[發(fā)明專利]基于非下采樣Contourlet變換的壓縮圖像指紋方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110182477.2
• 申請(qǐng)日: 2011-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN102254294A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭寶龍;李新偉;吳憲祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T1/00
• 分類號(hào): G06T1/00
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息安全技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于非下采樣Contourlet變換的壓縮圖像數(shù)字指紋方法，該方法能有效地抵共謀攻擊以及常規(guī)的信號(hào)處理攻擊，可用于對(duì)互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)字圖像進(jìn)行版權(quán)保護(hù)。

背景技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)迅猛發(fā)展的同時(shí)，數(shù)字多媒體技術(shù)也在飛速的發(fā)展，各類數(shù)字化產(chǎn)品已經(jīng)十分普遍。隨著數(shù)字多媒體作品的誕生，通過網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字技術(shù)發(fā)布產(chǎn)品與信息變得前所未有的容易。然而，網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字技術(shù)的高速發(fā)展給人們生活帶來便捷的同時(shí)也帶來了沖突。如使用者未經(jīng)許可對(duì)作品進(jìn)行復(fù)制、加工和傳輸，私人復(fù)制給版權(quán)人帶來的損失等。數(shù)據(jù)表明亞洲2006年的電視盜版行為讓付費(fèi)電視公司損失了11.3億美元；全球唱片業(yè)因盜版造成的損失至少有50億美元，網(wǎng)上所能非法下載的音樂數(shù)量已達(dá)近10億首；2005年美國因電影盜版損失61億美元；全球35％的電腦用的是非法軟件，造成的經(jīng)濟(jì)損失估計(jì)達(dá)到340億美元。

數(shù)字水印技術(shù)可以有效的保護(hù)多媒體版權(quán)。在多媒體發(fā)布前版權(quán)者向其中嵌入一些特定信息用以標(biāo)記多媒體信息，以便多媒體信息發(fā)生版權(quán)爭議時(shí)維護(hù)合法權(quán)益。數(shù)字指紋是一種特殊的數(shù)字水印，版權(quán)者在向用戶分發(fā)作品時(shí)在其中嵌入用戶標(biāo)記，當(dāng)發(fā)現(xiàn)非法復(fù)制的拷貝時(shí)根據(jù)嵌入的標(biāo)記識(shí)別泄漏數(shù)據(jù)的用戶。數(shù)字指紋被認(rèn)為是追蹤數(shù)據(jù)流向的有效手段。

自上世紀(jì)90年代初期以來已有眾多的數(shù)字指紋算法提出，但早期的算法主要是基于DCT域的針對(duì)非壓縮圖像的數(shù)字指紋方法。文獻(xiàn)I.Cox，J.Kilian，F(xiàn).Leighton，andT.Shamoon，“Secure?spread?spectrum?watermarking?for?multimedia，”IEEE?Transactionson?Image?Processing，vol.6，pp.1673-1687，Dec.1997.首先提出了基于DCT變換的擴(kuò)頻水印思想，該方法對(duì)整幅圖像進(jìn)行二維DCT變換，然后選取1000個(gè)最大系數(shù)用加性方式嵌入隨機(jī)向量，然后對(duì)新系數(shù)進(jìn)行二維DCT逆變換生成水印圖像。該方法可以作為數(shù)字指紋方法，但其抗共謀攻擊能力和指紋容量較低。Min?Wu等人深入研究了服從正態(tài)分布的隨機(jī)向量作為正交指紋的指紋系統(tǒng)的性能及其抵抗線性和非線性共謀攻擊能力，見文獻(xiàn)Z.Jane?Wang，Min?Wu，Hong?Vicky?Zhao，Wade?Trappe?and?K.J.R.Liu.“Anti-collusion?forensics?of?multimedia?fingerprinting?using?orthogonalmodulation，”IEEE?Transactions?on?Image?Processing，vol.14，pp.804-821，Jun.2005.和H.V.Zhao，M.Wu，Z.J.Wang，and?K.J.R.Liu，“Forensic?analysis?of?nonlinear?collusionattacks?for?multimedia?fingerprinting，”IEEE?Transactions?on?Image?Processing，vol.14，no.5，pp.646-661，May?2005，其采用分塊DCT變換系數(shù)作為宿主向量嵌入指紋，由于較多的DCT系數(shù)不適合嵌入信息，因此該算法抗共謀攻擊能力和指紋容量仍然受到了限制。Trappe等基于組合設(shè)計(jì)理論提出了一種抗共謀攻擊碼，相比正交指紋，可以用相同維數(shù)的隨機(jī)向量構(gòu)造出更多的指紋，因此其指紋容量有所提高。但是當(dāng)指紋維數(shù)較大時(shí)，構(gòu)造指紋碼比較復(fù)雜，且其抗共謀攻擊能力相對(duì)下降。見文獻(xiàn)W.Trappe，M.Wu，Z.J.Wang，and?K.J.R.Liu，“Anti-collusion?fingerprinting?for?multimedia，”IEEETransactions?on?Signal?Process，vol.51，no.4，pp.1069-1087，Apr.2003。

上述這幾種數(shù)字指紋方法都是基于DCT變換的，抗共謀攻擊能力和指紋容量均受到了DCT系數(shù)的限制，并且都是針對(duì)非壓縮圖像的，當(dāng)圖像受到有損壓縮時(shí)其抗共謀攻擊能力大大降低。