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基于Schur分解的Contourlet域彩色图像数字水印算法研究

朱春伟  
【摘要】:随着多媒体技术的快速发展,视频、图像、音频等数字多媒体技术应用越来越广泛,但是在传播过程中容易受到破坏。数字水印技术是版权保护的一种有效手段,受到相关领域学者的广泛关注和深入研究。数字水印技术从提出到现在已经取得了显著地成果,然而数字水印技术涉及的内容多、范围广,相关算法并不完善,仍有改进提升的空间。本文结合现有数字水印技术的研究基础,通过分析Contourlet变换、DCT变换、Schur分解技术的原理,结合对版权水印和零水印技术的研究,提出了两种鲁棒性较好的数字水印算法。论文的主要工作如下:1、提出了一种基于Schur分解的Contourlet域彩色图像零水印算法。该算法利用YCoCg颜色空间的Co分量做Contourlet变换,并结合DCT变换和Schur分解技术,构造图像的特征矩阵,将特征矩阵与水印图像做异或处理得到零水印,并保存到第三方版权认证中心。水印提取时从版权中心提取出零水印,构造图像的特征矩阵与零水印做异或操作,从而得到水印图像。2、基于NSCT变换,提出了一种版权水印与零水印技术相结合的彩色图像双重水印算法。算法针对RGB颜色空间三分量之间相关性强的问题,选择去相关性强的YCoCg颜色空间,在亮度分量中完成版权水印的嵌入,水印嵌入的过程将亮度分量做NSCT变换,结合Schur分解技术,应用改进的自适应量化方式在低频子带中完成版权水印的嵌入工作。利用含水印载体图像中的Co分量做NSCT变换,结合Schur分解技术,构造图像特征矩阵并与水印做异或操作,得到零水印,并保存到第三方认证中心。版权水印的提取按照之前嵌入过程的逆过程提取。3、对提出的两种彩色图像数字水印算法进行鲁棒性和不可见性的攻击测试实验,与同类算法相比,本文中两种算法在一定程度上均能较好的抵抗噪声、剪切、JPEG压缩、缩放、旋转攻击等测试的影响,在抵抗JPEG压缩、剪切、噪声攻击方面优势比较突出。


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