基于ICA和DWT的多重?cái)?shù)字圖像水印算法.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)數(shù)字多媒體技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字水印技術(shù)成了數(shù)字版權(quán)保護(hù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。數(shù)字水印技術(shù)是將特定的信息嵌入到數(shù)字多媒體中，從而保護(hù)數(shù)字多媒體的安全，這種嵌入通常是不可見的，并且對(duì)于含水印數(shù)據(jù)的各種可能的操作具有魯棒性。獨(dú)立成分分析(ICA)是近期發(fā)展起來的一種盲源信號(hào)分離技術(shù)，在許多應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。目前，已經(jīng)有越來越多的專家將其應(yīng)用在數(shù)字水印領(lǐng)域。 本文簡(jiǎn)單介紹了數(shù)字水印技術(shù)的產(chǎn)生背景和發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)小波分析理論在數(shù)字水印

2、領(lǐng)域的中應(yīng)用做了重點(diǎn)介紹。以靜止數(shù)字圖像水印作為研究對(duì)象，利用ICA技術(shù)在小波變換數(shù)字圖像領(lǐng)域中的應(yīng)用，采用置亂技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了兩種多重?cái)?shù)字水印算法。下面是本文的主要內(nèi)容。 第一章是對(duì)數(shù)字水印技術(shù)的概述，對(duì)水印產(chǎn)生的背景知識(shí)、數(shù)字水印的基本框架和性能評(píng)估指標(biāo)做了簡(jiǎn)單的介紹，同時(shí)概括了數(shù)字水印的研究現(xiàn)狀和主要應(yīng)用領(lǐng)域。 第二章為本文研究的數(shù)字水印算法做了預(yù)備知識(shí)簡(jiǎn)介。對(duì)置亂技術(shù)、小波分析理論和ICA技術(shù)做了詳細(xì)的介紹。其中對(duì)I

3、CA技術(shù)的算法FastlCA做了重點(diǎn)介紹。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上介紹了一些其他研究者在這一領(lǐng)域所做的工作。 第三章和第四章是本文的重點(diǎn)章節(jié)，分別介紹了兩種基于ICA技術(shù)和小波分析理論的多重?cái)?shù)字水印算法。 (1)基于ICA的多重?cái)?shù)字圖像水印算法。該算法利用ICA技術(shù)，在小波分解得到的中頻子帶中嵌入水印，并利用ICA盲源分離的特性實(shí)現(xiàn)了水印的盲提取。首先是水印的生成，該算法實(shí)現(xiàn)的是多重水印的嵌入，選取多個(gè)有意義的圖像作為水印信息，

4、先分別將它們置亂，再將置亂后的圖像利用ICA技術(shù)進(jìn)行混疊，然后選擇混疊后的一個(gè)圖像作為水印嵌入，該水印包含所有原始水印的信息。其次是嵌入位置的選取，對(duì)原始載體圖像進(jìn)行分塊編號(hào)；然后由混沌序列發(fā)生器產(chǎn)生一組混沌序列，根據(jù)密鑰選出一定數(shù)量的序列；依據(jù)序列從原始圖像中選出小塊組成一個(gè)子圖像。本算法是對(duì)子圖像進(jìn)行小波分解，將含有多個(gè)水印信息的水印嵌入到小波分解后的中頻子帶中。水印嵌入后將其進(jìn)行小波逆變換，再根據(jù)密鑰把子圖像還原到原始圖像中即可得

5、到水印圖像。水印的攻擊檢測(cè)采用Stirmark工具對(duì)水印圖像進(jìn)行攻擊，該算法具有較強(qiáng)的魯棒性和不可見性。 (2)基于圖像獨(dú)立特征分量的多重水印算法。該算法首先根據(jù)ICA技術(shù)在圖像特征提取方面的應(yīng)用，根據(jù)嵌入水印的個(gè)數(shù)提取出其特征分量，然后對(duì)這些特征分量進(jìn)行兩層小波分解，并將各個(gè)處理后的水印嵌入到中頻子帶中，水印的提取過程是非盲的，因?yàn)橛玫搅嗽驾d體圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法在增大水印信息容量的同時(shí)保證了水印的不可見性，同時(shí)，它對(duì)