1.課題來源與背景隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字圖像已成為多媒體大數(shù)據(jù)的主要數(shù)據(jù),其版權(quán)保護問題已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。雖然國內(nèi)外對數(shù)字水印技術(shù)進行了大量而卓有成效的研究,解決問題的方法也有很多可借鑒之處,但是直接針對多媒體大數(shù)據(jù)的版權(quán)保護、數(shù)據(jù)溯源,面向高實時、高隱蔽、強魯棒的彩色圖像數(shù)字水印的理論和方法還相當缺乏。當前,支持多媒體大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)字水印技術(shù)研究仍處于起步階段,在國內(nèi)外多媒體大數(shù)據(jù)安全問題日益嚴峻的背景下,進行該方面的理論研究和技術(shù)推廣是十分必要和迫切的。2.研究目的與意義本項目針對多媒體大數(shù)據(jù)環(huán)境下出現(xiàn)的版權(quán)保護、數(shù)據(jù)溯源等新問題,利用多媒體大數(shù)據(jù)具有的高度冗余性,提出基于矩陣分解的融合域高性能彩色圖像水印新方法,突破傳統(tǒng)水印算法實時性差的瓶頸,不僅為研究多媒體大數(shù)據(jù)中的圖像水印提供強有力的理論支撐,而且其成果可以進一步被擴展、推廣到視頻水印領(lǐng)域,具有很好的應(yīng)用前景。本項目立足科技發(fā)展前沿,研究目標明確,學(xué)術(shù)思想新穎,具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。3.主要論點與論據(jù)(1)研究了基于融合域的高實時性彩色圖像水印新方法融合空域水印算法和變換域水印算法各自不同的優(yōu)點,研究SVD、Schur及QR分解的個別系數(shù)可以在空域中實現(xiàn)而無需在相應(yīng)變換域中實現(xiàn)的特殊情況,這樣可以在空域中快速求得相應(yīng)的系數(shù)而縮短變換時間,并進行相應(yīng)水印嵌入與提取方法研究。(2)研究基于矩陣分解的高不可見性彩色圖像水印新方法分別研究矩陣SVD、Schur分解及QR分解所得的矩陣系數(shù)特性,擇優(yōu)確定最相近的兩個系數(shù)或直接定位到最大能量元素所在的位置,運用系數(shù)微調(diào)或量化調(diào)制技術(shù)進行水印嵌入與提取方法的研究。(3)研究抗幾何攻擊的高魯棒性彩色圖像水印新方法首先,根據(jù)特征值分解的特點,得到像素塊的全部特征值,并通過對特征值絕對值的和進行量化來完成數(shù)字水印的嵌入和盲提取;其次,可根據(jù)含水印圖像的幾何屬性,矯正多種幾何攻擊后的圖像。4. 創(chuàng)見與創(chuàng)新(1)結(jié)合空域、變換域水印算法各自的優(yōu)點,提出在空域中實現(xiàn)變換域的融合域彩色圖像數(shù)字水印方法,提高算法的實時性;(2) 借助矩陣分解后的因子關(guān)系,兼顧水印的魯棒性要求,設(shè)計基于矩陣分解補償與優(yōu)化的高不可見性彩色圖像水印方法;(3)構(gòu)造圖像邊緣提取算子,提出基于圖像邊緣像素特征的抗幾何攻擊魯棒性水印算法,提高大容量彩色圖像數(shù)字水印的魯棒性。5.取得的標志性成果整體情況項目組認真按照任務(wù)書約定的內(nèi)容,嚴格遵照既定的技術(shù)路線,積極圍繞研究內(nèi)容展開研究;在研究過程中適時發(fā)現(xiàn)新問題、探究新技術(shù),得益于項目資助支持,超額完成項目預(yù)期任務(wù)指標,取得了以下重要研究成果:獲得計算機軟件著作權(quán)4(>1)項;公開發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文11(>0)篇;授權(quán)發(fā)明專利6(>5)項;獲山東省高校成果三等獎1(>0)項、山東省研究生優(yōu)秀成果三等獎1(>0)項,已完成項目的立項報告、進展報告、科技報告(=3),至此超額完成申請書中所有預(yù)定目標。6. 應(yīng)用及成果轉(zhuǎn)化前景在項目實施過程中,積極進行科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化工作,現(xiàn)已將部分專利與煙臺東方威思頓電氣有限公司進行合作轉(zhuǎn)化成應(yīng)用成果,在該公司的數(shù)字版權(quán)保護中發(fā)揮積極作用。隨著國家數(shù)字安全意識的日益提高,數(shù)字版權(quán)保護的需求日趨增多,四川宇飛信息工程有限責任公司的迅猛發(fā)展及其對行業(yè)國標的制定充分證明了數(shù)字水印廣泛應(yīng)用的重要意義,本項目提出的高性能彩色圖像數(shù)字水印具有較好的應(yīng)用前景,具有一定的工程應(yīng)用價值。7.科學(xué)意義研究并發(fā)現(xiàn)了空域與變換域特殊情況下的融合機理,在空域中快速實現(xiàn)變換域數(shù)字水印算法(簡稱融合域數(shù)字水印算法),這樣水印嵌入與提取無需進入復(fù)雜的變換域而在空域中即可完成,縮短了水印嵌入與提取的運行時間,該融合機理的研究發(fā)現(xiàn)具有重要的科學(xué)意義。