数字图像水印技术抗偏移行攻击修正方法技术

数字图像水印技术在实际应用中会遭遇许多不同类型的攻击，其中几何攻击具有很强攻击性，原因在于它会造成水印的嵌入位置发生变化使得检测端无法准确提取出水印。偏移行攻击是一种较常见的几何攻击，是指将整个图像下移，上面几行补全黑，下面几行移出丢失。本发明专利技术提出一种数字图像水印技术抗偏移行攻击修正方法，利用区域点估算出偏移行数，然后进行逆偏移行，把偏移行攻击转化成剪切攻击，应用于数字图像水印技术以增强抵抗偏移行攻击的鲁棒性。实验结果验证了抗偏移行攻击修正方法的有效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理和数字水印
本专利技术设计一种，把偏移行攻击转化成剪切攻击，应用于数字图像水印技术以增强抵抗偏移行攻击的鲁棒性。
技术介绍
数字水印技术可用于对数字图像进行版权保护。数字图像水印技术在实际应用中会遭遇许多不同类型的攻击，其中几何攻击具有很强攻击性，原因在于它会造成水印的嵌入位置发生变化使得检测端无法准确提取出水印。目前，如何提高抗几何攻击能力仍然是数字水印技术的一个研究热点。抗几何攻击的数字水印方法大致可以分为三种 (1)基于模板嵌入的方法。文献在离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)域嵌入模板用于在水印提取时估计几何变换参数。(2)基于具有几何不变性的变换域的方法。文献将水印嵌入在具有几何不变性的广义Radon变换域以抵抗几何攻击。基于特征点的方法。文献利用Harris-Laplace检测器提取稳定特征点，通过修改 DFT中频系数幅值在归一化后的局部特征区域嵌入水印；文献利用尺度不变特征变换 (Scale-Invariant Feature Transform, SIFT)特征点对水印信号进行同步，在空间域的圆环形区域奇偶量化嵌入水印。另外，文献在图像子块的空域每个像素通过奇偶量化方法重复嵌入一比特水印以抵抗几何攻击，具有简单、快速、水印嵌入容量大等特点，但并没有在图像嵌入模板或提取特征点等，其思想不同于以上三种方法。偏移行攻击是一种较常见的几何攻击，是指将整个图像下移，上面几行补全黑，下面几行移出丢失。本专利技术旨在对数字图像水印技术抵抗偏移行攻击进行研究。不同于以上三类抗几何攻击方法，本专利技术利用区域点设计抗偏移行攻击修正方法估算偏移行数，然后进行逆偏移行，把偏移行攻击转化成剪切攻击，应用于数字图像水印技术以增强抵抗偏移行攻击的鲁棒性。参考文献ffang Xiang-yang, Hou Li-min, Wu Jun. A feature-based robust digital image watermarking against geometric attacks. Image and Vision Computing, 2008,26(7) :980-989.Kang Xian-gui, Huang Ji~wu, et al. A DffT-DFT composite watermarking scheme robust to both aff ine transform and JPEG compression. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology,2003,13(8) :776_786. Dimitrios S imi topou 1 ο s, Dimitrios Ε. Kout sonano s , Michael Gerassimos Strintzis. Robust image watermarking basen on generalized randon transformations. IEEE Transaction on Circuits and Systems for Video Technology,2003,13(8) :732_745.李雷达，郭宝龙，表金峰.基于奇偶量化的空域抗几何攻击图像水印算法.电子与信息学报，2009，31(1) 134- 138.李旭东.抗几何攻击的空间域图像数字水印算法.自动化学报，2008， 34(7) 832-837.李旭东.基于图像灰度平均值的数字水印算法.武汉大学学报(信息科学版)，2007，32(6) -.556-559.
