一种鲁棒的三维运动盲水印检测算法

一种鲁棒的三维运动盲水印检测算法
! 史 ! 烈$!叶 ! 绿$! !黄向军$!潘志庚$
# 浙江大学 计算机科学与技术学院 ’浙江 杭州 # 浙江科技学院 计算机科学系 ’浙江 杭州 # $ $% $ " " ! 6% !% $ " " $ ! 摘 ! 要 !为了对动画序列进行有效的版权保护 ’ 提出了一种 新 的 具 有 抗 攻 击 性 的 三 维 运 动 盲 水 印 算 法 % 算法包括水 印嵌入和水印检测两部分 ’ 在嵌入过程中 ’ 该算法通过 K 用 于 伪 随 机 信 号 的 生 成’ 同时对 , . C变 换 得 到 随 机 数 种 子’ ’ 把生成的伪随机信号和 L 在检测过程中’ 原始运动信号进行离散余弦变换 # L M N$ M N 变 换 结 果 叠 加 进 行 水 印 嵌 入% 根据对 L 该算法采用符号相关性检测 算 子 来 判 断 水 印 是 否 存 在 % 实验结果表明’ 该算 M N 变换系数统计分布的分析 ’ 法对 O 重采样 ( 运动光滑 ( 重排列和二次水印等攻击操作有很好的鲁棒性 % , ) . .白噪声 ( 关键词 !数字水印 % 三维运动 % 盲水印 % 检测算法 中图分类号 ! $ N P # " $% 4!!!!!!!! 文献标识码 !Q!!!!! ! 文章编号 ! $ " " 8 9 6 # R# ! " " ? " # # $ 6 " ?
第# 9 卷第 # 期 ! " " ?年#月
" # @ ( ) * + , ( AB C 0 = , + + = E 0 * . = F : + = + 0 0 * = + 2 = 0 + 2 0 ’ 3D G 3 3H
浙!江!大!学!学!报" 工学版 #
I ( % # 9J ( % # 7 , * % 7 # % & . , 1 & N (0 A A = 2 = 0 + F * ( F 0 2 FF C 02 ( * = C F( A# ; 1 = < 0 + . = ( + , -, + = < , F = ( +1 , F , ,* ( W ) . F& , F 0 * < , * X, ( ; G> > G 3 3 ! & , F 0 * < , * X0 < ; * = F C <A ( *# ; 1 = < 0 + . = ( + , -< ( F = ( +& , .> * ( ( . 0 1 % N C 0, ( * = F C <& , .2 ( < ( . 0 1( A F & (> , * F . > 3 > ’ W 0 1 1 = + + 1& , F 0 * < , * X1 0 F 0 2 F = ( +% S +& , F 0 * < , * X0 < W 0 1 1 = + , * , + 1 ( <. 0 0 1& , .( W F , = + 0 1W , . CF * , + . ; 3, 3 G,K ’ A ( * <A ( *3 0 + 0 * , F = + . 0 ) 1 ( ; * , + 1 ( <+ ) < W 0 *, + 1F C 0( * = = + , -< ( F = ( +. = + , -& , .> * ( 2 0 . . 0 1W = . 2 * 0 F 02 ( ; 3> 3 3 G1 . = + 0 F * , + . A ( * < , F = ( +# L M N$ %N C 0> . 0 ) 1 (. = + , -2 * 0 , F 0 1A * ( <F C 0* , + 1 ( <. 0 0 1& , ., 1 1 0 1F (L M N2 ( 0 A A = ; 3 2 = 0 + F ., + 1 F C 0& , F 0 * < , * X 0 1< ( F = ( +. = + , -& , . , 2 C = 0 E 0 1 A * ( <F C 0 = + E 0 * . 0L M NF ( F C 0, 1 1 = + 0 . ) F . % S +& , ; 3 3* ’ C 0& , F 0 * < , * X0 Y = . F 0 + 2 0& , .1 0 F 0 * < = + 0 1W C 0. = + ; 2 ( * * 0 , F = ( +1 0 F 0 2 F ( *W , . 