可逆水印技術(shù)及其在加密域的研究算法.pdf

1、可逆水印技術(shù)是多媒體信息安全技術(shù)領(lǐng)域的一個重要分支，不僅具有一般水印能保護(hù)多媒體信息安全的特點，而且能夠在提取水印信息后無失真地恢復(fù)原始圖像。它的這一特點，使其能夠應(yīng)用在對圖像質(zhì)量有極高要求的領(lǐng)域，如軍事圖像、遙感圖像以及醫(yī)學(xué)圖像等。加密域可逆水印是可逆水印技術(shù)的一個分支，兼具加密技術(shù)和可逆水印技術(shù)的優(yōu)點，既能保護(hù)多媒體信息不被泄露，又能在加密后的多媒體信息中嵌入水印信息，并能在正確提取水印信息后無損地恢復(fù)原始圖像。本文詳細(xì)介紹了可逆水

2、印技術(shù)以及加密域可逆水印技術(shù)的研究現(xiàn)狀和意義，以及目前的主流方法和存在的問題，進(jìn)而提出了三種不同的可逆水印算法。本文的工作主要包括:
　　(1)提出了一種基于自適應(yīng)預(yù)測和直方圖平移的可逆水印算法。自然圖像通常包含邊緣區(qū)域和平滑區(qū)域，對這些區(qū)域用同一種預(yù)測方法預(yù)測是不準(zhǔn)確的。為了能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測像素值，本文設(shè)計了一種自適應(yīng)的預(yù)測方法來預(yù)測像素值，計算預(yù)測誤差，進(jìn)而構(gòu)建兩個直方圖。然后利用直方圖平移技術(shù)嵌入水印信息。另外，本文通過排序

3、優(yōu)先處理具有較小絕對值的預(yù)測誤差，進(jìn)而在滿足嵌入容量的情況下，減少平移像素個數(shù)，達(dá)到減少失真的效果。實驗結(jié)果表明，與以往算法相比，在相同嵌入容量的情況下，該算法能有效提高信噪比(PSNR)。
　　(2)提出了一種基于最高有效位的高容量的加密域可逆水印算法。一般情況下，自然圖像的像素之間都有較強的相關(guān)性，當(dāng)圖像像素用8比特二進(jìn)制位表示時，鄰近像素的最高有效位將會相同或非常相近，進(jìn)而由這些最高有效位組成的碼流會很容易被壓縮。本文基于這

4、種思想提出了利用最高有效位嵌入水印信息的加密域可逆水印算法。該算法能夠有效地提高嵌入容量，使嵌入容量達(dá)到1bpp左右;并且利用圖像像素之間的相關(guān)性能夠得到較高質(zhì)量的直接解密圖像。
　　(3)提出了一種基于最高有效位的低錯誤率的加密域可逆水印算法。該算法通過綜合考慮嵌入容量和圖像的正確恢復(fù)率，在加密域通過像素對找到了標(biāo)記水印嵌入位置的方法，并且通過壓縮這些具有標(biāo)記信息的像素的最高有效位，得到嵌入水印的空間。水印提取時，可以利用標(biāo)記信