第05章 数字图像与互联网.ppt

纹理特征匹配举例1：从1万张图片中检索的结果 纹理特征匹配举例2：从1万张图片中检索的结果 5.2.2 内容匹配的主要策略 形状特征匹配 基本原理 形状是刻划物体的本质特征之一 ,可以针对面积 (可用象素点的个数计算 )、环形性 (即周长 *周长 /面积 ,周长也用象素点的个数表示 )、主轴方向、偏心率、圆形率、连通性、正切角等形状特征进行匹配。 形状检索主要有两种方法 1）针对图像边缘轮廓线进行的检索 2）针对图形矢量特征进行的检索 5.2.3 内容描述标准MPEG7 MPEG-7的基本思想 MPEG-7是正在制定的多媒体内容描述标准，其目标就是制定一组标准的描述子及其描述模式(定义描述子的结构和相互关系)，内容描述与媒体内容结合，使用户能够快速准确地进行检索 MPEG-7的范围不包括特征提取和检索引擎，目的是留有竞争的余地 MPEG-7不是基于像素的压缩标准，不是要取代已有标准 5.2.3 内容描述标准MPEG7 MPEG-7所描述的内容 创作、生产相关信息：标题、导演、关键片段 检索特征描述信息 ：颜色、纹理、形状、音色、旋律 与使用相关的信息 ：版权、广播节目单 与存储相关的信息 ：存储格式、编码方式 时域、空域结构信息：场景剪接、区域分割、运动跟踪 5.2.3 内容描述标准MPEG7 MPEG-7的内容描述机制 描述符 ：用来对检索特征进行描述 描述方案：用来描述描述符、描述方案之间的语义关系 描述定义语言：用来创建新的描述符、描述方案 系统工具：支持描述、同步、传输、编码描述之间的多路复用，以便进行有效的存储、传输、管理和版权保护 5.3 面向版权保护的数字水印 5.3.1 数字水印的基本概述 5.3.2 数字水印技术的特性 5.3.3 数字水印的典型算法 5.3.1 数字水印的基本概述 问题的提出 随着因特网在各个应用领域的蔓延，多媒体数字作品（图像、视频、音频等）纷纷以网络形式发表 这些作品的版权保护就成为一个迫切而又比较困难的问题 数字水印（digital watermarking)是解决这一问题的有效办法 5.3.1 数字水印的基本概述 如何通过数字水印实现版权保护 定义：通过在原始数据中嵌入秘密信息——水印(watermark)来证实该数据的所有权。 形式：这种被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号、其他图像等，而且水印通常是不可见或不可察的，它与原始数据紧密结合，并隐藏其中，成为源数据不可分离的一部分。 特性：水印信息应该能够在经历了某些不破坏原始数据的操作（如压缩等）后仍然保存下来。 5.3.1 数字水印的基本概述 密钥 载体数据 数字水印系统模型 水印信号嵌入 水印载体 数据 水印 信息 水印嵌入 算法 5.3.1 数字水印的基本概述 密钥 载体数据 数字水印系统模型 水印信号嵌入 水印载体 数据 水印 信息 水印嵌入 算法 5.3.1 数字水印的基本概述 数字水印系统模型 水印信号的恢复 密钥 原始载体 数据 水印 信息 水印提取 算法 水印载体 数据 5.3.1 数字水印的基本概述 原始 水印信息 数字水印系统模型 水印信号的检测 密钥 原始载体 数据 水印 信息 水印提取 算法 水印载体 数据 水印 检测 5.3.1 数字水印的基本概述 水印技术与信息隐藏技术 水印技术是信息隐藏技术的一个分支 水印技术是信息隐藏技术的差异： 如果隐藏的信息被破坏，对于信息隐藏技术而言，因为秘密信息并未泄漏，系统可以认为是安全的； 但对于数字水印系统来说，隐藏信息的丢失，意味着版权信息的丢失，从而失去了版权保护的功能，因此，这样的系统是失败的。 5.3.2 数字水印技术的技术特性 鲁棒性(robustness) 指不会因为图像文件的某些改动而导致隐藏信息丢失的能力。其中的“改动”包括传输过程中的信道噪声、滤波采样、重采样、有损压缩编码、D/A或A/D转换 不可检测性(undetectability) 指隐藏载体与原始数据具有一致的特性。如具有一致的统计噪声分布等，以便使非法拦截者无法判断是否有隐蔽信息 5.3.2 数字水印技术的技术特性 透明性(invisibility) 利用人类视觉系统属性，经过一系列隐藏处理，使目标数据没有明显的质量下降的同时，隐藏的数据不会被发现 安全性(security) 指隐藏算法有较强的抗攻击能力，即它能够承受一定程度的人为攻击，而使隐藏信息不会被破坏。 5.3.2 数字水印技术的技术特性 自恢复性 由于经过一些操作或变换后，可能会使原图产生较大的破坏，如果只从留下的片段数据，仍能恢复隐藏信号，而且恢复过程不需要宿主信号，我们就说这样的算法具有自恢复性。 高通滤波 直方图均衡化