基于小波域的图像数字水印算法研究

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随着网络通信的飞速发展以及多媒体技术的广泛应用,数字产品版权的保护问题变得越来越重要。数字水印技术已成为解决数字多媒体版权问题的主要工具。本文研究了用于图像版权保护的小波域自适应数字水印技术。分析了数字水印技术的原理及典型算法,讨论了数字水印的攻击方法和性能评估方法,针对当前的研究现状和存在的问题,提出了两种基于小波域的自适应数字水印算法,并重点讨论了如何获取最佳嵌入强度、修改小波系数和水印的盲提取方法。两种算法如下:第一种算法是基于离散小波变换和能量模型的自适应盲水印算法。该算法使用推广的Arnold变换对水印进行置乱,提高了水印的安全性;将水印嵌入到原始图像离散小波变换的低频子带中,保证了算法的鲁棒性;利用能量模型自适应地确定水印的嵌入强度,提高了水印的不可见性;改进了一种基于位替换的嵌入方法,实现了水印的盲提取,增强了算法的适用性。第二种算法是基于小波包变换和人类视觉系统特性的自适应盲水印算法。该算法选择原始图像小波包变换的中频子带进行嵌入,提高了水印的容量和不可见性;改进了小波域的视觉模型,使其适用于小波包域,并以此为依据实现了水印的自适应嵌入;采用双极性量化方法嵌入水印,根据嵌入强度自适应地确定量化步长,提取时无需使用原始图像,从而使算法具有较好的实用性。本文对所提出的算法都进行了大量的实验,并进行了性能分析。实验结果表明,所提的两种算法都具有良好的鲁棒性,同时也很好地保证了水印的不可见性。
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