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《辽宁大学》 2015年
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基于小波变换的数字水印算法及评价方法研究

段晓杰  
【摘要】:近年来,信息系统面临的安全问题日益突出,信息安全对医疗、航空、国家政治、军事等各方面均有着非常重要的意义。随着数字水印技术的不断发展,如何将信息合理隐藏,并在各种信道攻击下仍可获得较好的提取效果,成了各领域专家研究的方向。数字水印的嵌入方式主要有三种,空域水印、频域水印和压缩域水印,其中频域水印又包括傅立叶变换、离散余弦变换、和小波变换。小波变换由于其时/频特征和多分辨率等特性,被广泛地应用在数字水印领域。本文首先提出了一种基于混沌系统和小波变换的数字水印方法,采用二维混沌系统确定水印随机嵌入位置,采用二维混沌系统进行水印信息的置乱,然后将小波变换后对应的水平高频和垂直高频分量作替换,即保证了水印的不可见性又提高了其抗攻击性。经过仿真实验,我们测得此算法能够抵抗大部分攻击,尤其对不规则剪切攻击和高斯噪声攻击具有很好的效果。由于彩色图像在日常网络通信中占了很大的比重,我们将此算法引入到彩色图像领域。针对传统水印不可见性客观评价方法的缺陷,本文对其中的SSIM算法进行改进,采用多级小波变换分别提取不同分辨率的高频分量和低频分量,然后用CSF曲线对各级分量进行加权。为了进一步提高测量的精确度,我们又将低频分量进行DCT变换,测得其中高频成分的SSIM值,再与前面测得的值相乘,得到最终的检测值。对于彩色图像,考虑到人类视觉的色彩掩蔽效应,我们对R、G、B各个通道分别进行加权计算。通过对灰度图和彩色图的分别实验,我们发现本文算法具有更高的曲线拟合度,也就是说与人眼主观观测值更加贴近。最后将此水印不可见性客观评价方法用来评价本文水印嵌入算法,取得了不错的效果。
【学位授予单位】:辽宁大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TP309.7;O174.2

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