基于分塊壓縮感知變采樣率的指紋圖像水印實現算法

林虹虹

摘要：指紋圖像的內容保護是信息安全的重要應用領域，而魯棒性和完整性是其實現的關鍵技術。文章主要介紹了BCSW變采樣率事項方法，即分塊感知水印變采樣率實現算法。通過實踐可以看出，相對于聯合DWT-DCT水印算法，BCSW算法具有更好的魯棒性，同時具有更高的安全性。

關鍵詞：壓縮感知；指紋圖像；變采樣率；內容認證；水印

中圖分類號：TP309.7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

數字內容保護是數字媒體內容安全的一個重要組成部分。其中，數字簽名是傳統的主動式認證方法，簽名形成了獨立的數據成分，但是在應用中協議開銷大、對信號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容保護，尤其對于以生物指紋作為數字內容的認證服務體系。另一種主動式認證方法是脆弱（fragile）水印 ，通過水印實現內容完整性保護和篡改定位。雖然目前脆弱水印的技術較多，但大多數算法對數字內容是不可逆的。

受到新技術新理論的影響，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造，該技術即CS——壓縮感知技術。比較同期水印算法，該技術能夠更加安全、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（Block CS with Smoothed Projected Landweber Reconstruction，BCS-SPL）實現技術，本文主要論述了在分塊壓縮感知中如何實現指紋圖像水印。在DWT域中該方式主要利用了SCS-SPL技術，并結合多尺度變換重構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

CS理論說明，假設信號為從M個采樣信號中獲得的長度為N的信號，且M

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

（2）

可以證明，當測量維數滿足K