基于图像的数字水印技术研究

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随着信息技术特别是网络技术的发展,电子媒体的传播极为迅速,因特网上信息的获取达到了前所未有的深度和广度,对多媒体作品的侵权也随之更加容易,如何有效地保护多媒体信息的版权成为信息安全领域的一个热门话题。数字图像水印技术作为一种新兴的防盗版技术,是运用数字图像处理技术来实现信息隐藏,关键是水印信息嵌入的隐蔽性和抵抗攻击的鲁棒性。   本文首先介绍了数字水印的基本概念、发展现状和主要应用,接着阐述了水印的基本原理、基本模型、数字水印的常见攻击和评价标准;在此基础上进一步研究了基于图像的数字水印算法。   针对现实生产生活中数字图像版权保护的实际需求及数字图像水印所需要具备的技术特点,通过对数字水印算法空域和变换域的分析和设计,确定了基于分块DCT数字图像水印算法,包括水印生成、嵌入、提取与检测四个子算法。具体实现上,利用Arnold置乱变换生成水印图像,对原始图像做分块DCT变换,结合人类的视觉特性(HVS),选择在中频区域进行水印的添加,形成了初期基于DCT数字彩色图像盲水印算法。   由于前面初期数字水印算法忽视了图像的总体和局部特性,并且嵌入区域在整个算法中都是固定的,没有考虑图像的特性,所以论文进一步改进了初期算法;将图像分成8×8互不重叠的块,在较复杂的块中嵌入水印量多一些,在相对不复杂的块中嵌入量少一些,甚至不嵌入,提出了基于DCT的彩色图像自适应数字水印算法。   课题最后给出了上述两种算法在MATLAB环境中的仿真实验,对得到的实验结果进行了分析和比较,结果表明,自适应算法比初期算法对常见的图像处理操作具有更好的鲁棒性。   本文的主要特色是改进了现有数字图像盲水印算法主要以灰度图像为实验对象的不足,通过对载体图像颜色空间转换,选取Y分量嵌入水印,依据“复杂块多嵌入”的原则,得到了自适应数字图像水印算法。
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