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种，把偏移行攻击转化成剪切攻击，应用于数字图像水印技术以增强抵抗偏移行攻击的鲁棒性。一种，包括以下五个步骤A、定义区域点为所有四连通点与其灰度大小都相同的像素点。B、逐行对遭偏移行攻击后的MXM原始图像j进行扫描，找出j的每一行属于区域点的像素，将每一行区域点总数记为Ai, i = 1,2,…，M。C、计算相邻两行区域点总数的差值的绝对值，记为Si，则Si =i = 1,2,…，M-1。D、找出δ i中的最大值，将其下标记为r，则r+Ι为原始图像A遭偏移的行数。Ejf j进行逆偏移r+Ι行，完成抗偏移行攻击修正，将得到的抗偏移行攻击修正后的图像记为i。附图说明图1是像素的四连通点分布，图2是抗偏移行攻击修正方法的流程图，图3是Lena 图像，图4是偏移20行攻击后的Lena图像，图5是抗偏移20行攻击修正后的Lena图像， 图6是Hand图像，图7是含水印Lena图像，图8是提取的水印图像，图9是抵抗不同参数的偏移行攻击鲁棒性实验结果。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步描述。1抗偏移行攻击修正方法x(i, j)为图像的一个像素点，x(i-l, j)、x(i，j_l)、x(i，j+1)和 x(i+l，j)定义为X(i，j)的四连通点，如图1所示。根据上述定义可知，图像非边缘行和列的像素点有4 个四连通点；边缘行和列的像素点有2个或者3个四连通点。图2为抗偏移行攻击修正方法的流程图，包括以下五个步骤A、定义区域点为所有四连通点与其灰度大小都相同的像素点。B、逐行对遭偏移行攻击后的MXM原始图像i进行扫描，找出j的每一行属于区域点的像素，将每一行区域点总数记为Ai, i = 1,2,…，M。C、计算相邻两行区域点总数的差值的绝对值，记为δ i，则δ i = I λ i+1- λ i I，i = 1,2,…，M-1。D、找出δ i中的最大值，将其下标记为r，则r+Ι为原始图像A遭偏移的行数。Ε、对j进行逆偏移r+1行，完成抗偏移行攻击修正，将得到的抗偏移行攻击修正后的图像记为i。由以上步骤可知，抗偏移行攻击修正先通过区域点估算出偏移行数，然后进行逆偏移行，这样可将偏移行攻击转化成剪切攻击。如果将抗偏移行攻击修正应用于数字图像水印技术，由于剪切攻击只会造成少部分图像缺失，不会造成剩余图像的水印嵌入位置发生改变，对剩余图像的水印提取几乎没有影响，因此对数字水印技术的攻击性会大大降低。2 一种抗偏移行攻击盲鲁棒图像水印算法2. 1水印嵌入算法将上述抗偏移行攻击修正方法应用于图像水印算法，从而提出一种抗偏移行攻击盲鲁棒图像水印算法。以图3的Lena图像作为原始载体图像A，以图6的大小为64X64的 Hand, bmp图像作为原始水印图像W。水印嵌入过程分解如下Stepl 将原始载体图像A分割 成互不重叠的大小为8X8的子块，每个子块记为 Ak, k = 1,2, —,4096οSt印2 利用以下方法将每比特水印Wk自适应嵌入每个子块Ak的四列像素Al 将每比特水印Wk嵌入每个子块Ak的第4列和第5列各行的每对像素(1)当 Wk = 0且 Q1 = Ak (s，5)-Ak (s，4) < 时，令权利要求1. 一种，把偏移行攻击转化成剪切攻击，应用于数字图像水印技术以增强抵抗偏移行攻击的鲁棒性，包括以下五个步骤A、定义区域点为所有四连通点与其灰度大小都相同的像素点。B、逐行对遭偏移行攻击后的MXM原始本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种数字图像水印技术抗偏移行攻击修正方法，把偏移行攻击转化成剪切攻击，应用于数字图像水印技术以增强抵抗偏移行攻击的鲁棒性，包括以下五个步骤：Ａ、定义区域点为所有四连通点与其灰度大小都相同的像素点。Ｂ、逐行对遭偏移行攻击后的Ｍ×Ｍ原始图像进行扫描，找出的每一行属于区域点的像素，将每一行区域点总数记为λｉ，ｉ＝１，２，…，Ｍ。Ｃ、计算相邻两行区域点总数的差值的绝对值，记为δｉ，则δｉ＝｜λｉ＋１－λｉ｜，ｉ＝１，２，…，Ｍ－１。Ｄ、找出δｉ中的最大值，将其下标记为ｒ，则ｒ＋１为原始图像Ａ遭偏移的行数。Ｅ、对进行逆偏移ｒ＋１行，完成抗偏移行攻击修正，将得到的抗偏移行攻击修正后的图像记为

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶天语，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：86