基于分塊壓縮感知變采樣率的指紋圖像水印實(shí)現(xiàn)算法

林虹虹

摘要：指紋圖像的內(nèi)容保護(hù)是信息安全的重要應(yīng)用領(lǐng)域，而魯棒性和完整性是其實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。文章主要介紹了BCSW變采樣率事項(xiàng)方法，即分塊感知水印變采樣率實(shí)現(xiàn)算法。通過實(shí)踐可以看出，相對(duì)于聯(lián)合DWT-DCT水印算法，BCSW算法具有更好的魯棒性，同時(shí)具有更高的安全性。

關(guān)鍵詞：壓縮感知；指紋圖像；變采樣率；內(nèi)容認(rèn)證；水印

中圖分類號(hào)：TP309.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

數(shù)字內(nèi)容保護(hù)是數(shù)字媒體內(nèi)容安全的一個(gè)重要組成部分。其中，數(shù)字簽名是傳統(tǒng)的主動(dòng)式認(rèn)證方法，簽名形成了獨(dú)立的數(shù)據(jù)成分，但是在應(yīng)用中協(xié)議開銷大、對(duì)信號(hào)處理和噪聲過于敏感、難以定位篡改，因此不太適合于媒體內(nèi)容保護(hù)，尤其對(duì)于以生物指紋作為數(shù)字內(nèi)容的認(rèn)證服務(wù)體系。另一種主動(dòng)式認(rèn)證方法是脆弱（fragile）水印 ，通過水印實(shí)現(xiàn)內(nèi)容完整性保護(hù)和篡改定位。雖然目前脆弱水印的技術(shù)較多，但大多數(shù)算法對(duì)數(shù)字內(nèi)容是不可逆的。

受到新技術(shù)新理論的影響，研究人員提出了一種新型方式，為指紋圖像水印提供了更加安全的構(gòu)造，該技術(shù)即CS——壓縮感知技術(shù)。比較同期水印算法，該技術(shù)能夠更加安全、全面的提取指紋圖像信息。

因此借鑒DWT域分塊壓縮感知與平滑投影Landweber重構(gòu)（Block CS with Smoothed Projected Landweber Reconstruction，BCS-SPL）實(shí)現(xiàn)技術(shù)，本文主要論述了在分塊壓縮感知中如何實(shí)現(xiàn)指紋圖像水印。在DWT域中該方式主要利用了SCS-SPL技術(shù)，并結(jié)合多尺度變換重構(gòu)指紋圖像并保證圖像精度、提高圖像的可靠完整。

1 CS采樣以及SCS-SPL技術(shù)

CS理論說明，假設(shè)信號(hào)為從M個(gè)采樣信號(hào)中獲得的長(zhǎng)度為N的信號(hào)，且M

其中，y的長(zhǎng)度為M，而A為M×N測(cè)量矩陣（也稱為觀測(cè)矩陣），且具有子采樣率S=M/N。如果x在某個(gè)變換矩陣Ψ下是稀疏的，即有：

（2）

可以證明，當(dāng)測(cè)量維數(shù)滿足K