基于小波變換的彩色圖像數(shù)字水印算法研究與實現(xiàn).pdf

1、計算機多媒體技術(shù)的發(fā)展和圖像輸入輸出設(shè)備的日益完善，給人們的生活帶來了極大的便捷，但是同時也使得非法篡改和盜版等行為越來越難以察覺和認證，信息安全已經(jīng)成為了日益嚴峻的社會問題和經(jīng)濟問題。數(shù)字水印技術(shù)作為信息隱藏技術(shù)的一個分支，特別是圖像數(shù)字水印，在保障信息安全方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用?；谛〔ㄗ儞Q的水印算法較多，根據(jù)小波變換多分辨率的特點，直接修改小波變換的低頻系數(shù)進行水印的嵌入，水印算法隱蔽性較好，能夠抵抗常見的濾波、壓縮攻擊等，但是

2、抗幾何攻擊能力較弱，提取水印時需要原始數(shù)據(jù)，不適合硬件實現(xiàn)。
　　 本文針對這種算法的不足，提出了一種改進的基于小波變換的彩色圖像數(shù)字水印算法。該算法在彩色圖像的Cb分量上嵌入二值水印信息，采用自適應(yīng)閾值調(diào)整的方法在中低頻子帶中分塊進行水印嵌入；水印提取采用幾何校正提高算法的魯棒性，提取水印時不需要原始數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了盲提取，并利用FPGA平臺設(shè)計了適合硬件實現(xiàn)的水印提取系統(tǒng)。主要內(nèi)容包括：⑴介紹了數(shù)字水印技術(shù)的背景、應(yīng)用和研究現(xiàn)狀

3、，系統(tǒng)地論述了數(shù)字水印技術(shù)的原理、特性及性能評價，重點分析了數(shù)字水印的典型算法。⑵根據(jù)人眼的視覺系統(tǒng)特性，本文選擇在圖像的Cb分量上進行水印的嵌入，實驗證明，Cb分量比其它兩個分量更適合嵌入水印。⑶改進了傳統(tǒng)的直接修改小波系數(shù)的嵌入方法。根據(jù)不同圖像紋理復(fù)雜度的差異，采用基于自適應(yīng)閾值的水印嵌入方法，與使用固定閾值的算法相比，該算法隱蔽性更好；對中低頻子帶采用4×4的分塊方法，增加了嵌入水印的容量。⑷水印提取算法對遭受幾何攻擊的圖像進行

4、幾何校正，提高了水印算法的魯棒性，而且提取水印時不需要原始數(shù)據(jù)的參與，實現(xiàn)了盲提??；基于FPGA的硬件平臺，提出了一種適合于硬件實現(xiàn)的數(shù)字水印提取系統(tǒng)，研究設(shè)計了5／3提升小波變換、色彩空間轉(zhuǎn)換、水印提取模塊作為數(shù)字水印提取的實現(xiàn)方案。最后，本文對算法性能進行了測試。實驗結(jié)果表明，本文提出的數(shù)字水印算法不僅具有良好的隱蔽性，而且對于噪聲攻擊、IPEG壓縮、旋轉(zhuǎn)、剪切攻擊等具有較強的魯棒性，在一定程度上滿足了圖像數(shù)字水印的要求，具有一定的