1、研究背景與意義隨著Internet技術(shù)的快速發(fā)展,彩色圖像數(shù)字水印技術(shù)得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。尤其,近幾年隨著人們版權(quán)保護(hù)意識的增強,用于版權(quán)保護(hù)的標(biāo)識正由傳統(tǒng)的偽隨機信息、二值圖像、灰度圖像變?yōu)橛幸饬x的彩色圖像水印,大信息量彩色圖像數(shù)字水印的嵌入與盲提取問題已成為數(shù)字水印領(lǐng)域的一個重要課題。網(wǎng)絡(luò)信息中彩色數(shù)字圖像比較常見,很容易發(fā)生侵權(quán)、偽造、濫用等不良行為,近年來發(fā)生的“周老虎“、“劉羚羊“、“張飛鴿“等事件都是與彩色圖像侵權(quán)、濫用有關(guān),面對多媒體版權(quán)保護(hù)的現(xiàn)狀,需要加強對彩色圖像數(shù)字水印技術(shù),尤其對大信息量彩色圖像作為數(shù)字水印的研究,其中低時間復(fù)雜度的彩色圖像盲水印技術(shù)可以進(jìn)一步推廣并應(yīng)用到以彩色數(shù)字圖像為基礎(chǔ)的視頻水印領(lǐng)域,因此研發(fā)有效的彩色圖像數(shù)字水印技術(shù)十分必要,這將對多媒體數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護(hù)具有重要的應(yīng)用價值。2、主要論點與論據(jù)1)彩色圖像數(shù)字水印預(yù)處理問題的研究相對而言,彩色圖像數(shù)字水印含有大量的水印信息,要比嵌入二值圖像或灰度圖像難度較大。目前,研究較多的是將彩色圖像水印信息進(jìn)行基于DCT等變換的有損壓縮以減少信息量。由于有損壓縮的能量衰減特性,使得所嵌入或提出的水印并不是真正的原始版權(quán)信息水印,沒有達(dá)到最佳的理想狀態(tài)。因此,在不影響原始水印視覺效果的情況下,研究彩色圖像水印的信息編碼更具有實際意義。針對彩色圖像水印的有損壓縮及彩色圖像水印的信息容量大的特點,本項目研究圖像像素用非二進(jìn)制信息表示及其對水印算法性能的影響,較好地解決了彩色圖像水印的預(yù)處理問題。2)彩色圖像數(shù)字水印不可見性研究在多媒體版權(quán)保護(hù)過程中,為了不影響原始作品的可視性、可用性,需要把數(shù)字水印以高不可見性的方式嵌入到原始作品中,因此,本項目研究了矩陣分解理論（主要研究LU分解、Hessenberg分解）、非負(fù)矩陣分解（NMF）理論,分析矩陣分解所得的矩陣系數(shù)特性,尤其分析有關(guān)矩陣系數(shù)之間的相似性,研究了系數(shù)修改后所產(chǎn)生的波動量,最后研究了系數(shù)補償所帶來的良好水印不可見性。3)水印算法實時性研究隨著對水印算法的深入研究,實用化推廣與普及成為最終的目的,現(xiàn)有的水印算法從理論上講具有很好的水印性能（水印不可見性、魯棒性、安全性等）,但是許多算法采用人工智能或其他優(yōu)化算法,提高了算法的時間復(fù)雜度,影響了其實用性。本項目首先分析非負(fù)矩陣分解的基本過程,優(yōu)化設(shè)計一種時間復(fù)雜度低的分解方法,然后分析其硬件實現(xiàn)的難易度,最后研究了基于非負(fù)矩陣分解的高實時性水印算法。3、本項目的創(chuàng)新之處為支持彩色數(shù)字圖像作為多媒體版權(quán)保護(hù)的標(biāo)識,本項目對彩色圖像盲水印關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入細(xì)致的研究,其主要創(chuàng)新之處為：1) 提出彩色圖像數(shù)字水印的非二進(jìn)制信息表示法,盡可能減少宿主圖像被修改的像素,提高水印不可見性,加強了基于彩色LOGO標(biāo)志的多媒體版權(quán)保護(hù)的研究。2) 提出基于矩陣分解理論（LU分解、Hessenberg分解）、非負(fù)矩陣分解理論（NMF）的彩色圖像盲水印技術(shù),解決了彩色圖像水印嵌入與盲提取中的難題。4、社會經(jīng)濟(jì)效益本課題對多媒體版權(quán)保護(hù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,解決了大容量彩色圖像數(shù)字水印嵌入與提取的部分關(guān)鍵問題,同時可將其研究成果進(jìn)一步推廣并應(yīng)用到“互聯(lián)網(wǎng)+“、云計算等領(lǐng)域,較大程度地滿足多媒體市場版權(quán)保護(hù)的需求,減少數(shù)字市場的侵權(quán)、盜版等不良行為的發(fā)生,對于數(shù)字產(chǎn)業(yè)健康、有序的發(fā)展提高良好的信息安全技術(shù)保障,本課題所形成的信息安全軟件產(chǎn)品將具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。
