[01634187]基于立体视觉感知的立体图像自恢复水印技术研究

随着多媒体信息系统技术的发展,人们已不满足于传统平面（二维）视频的视觉享受。三维（3D）视频由于能够提供交互性的视觉体验以及立体感,因此越来越受到人们的重视,是未来视频应用的全新多媒体,立体产品已经越来越广泛地应用到人们的生活中。正是由于3D视频技术对各相关领域的发展具有重要意义,3D视频技术已经被列入国家科技发展战略的核心规划。立体视频图像是3D视频的重要表现形式之一,利用普通单图像缺失的深度信息,给人创造更加真实的场景而深受欢迎。开放的网络传输环境和图像处理软件的使用,使得多媒体产品的下载、传输和篡改等操作较容易,如何保护立体视频典型表现形式的立体图像的安全,已成为进一步推进立体技术商业化过程中的一个挑战。因此,需要认证一些重要的立体图像的真实性以及完整性。数字水印技术作为保护立体图像安全的一种有效方法,引起了国内外学者的关注。然而,目前针对立体图像内容认证的水印技术研究却鲜有报道。因此,本项目对立体图像脆弱和半脆弱水印技术及其应用的研究具有十分重要的意义。 传统水印技术强调其不可感知性,但是它们仍旧会引起图像的失真。对于一些特殊领域的立体图像往往不允许出现任何失真,如用于刑事侦察的立体照片、立体医学图像和立体军事遥感图像等。立体图像可逆水印技术在视频图像接收端不仅能够完全提取原始水印,而且能够完全恢复原始图像。然而,现有文献对立体图像认证水印和立体图像可逆水印技术鲜有报道。 虽然已有较多学者对单视点视频图像的水印技术进行了大量的研究,但是立体图像的数据格式（左右视点为较常用的数据格式）不同于单视点图像,该格式不仅仅多一个通道,而且左右视点具有内在联系,相互影响。因此,相对于单图像,立体图像水印嵌入的过程可能引入不同种类和不同程度的失真,从而导致立体图像水印无法简单直接采用现有的单视点图像水印技术。立体图像不同于单图像主要表现为两方面：（1）人类视觉系统（HVS）的感知方面,单图像视觉只分析图像本身的频率敏感性、亮度敏感性、对比度掩蔽性、边缘特性和纹理遮掩特征等。而立体视觉除了视点内的视觉特征,更需要深入探究视点间的立体视觉掩蔽特征;（2）视点间相关性,左右视点间具有原始内容的相关性、篡改内容的相关性以及视差连续性等特征,利用这些特征将提高立体图像水印性能。综上所述,立体视频图像的认证水印和可逆水印技术是信息隐藏领域研究的重点之一。 针对立体图像水印的现状,根据立体视频图像的特征,建立了立体视频图像水印理论基础。本课题提出了一系列基于左右视点相关性的立体图像自恢复认证水印方法,并利用视觉感知特性提高水印性能。此外,为了满足特殊领域立体图像无失真的需求,利用左右视点相似性特征,提出了立体图像可逆水印。本课题将拓展水印技术的应用,并对多媒体安全提供了新的理论及技术支持,具有重要的科学意义。