基于分形理论的数字水印技术研究

【摘要】： 今天，伴随着信息产业的飞速发展，信息媒体的数字化和计算机网络通讯技术使得人们对数字信息的获取极为迅捷方便，但是由数字化技术自身特性所产生的负面效应——对数字化信息产品的非法侵权盗版和恶意篡改——也日益严峻。如何在目前开放式的数字化网络环境中对数字信息产品提供切实、有效的版权保护和数据安全性维护手段已成为一个非常现实的问题。围绕这一问题，近几年国际上提出了一种新的有效的数字产品版权保护和安全性维护的新技术——数字水印(digital watermarking)技术。 本文对分形理论在数字水印技术中的应用进行了全面研究。 首先，分析了目前数字水印技术的发展状况、基本特征和基本问题，归纳提出了数字水印处理系统的基本框架；概括性论述了分形与分形图像编码理论。 然后，研究了自相似分形集的精细结构，发现其有良好的抗几何形变特性，将此特性应用到数字水印技术中，创造性的构建了一种全新的抗几何形变的数字图像水印算法框架，并在该框架下，进一步提出了基于迭代函数系统(IFS)的抗几何形变的数字图像水印算法。实验证明该算法对几何形变具有很好的顽健性。 最后，从现实图像普遍具有的自相似性特性出发，对分形图像编码在数字水印技术中的应用进行了探讨，提出了切实可行的私有水印和公有水印算法。实验结果充分表明，基于分形图像编码的数字水印算法对JPEG压缩有着很好的顽健性。