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基于双正交小波变换的图像数字水印算法研究

蒋炜  
【摘要】:数字水印技术是目前信息安全技术领域研究的一个新方向,是一种可以在开放的网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新技术。创作者的创作信息和个人标志通过数字水印系统以人所不可感知的水印形式嵌入在数字产品中,人们无法从表面上感知水印,只有专用的软件才可以检测出隐藏的数字水印。 本文对数字水印技术进行了研究,并提出了一种基于双正交小波变换的自适应的图像数字水印算法。首先,介绍了数字水印提出的背景及意义,国内外现状及存在问题。然后,介绍了数字水印的基本特征、原理等基本问题,归纳了数字水印系统的基本框架,概括性介绍了目前常见的数字水印算法。随后,详细的介绍了水印的预处理方法,灰度图像水印的预处理主要是灰度图像的压缩和图像的置乱技术。接着详细介绍了小波变换理论。最后提出了一种基于双正交小波变换的图像数字水印算法。 本文中选取灰度图像作为水印,并对灰度图像进行压缩、置乱和二值化预处理,以增强水印的健壮性。文中采用双正交小波(bior3.7)变换对图像进行压缩,并采用环形自同构映射对图像进行置乱变换。考虑到图像分解和重组时的性能,选用分解系数Nr=2,重构系数H_d=6的双正交小波基Bior2.6对原始图像进行分解和重构,并使用此正交小波基把原图分解成三层四向的子带结构。本文中提出的算法自适应的在中、低频的小波系数上进行水印嵌入,并在中频采用冗余嵌入,克服了以前基于小波变换的水印算法中,低频系数总是被明显排除的不足。 实验表明该算法具有较好的健壮性,能够抵抗各种常见的信号处理操作(锐化、平滑、剪切和加高斯噪声)和图像压缩处理的攻击。


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