專利名稱：一種基于獨立分量分析的靜止圖像數字水印檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種數字圖像水印的檢測方法，屬于圖像處理技術領域。
(二)技術背景隨著多媒體數字產品在社會和網絡上的廣泛普及，出現了很多關于多媒體數字產品的盜版和侵權行為，使得這些數字多媒體產品的版權受到了極大的侵犯。數字水印就是現在解決數字版權問題的主要方法。它在不被人察覺的情況下，在多媒體產品中隱藏或嵌入能夠表示版權的信息，然后通過對版權信息的提取、確認來達到對于數字產品版權的認證和保護。數字水印最基本的要求就是魯棒性，即水印在經過常見的信號處理以后，仍然能夠正確的提取、檢測；甚至在惡意或者是故意攻擊的情況下，都能夠進行正確地提取和檢測。
圖像是數字產品中最常見的形式，如何保護圖像的版權問題成為數字水印的主要研究方向。嵌入方式中最簡便的形式是ν′＝ν+αw，其中ν和ν′分別表示原始的和嵌入水印的數據(空間域或者是變換域上的)，w表示嵌入的水印，α是水印嵌入的強度。現在對于這種嵌入方式嵌入的水印，在進行水印檢測的時候通常采用待檢測數據和原始數據直接相減的方式進行檢測。在常見的圖像處理和水印攻擊下，這種檢測方式的檢測效果并不好，使得相應的水印方法的魯棒性也降低。
發明內容為了解決現有技術方法存在的缺點，本發明提出一種基于獨立分量分析的檢測方法，通過將待檢測數據和原始數據進行獨立分量分解，取得更好的水印檢測效果，從而提高水印方案的魯棒性。
本發明是由如下技術方案實現的。
本發明的方法對于采用ν′＝ν+αw方式嵌入的水印進行檢測，在檢測水印的時候，具體步驟如下將待檢測圖像按照原來水印檢測的要求，轉換到水印的嵌入域，并且獲得嵌入域上的嵌入了水印的數據；把待檢測圖像中的嵌入了水印的數據和原始圖像中嵌入域上的相應數據，作為獨立分量分解的輸入信號，進行獨立分量分解，從而得到要檢測的水印。檢測流程如附圖1所示。
為了驗證檢測到的水印的真實性，利用下面的公式，計算檢測到的水印M′與原始水印M的相關度p=ΣiM(i)·M′(i)/sqrt(Σi(M′(i))2)]]>計算得到的相關度P越大，檢測的效果就越好。其中sqrt表示求算術平方根。
總之，采用本發明可以針對所有采用ν′＝ν+αw方式嵌入的靜止圖像水印進行水印的檢測，并且能夠比直接相減的方法更好地檢測水印，從而能夠提高相應方案的魯棒性。
圖1是基于獨立分量分析的靜止圖像數字水印檢測方法的流程圖。
圖2是原始圖像。
具體實施方式
實施例選取大小為256×256的標準lena圖像為原始圖像，如附圖2。選取符合標準正態分布、隨機狀態為300的偽隨機序列為水印，長度為1024。對原始圖像選取db1小波，進行2級離散小波分解，將分解得到的2階逼近子圖進行離散余弦變換分解后，再進行Zig-Zag掃描，在得到的系數序列上從第30個系數開始向后選取1024個系數(與水印序列長度相等)，按照ν′＝ν+αw方式進行水印的嵌入，水印嵌入強度α為0.06。用嵌入了水印的系數代替原來的系數，然后進行相應的逆處理和反變換，就得到嵌入了水印的圖像。
提取水印的時候，先將待檢測圖像選取db1小波，進行2級離散小波分解，把它轉換到水印嵌入域，得到相應的嵌入了水印的系數；然后，再結合原始圖像中相應的系數，進行獨立分量分解，就得到了要檢測的水印。
在下面的各種情況中(1)壓縮比為1∶30的JPEG壓縮；(2)均值為0，方差為0.09的高斯噪聲；(3)壓縮比為1∶49的JPEG2000壓縮；(4)逆時針旋轉1.2度；(5)在圖像頂部和底部分別剪去3行；(6)圖像縮小為原來的一半，分別用本發明中的檢測方法和直接進行相減的方法進行水印檢測，得到的檢測到的水印和原始水印的相關系數比較如下
針對加入高斯噪聲的情況，選用不同的嵌入強度、不同的嵌入起始位置點嵌入，在不同的噪聲方差情況下，進行水印檢測。用本發明中的檢測方法和直接相減的檢測方法得到的水印相關系數比較如下
從兩種方法得到檢測結果的比較，可以明顯看出，利用本發明的檢測方法得到了比直接相減法更好的檢測結果，從而提高了相應的水印方法的魯棒性。
權利要求
1.一種基于獨立分量分析的靜止圖像數字水印檢測方法，用于檢測以v′＝v+αw方式嵌入的水印，其特征是先將待檢測圖像轉換到水印嵌入域，然后把原始數據和嵌入了水印的數據作為獨立分量分析的輸入信號，進行獨立分量分解，從而得到要檢測的水印。
全文摘要
本發明屬于圖像處理技術領域。本發明的主要內容是對采用v′＝v+aw的調制方式嵌入到圖像中的水印進行檢測；在水印提取的時候，將待檢測的圖像轉換到水印的嵌入域，獲得嵌入了水印的系數；再從原始圖像中得到相應域上的對應系數；將這兩部分數據進行獨立分量分解，從而得到要檢測的水印。它解決了現有技術存在的檢測效果差、魯棒性低的缺點。本發明具有檢測效果好、魯棒性高等優點。
文檔編號H04N1/32GK1604612SQ20041003606
公開日2005年4月6日 申請日期2004年11月5日 優先權日2004年11月5日
發明者劉琚, 孫建德, 張新剛 申請人:山東大學