增強(qiáng)奇異值分解和細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的零水印
發(fā)布時(shí)間:2022-02-16 19:00
目的針對(duì)奇異值分解算法存在的對(duì)角線失真、虛警錯(cuò)誤等問(wèn)題,引入一個(gè)尋找最抗攻擊縮放比例的參數(shù),提出基于增強(qiáng)奇異值分解的零水印算法。方法首先將離散小波變換作用于原始圖像,對(duì)分離出的低頻逼近子圖進(jìn)行不重疊分塊,對(duì)分塊后的低頻逼近子圖作離散余弦變換得到低頻系數(shù)矩陣,再分別對(duì)每個(gè)塊矩陣進(jìn)行增強(qiáng)奇異值分解,將得到的最大奇異值與最大奇異值均值作比較構(gòu)成特征向量;然后對(duì)水印圖像進(jìn)行Arnold變換和Logistic映射得到置亂加密后的水印圖像;最后將特征向量和置亂加密后的水印圖像分別作為細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的起始值和控制輸入值,通過(guò)設(shè)定細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反饋模板、控制模板以及閾值來(lái)確定具體的可逆邏輯運(yùn)算。經(jīng)過(guò)可逆邏輯運(yùn)算處理后的細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出圖像即為零水印的注冊(cè)圖像。將注冊(cè)圖像保存到認(rèn)證中心以證明對(duì)圖像作品的版權(quán)。結(jié)果在JPEG壓縮、噪聲、濾波、旋轉(zhuǎn)以及剪切等各種攻擊下,提取的水印和原始水印的歸一化相關(guān)值都在96%以上,算法平均運(yùn)行時(shí)間為2.389 s,性能較高。結(jié)論通過(guò)利用參數(shù)對(duì)奇異值矩陣進(jìn)行調(diào)整的方法,不僅增強(qiáng)了算法的魯棒性,而且解決了奇異值分解(SVD)出現(xiàn)的對(duì)角線失真和虛警錯(cuò)誤問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)結(jié)合零水印的...
【文章來(lái)源】:中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2017,22(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
零水印構(gòu)造圖
>σ0{其他(7)6)對(duì)水印圖像W進(jìn)行Arnold置亂,得到水印圖像W1和密鑰K1,然后對(duì)水印圖像W1進(jìn)行Logistic映射,得到水印圖像W2和密鑰K2。7)將特征向量B作為細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的起始值,置亂加密后的水印圖像W2作為細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制輸入值,設(shè)定反饋模板A與控制模板B以及閾值t,經(jīng)過(guò)一定的可逆運(yùn)算處理后的輸出圖像即為代表原始載體圖像版權(quán)信息的水印檢測(cè)密鑰K。最后,將原始圖像載體檢測(cè)密鑰K和相應(yīng)的時(shí)間戳注冊(cè)到認(rèn)證中心以證明對(duì)圖像作品的版權(quán)。2.3零水印的檢測(cè)零水印檢測(cè)過(guò)程如圖2所示。圖2零水印檢測(cè)圖Fig.2Zerowatermarkdetectiondiagram選取N×N大小的灰度圖像I'為載體圖像和(N/16)×(N/16)大小的二值圖像W為水印圖像。零水印檢測(cè)步驟如下:對(duì)待測(cè)圖像I'進(jìn)行上述零水印構(gòu)造步驟1)—5)操作。然后將得到的特征向量作為細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的起始值,代表原始載體圖像版權(quán)信息的水印檢測(cè)密鑰K作為細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制輸入值,反饋模板A與控制模板B以及閾值t為構(gòu)造零水印時(shí)設(shè)定的模板參數(shù)。經(jīng)過(guò)一定的可逆運(yùn)算處理后輸出置亂加密后的水印圖像W2。最后,利用密鑰K1、K2對(duì)置亂加密后的水印圖像W2進(jìn)行逆Logistic映射和Arnold逆變換得到原始水印圖像W。3仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析3.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境及參數(shù)說(shuō)明為了驗(yàn)證本文算法的有效性和可行性,采用MatlabR2014a的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。選取如圖3(a)—(c)3幅灰度圖像作為原始載體圖像,其大小為512×512
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于位平面理論和奇異值分解的魯棒零水印算法[J]. 曲長(zhǎng)波,王東峰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(12)
[2]離散Arnold變換改進(jìn)及其在圖像置亂加密中的應(yīng)用[J]. 吳成茂. 物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]基于DCT和SVD的QR碼數(shù)字水印算法[J]. 劉麗,周亞建,張斌,袁開國(guó),丁海洋,郭玉翠. 紅外與激光工程. 2013(S2)
[4]基于CNN和NSCT的零水印算法[J]. 趙杰,屈正庚. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(05)
[5]基于奇異值分解的Contourlet域穩(wěn)健性數(shù)字水印算法[J]. 張飛艷,全桓立,林立宇,秦前清. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(04)
[6]基于方差的奇異值分解域魯棒零水印算法[J]. 葉天語(yǔ). 光子學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]一種基于DWT-DCT變換強(qiáng)魯棒性的數(shù)字水印算法[J]. 寧國(guó)強(qiáng),劉媛媛,李鳳堂,張建理. 電子設(shè)計(jì)工程. 2009(11)
