基于DWT的彩色圖像數(shù)字水印算法的研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，特別是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得數(shù)據(jù)的交換和傳輸過程變的相對(duì)簡單。人們借助于計(jì)算機(jī)、數(shù)字掃描儀、打印機(jī)等電子設(shè)備可以方便、快捷地將數(shù)字信息傳送到世界各地，信息媒體的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，也使得人們?nèi)找骊P(guān)注數(shù)字媒體的安全性。數(shù)字水印技術(shù)正是在這種情況下迅速發(fā)展起來的。數(shù)字水印技術(shù)，就是將具有特定意義的標(biāo)記，按照某種給定算法嵌入到多媒體產(chǎn)品中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)該產(chǎn)品的保護(hù)和認(rèn)證。
　　現(xiàn)今數(shù)字水印嵌入和提取的方法很多，

2、大多集中在空間域和變換域兩個(gè)方面。空間域水印是通過修改圖像像素點(diǎn)的強(qiáng)度值或灰度值來實(shí)現(xiàn)的。其無需對(duì)原始圖像進(jìn)行變換，算法簡單，效率較高，但是難以抵抗圖像處理中常見的攻擊及噪聲干擾，魯棒性較差；變換域水印是對(duì)原始圖像進(jìn)行某種變換后，對(duì)變換域中的系數(shù)進(jìn)行修改來嵌入水印，這些變換有離散傅里葉變換(DFT)、離散余弦變換(DCT)及離散小波變換(DWT)等。其需要對(duì)原始圖像進(jìn)行變換，計(jì)算較復(fù)雜，數(shù)據(jù)量較大，但是變換域的數(shù)字水印算法可以抵抗壓縮編

3、碼及低通濾波的影響；可以有效地抵抗諸如 JPEG壓縮、旋轉(zhuǎn)和縮放等攻擊；變換域的能量分布集中，容易與人類視覺系統(tǒng)(HVS)相結(jié)合來決定嵌入水印的強(qiáng)度?？梢娀谧儞Q域嵌入水印的方法比基于空間域嵌入水印的方法有很多優(yōu)勢(shì)，因此很適合應(yīng)用于數(shù)字水印技術(shù)中。在前人工作的基礎(chǔ)上，本文具體的研究和創(chuàng)新工作如下:
　　首先歸納總結(jié)了數(shù)字水印的概念和基本特征、數(shù)字水印的基本原理和一般模型、數(shù)字水印的分類及應(yīng)用等。
　　其次闡述了數(shù)字水印的嵌入

4、方法，主要有空間域和變換域方法。簡單分析了空間域和變換域嵌入方法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)介紹了變換域中的DFT、DCT和DWT，并對(duì)LSB水印算法、基于DCT的水印算法和基于DWT的水印算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。通過分析比較最終選用小波變換來對(duì)圖像進(jìn)行處理。
　　再次介紹了圖像置亂技術(shù)的基本思想和原理，并選用Arnold變換作為本文置亂加密的方法，并且將變換次數(shù)作為水印系統(tǒng)的加密密鑰。實(shí)驗(yàn)表明在嵌入水印之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理不僅增強(qiáng)了水印的安全

5、性，而且提高了水印的魯棒性。
　　最后借鑒已有的研究成果，提出一種基于DWT的數(shù)字水印算法，將一幅彩色水印圖像嵌入到彩色載體圖像中，這擴(kuò)大了水印的應(yīng)用范圍。在嵌入之前先對(duì)水印圖像綠色分量進(jìn)行分析，然后將水印圖像分情況進(jìn)行嵌入，進(jìn)而更好的提高水印系統(tǒng)的不可見性和魯棒性。
　　通過大量的仿真實(shí)驗(yàn)，證明本文算法在保證水印不可見性和魯棒性的同時(shí)，對(duì)常見的圖像處理，如 JPEG壓縮、噪聲、剪切、模糊等，均具有良好的魯棒性。最后，對(duì)本文