線進(jìn)行數(shù)據(jù)分組劃分。

  ④按照水印嵌入算法第(4)步對(duì)每條多邊曲線中的分組進(jìn)行分類;

  ⑤對(duì)篩選出的每條多邊曲線中的含水印分組采用N點(diǎn)均值技術(shù),通過(guò)比較分組中間點(diǎn)坐標(biāo)值和分組坐標(biāo)均值大小進(jìn)行水印提取;

  ⑥對(duì)每條多邊曲線的同一個(gè)分組重復(fù)步驟⑤,將水印信息完全提取出來(lái),并在每一次提取水印的過(guò)程中利用N點(diǎn)均值技術(shù)的可修復(fù)性將數(shù)據(jù)修復(fù)。

  2本文小結(jié)

  本文主要對(duì)矢量地圖數(shù)字水印的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了介紹,給出了本文提出的N點(diǎn)均值公式,并對(duì)水印預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述。本文還指出了目前矢量地圖可逆水印算法中存在的不足,并提出了一種新的可逆水印方案。

文章標(biāo)題:電子科技類論文范文數(shù)字水印系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)及算法策略

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