0 1( +, + , ; F 0 * < , * X1 0 F 0 2 F = ( +F GF 3 . = .( A F C 01 = . F * = W ) F = ( + .( AL M N2 ( 0 A A = 2 = 0 + F . % : Y 0 * = < 0 + F , * 0 . ) F . . C ( &F C , F F C 0> * 0 . 0 + F 0 1, ( * = F C <= . * ( ; G > 3 ’ ’ ’ W ) . F F (< , + , F F , 2 X .. ) 2 C, .O , ) . . = , +& C = F 0+ ( = . 0 * 0 ; . , < = + . < ( ( F C = + ( * 1 0 * * 0 , * * , + = + , + 1W = ; & , ; G > 3 3 3 3 F 0 * < , * X% ! % % 1 = = F , -& , F 0 * < , * X = + # L< ( F = ( +% W = + 1& , F 0 * < , * X = + 1 0 F 0 2 F = ( +, ( * = F C < 8 " . * % 3 3 3 3 9+ $ 技术是 在 多媒 1 = = F , -& , F 0 * < , * X = + !! 数字水印 # 3 3 体数据中添加特定的隐蔽信息 ’ 达到版权认证 ( 数据 而水印的检测算法用于对 追踪 ( 完整性检测等目的 % 待检测的多媒体数 据 内 容 进 行 分 析 ’ 并明确给出是 否包含指定水印 % 按照检测过程是否引用原始数据 ’ 可以分为盲水印检 测 算 法 和 非 盲 水 印 检 测 算 法 % 基 于内容数据统计学特征的盲水印检测算法具有准确 性高 ( 鲁棒性好 ( 抗 攻 击 能 力 强 的 特 点’ 一直以来受 到人们的重视 % 基于统计学特征的数字水印检测算法是水印检
万方数据 通讯联系人 !潘志庚 ’ 研究员 % ! : ; < , = / , +!2 , 1 % / )% 0 1 )% 2 + 3 > ’
# $ 8
浙 ! 江 ! 大 ! 学 ! 学 ! 报! 工学版 "
第# 9卷
!" M ( Y 等人 ! 的水印算法也是数字水印的经 典 算 法之 一# 该算法首先以密钥种子生成服从 O , ) . .分 布 % 的伪随机序列 # 嵌入过程 是 在 离 散 余 弦 变 换 J$ "# $
! #"
段以提高透明性和 鲁 棒 性 % 但此时作为噪声叠加在 水印信息 上 的 L 因 M N 系数不再服从 O , ) . .分 布# 此线性相关检测不是一个最优检测器 % 此后 # 很多研 究人员开始对水印检测器的效率进行研究 % Z , * + =等
5" 人! 提出一 个 最 大 后 向 概 率 $ < , Y = < ) <, A F 0 * & , * 1 .
!" 6" 提出 了 一 个 符 号 相 关 性 检 测 算 法 % 李 黎 等 人! 也提
:% 5! 最优相关性检测 在水 印 系 统 中 # 由L M N 低频系数构成的盲水 印载体序列为 * # 水印序列为 * # 待检测 序列为 @ D /+ /+ * # ,# 可以用输出 / A $# !# ## 0!根 据 检 测 理 论 # 5 /+ 来描述源 ( ;" ;$ ! 5 / # ;$ ’ @ @ 5 / A@ / E’ $# /$ /% $# /$ /% #& ;" ’ @ @ ! 5 / A@ / E’ "# /$ /% "# /$ /% #& $ % !
8" 人! 采用 ] ( < ( ( * ( E ; H < = * + ( E拟合优度检验验证 3
$ 域上用该伪随机 1 = . 2 * 0 F 02 ( . = + 0F * , + . A ( * <#L M N% 序列来调制除直流 之 外 的 $" " " 个 低 频 系 数 &而 检 测过程将待测图像与原始图像频率系数求差得到该 部分系数的扰动量 # 再与水印序列进行线性相关运 算 #根据相关性的大小来判定水印是否存在 % P = E , 等人 将 M ( Y等人的算法发展成盲水印 算法 # 并提 出 将 水 印 隐 藏 在 L M N 变换域中的中频