[8]一種基于Logistic混沌系統(tǒng)和奇異值分解的零水印算法[J]. 宋偉,侯建軍,李趙紅,黃亮. 物理學(xué)報(bào). 2009(07)
[9]數(shù)字水印技術(shù)綜述[J]. 尹浩,林闖,邱鋒,丁嶸. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2005(07)
[10]零水印的概念與應(yīng)用[J]. 溫泉,孫錟鋒,王樹勛. 電子學(xué)報(bào). 2003(02)
博士論文
[1]多媒體數(shù)字水印技術(shù)研究[D]. 鄒瀟湘.中國(guó)科學(xué)院研究生院(計(jì)算技術(shù)研究所) 2003
碩士論文
[1]細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字圖像加密方面的應(yīng)用研究[D]. 任曉霞.重慶大學(xué) 2012
本文編號(hào):3628489
【文章來(lái)源】:中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2017,22(03)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
零水印構(gòu)造圖
>σ0{其他(7)6)對(duì)水印圖像W進(jìn)行Arnold置亂,得到水印圖像W1和密鑰K1,然后對(duì)水印圖像W1進(jìn)行Logistic映射,得到水印圖像W2和密鑰K2。7)將特征向量B作為細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的起始值,置亂加密后的水印圖像W2作為細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制輸入值,設(shè)定反饋模板A與控制模板B以及閾值t,經(jīng)過(guò)一定的可逆運(yùn)算處理后的輸出圖像即為代表原始載體圖像版權(quán)信息的水印檢測(cè)密鑰K。最后,將原始圖像載體檢測(cè)密鑰K和相應(yīng)的時(shí)間戳注冊(cè)到認(rèn)證中心以證明對(duì)圖像作品的版權(quán)。2.3零水印的檢測(cè)零水印檢測(cè)過(guò)程如圖2所示。圖2零水印檢測(cè)圖Fig.2Zerowatermarkdetectiondiagram選取N×N大小的灰度圖像I'為載體圖像和(N/16)×(N/16)大小的二值圖像W為水印圖像。零水印檢測(cè)步驟如下:對(duì)待測(cè)圖像I'進(jìn)行上述零水印構(gòu)造步驟1)—5)操作。然后將得到的特征向量作為細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的起始值,代表原始載體圖像版權(quán)信息的水印檢測(cè)密鑰K作為細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制輸入值,反饋模板A與控制模板B以及閾值t為構(gòu)造零水印時(shí)設(shè)定的模板參數(shù)。經(jīng)過(guò)一定的可逆運(yùn)算處理后輸出置亂加密后的水印圖像W2。最后,利用密鑰K1、K2對(duì)置亂加密后的水印圖像W2進(jìn)行逆Logistic映射和Arnold逆變換得到原始水印圖像W。3仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析3.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境及參數(shù)說(shuō)明為了驗(yàn)證本文算法的有效性和可行性,采用MatlabR2014a的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。選取如圖3(a)—(c)3幅灰度圖像作為原始載體圖像,其大小為512×512
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于位平面理論和奇異值分解的魯棒零水印算法[J]. 曲長(zhǎng)波,王東峰. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2014(12)
[2]離散Arnold變換改進(jìn)及其在圖像置亂加密中的應(yīng)用[J]. 吳成茂. 物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]基于DCT和SVD的QR碼數(shù)字水印算法[J]. 劉麗,周亞建,張斌,袁開國(guó),丁海洋,郭玉翠. 紅外與激光工程. 2013(S2)
[4]基于CNN和NSCT的零水印算法[J]. 趙杰,屈正庚. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(05)
[5]基于奇異值分解的Contourlet域穩(wěn)健性數(shù)字水印算法[J]. 張飛艷,全桓立,林立宇,秦前清. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(04)
[6]基于方差的奇異值分解域魯棒零水印算法[J]. 葉天語(yǔ). 光子學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]一種基于DWT-DCT變換強(qiáng)魯棒性的數(shù)字水印算法[J]. 寧國(guó)強(qiáng),劉媛媛,李鳳堂,張建理. 電子設(shè)計(jì)工程. 2009(11)
[8]一種基于Logistic混沌系統(tǒng)和奇異值分解的零水印算法[J]. 宋偉,侯建軍,李趙紅,黃亮. 物理學(xué)報(bào). 2009(07)
[9]數(shù)字水印技術(shù)綜述[J]. 尹浩,林闖,邱鋒,丁嶸. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2005(07)
[10]零水印的概念與應(yīng)用[J]. 溫泉,孫錟鋒,王樹勛. 電子學(xué)報(bào). 2003(02)
博士論文
[1]多媒體數(shù)字水印技術(shù)研究[D]. 鄒瀟湘.中國(guó)科學(xué)院研究生院(計(jì)算技術(shù)研究所) 2003
碩士論文
[1]細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字圖像加密方面的應(yīng)用研究[D]. 任曉霞.重慶大學(xué) 2012
本文編號(hào):3628489
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