基于小波變換的擴(kuò)頻和PBW水印算法研究.pdf

1、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)近年來(lái)得到迅猛發(fā)展，隨之而來(lái)的數(shù)字媒體的信息安全、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和認(rèn)證等問(wèn)題也變得日益突出，這已成為數(shù)字世界中的一個(gè)非常緊迫的重要課題。數(shù)字水印技術(shù)作為新興的數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護(hù)方法，開(kāi)辟了一條嶄新的信息安全途徑。它通過(guò)在被保護(hù)的數(shù)字對(duì)象中嵌入某些秘密信息來(lái)證明版權(quán)歸屬或跟蹤侵權(quán)行為，為版權(quán)保護(hù)等問(wèn)題提供一個(gè)潛在的有效解決方案。但是目前數(shù)字水印算法的抗攻擊能力還不能完全達(dá)到應(yīng)用的要求，如何提高水印算法的魯棒性成為目前需要解

2、決的關(guān)鍵問(wèn)題。因此數(shù)字水印技術(shù)研究具有重要的實(shí)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本文以靜態(tài)數(shù)字圖像為主要研究對(duì)象，介紹了數(shù)字水印的基本概念、一般模型、典型算法，研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上，提出了兩種基于小波變換的數(shù)字水印算法，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性。 首先，通過(guò)對(duì)通信領(lǐng)域中的擴(kuò)頻理論和圖像處理中的小波理論的研究，提出了一種基于擴(kuò)頻和小波技術(shù)的圖像數(shù)字水印方法。將水印信息重復(fù)的嵌入到圖像多層小波分解的系數(shù)中。通過(guò)對(duì)數(shù)字圖像小

3、波變換結(jié)構(gòu)的研究和分析，利用擴(kuò)展頻譜將信息嵌入到LH和HL子帶，結(jié)合噪聲視覺(jué)函數(shù)在水印的透明性和魯棒性之間實(shí)現(xiàn)了較好的平衡，在基本不影響水印透明性的情況下最大化嵌入水印強(qiáng)度和信息量，并且還提高了信息隱藏的安全性。并運(yùn)用CDMA理論，將偽隨機(jī)噪聲矩陣作為密鑰來(lái)提取水印信息，實(shí)現(xiàn)了水印信息的盲提取。大量的試驗(yàn)結(jié)果表明，該算法很好的達(dá)到預(yù)期的效果，對(duì)于常見(jiàn)的圖像處理操作，特別是對(duì)于JPEG壓縮和多種噪聲攻擊有較好的魯棒性。 其次，介紹

4、了一種新的小波域PBW水印理論，將該理論與傳統(tǒng)的水印理論進(jìn)行對(duì)比分析。傳統(tǒng)的水印方法是由水印自身攜帶信息，而在PBW方法中信息與圖像中嵌入水印的位置有關(guān)，嵌入過(guò)程基于偽隨機(jī)水印塊的位置，水印塊嵌入到圖像中的位置就對(duì)應(yīng)著所傳播的信息。與傳統(tǒng)方法不同，可以選擇較好的代表信息的位置去嵌入水印。為了更有效的提取水印信息，還可選擇與宿主圖像相關(guān)度較低的水印作為較好的水印進(jìn)行嵌入。本文將PBW方法與擴(kuò)頻方法進(jìn)行對(duì)比分析，并在小波變換域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)