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在计算机科学技术和网络互联的高速发展的背景下,越来越多的数字作品信息易遭到非法用户恶意的复制和篡改,使得多媒体版权保护和数字信息安全领域问题被广泛的关注。版权保护和图像认证可以由数字水印技术得到实现,已经成为国际学术界的研究热点。目前,数字水印技术的研究取得了长足的进步,但是针对几何攻击的数字水印算法仍然是多媒体信息安全领域的研究难点。本文研究了数字水印技术,首先介绍了数字水印的基本概念和分类,总结了各种数字水印的攻击方法和评估标准,然后提出了相应的抗几何攻击的数字水印算法。(1)提出了一种基于改进的Sobel算子的零水印算法。该算法首先对原始图像进行不重叠分块并求均值,并重新组合形成近似图像;其次,用改进的Sobel算子提取图像边缘信息特征,通过极坐标变换等处理得到特征向量;然后,与通过Fibonacci变换和Logistic混沌映射进行双重加密的水印信息相异或以获得零水印。最后,在认证中心注册。实验结果表明,构造的零水印不仅可以抵御噪声、滤波和JPEG压缩等常规图像处理攻击,而且还具有针对缩放,剪裁和旋转等几何攻击的强大鲁棒性。(2)在上述研究的基础上,提出了基于非负矩阵分解(NMF)的抗强剪切攻击的零水印算法。该算法首先通过NMF分解原始图像,并将获得的系数矩阵注册在版权中心,作为零水印信息的一部分。利用NMF局部感知全局的特性,可以在受到剪切攻击后,通过完整的子块恢复出完整的基矩阵,然后重建原始图像以提取完整且准确的水印。与现有的水印技术相比,该算法可以有效抵抗强剪切攻击,并且对其他各种图像处理攻击(例如缩放,滤波,噪声,压缩)具有很强的鲁棒性。