基于小波變換的圖像融合數(shù)字水印技術(shù).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的迅速提高，計(jì)算機(jī)的廣泛普及以及Internet的迅速發(fā)展，個(gè)人信息的安全性正變得岌岌可危。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)可以部分的克服信息的隨意散布，但隨著破譯技術(shù)的迅速發(fā)展，幾乎所有的數(shù)據(jù)加密技術(shù)都一樣的處于危機(jī)邊緣。大量的電腦黑客只要看見(jiàn)加密數(shù)據(jù)就忍不住去想方設(shè)法破譯，這樣一種狀況使加密數(shù)據(jù)與未加密數(shù)據(jù)幾乎一樣危險(xiǎn)。同時(shí)，當(dāng)需要數(shù)據(jù)在能夠正常使用的情形下，對(duì)該數(shù)據(jù)的合法性及數(shù)據(jù)的產(chǎn)權(quán)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)時(shí)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)變得無(wú)能

2、為力。目前許多的研究者對(duì)各種信息使用類(lèi)似自然界保護(hù)色原理的辦法來(lái)處理，極大的縮小了這些隱藏?cái)?shù)據(jù)的危險(xiǎn)性。首先，除非作者本人，別人根本不會(huì)知道數(shù)據(jù)中藏有信息，因此就不會(huì)激發(fā)其他人的興趣去破譯其中的信息。其次，即使藏身的載體數(shù)據(jù)被破壞，隱藏于其中的信息也不會(huì)流傳開(kāi)來(lái)，這些研究開(kāi)拓了一個(gè)新的領(lǐng)域——信息隱藏領(lǐng)域。 數(shù)字水印技術(shù)是信息隱藏技術(shù)的一種。該技術(shù)將需要的數(shù)據(jù)添加到載體數(shù)據(jù)中，通過(guò)一定的手段可隨時(shí)檢測(cè)其中的信息。因此，該技術(shù)要求

3、添加到載體中的信息不破壞載體數(shù)據(jù)的正常使用，此即為水印技術(shù)的隱形性要求。同樣，載體數(shù)據(jù)可能經(jīng)過(guò)壓縮以便傳輸，經(jīng)過(guò)各種信號(hào)處理以適應(yīng)各種需求，這時(shí)要求水印信息應(yīng)同樣能被檢測(cè)，即水印技術(shù)還應(yīng)具有穩(wěn)健性。 圖像融合技術(shù)由于具有嵌入容量大、易于調(diào)整嵌入強(qiáng)度、隱蔽性好等優(yōu)點(diǎn)，得到了研究者的廣泛關(guān)注。通過(guò)公式(1)可以將一幅圖像隱藏到另一幅圖像中去，需要提取時(shí)，可通過(guò)公式(2)將隱藏圖像提取出來(lái)。式中I為原始圖像，J是隱藏圖像，I'是融合后

4、圖像，t表示融合因子，調(diào)整t值，可調(diào)整融合強(qiáng)度。 但目前的圖像融合算法，大多在空域中進(jìn)行的，在空域中進(jìn)行圖像融合，隱藏圖像抗攻擊的能力較差。為使融合圖像不影響載體圖像的質(zhì)量，研究者往往通過(guò)減小融合強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣也降低了算法的魯棒性。同時(shí)目前大多數(shù)的算法都采用直接融合的方法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定兩幅圖像的融合因子，這樣確定的融合因子往往較小，使得算法抗攻擊的能力較低。 為提高隱藏圖像的抗攻擊能力，本文在分析融合模型的基礎(chǔ)上，對(duì)傳

5、統(tǒng)的融合算法進(jìn)行了改進(jìn)，利用小波變換在信號(hào)和圖像處理中具有良好的時(shí)頻特性，采用了基于小波域的圖像融合算法。但在小波域中進(jìn)行圖像融合，首先需要解決圖像是否失真的判定問(wèn)題，因?yàn)榉逯敌旁氡鹊雀拍钤谛〔ㄗ儞Q域是不適用的。其次需要考慮如何在圖像不失真的情況下，最大可能的提高小波變換域中的圖像融合因子，提高隱藏圖像的抗攻擊的能力。本文通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，得出了空域上峰值信噪比PSNR=28時(shí)，小波變換域?qū)?yīng)的均方差MSE的閥值，由此推導(dǎo)出小波變換域中融

6、合因子的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上提出了一種實(shí)用的算法——基于小波變換的分塊融合算法。 基于小波變換的分塊融合算法是根據(jù)圖像小波變換后，低頻部分集中了圖像的大部份能量的特點(diǎn)，將載體圖像與隱藏圖像進(jìn)行一級(jí)小波變換，將兩幅圖像的低頻部份分為相同的塊，并計(jì)算出每個(gè)塊系數(shù)的均值，將隱藏圖像的低頻部分進(jìn)行塊間移動(dòng)(載體圖像不變)，使得兩幅圖像的低頻部分按塊系數(shù)均值的大小相對(duì)應(yīng)，從而提高圖像的融合因子，增加兩幅圖像的融合強(qiáng)度。 實(shí)驗(yàn)證明，