基于特征调制的量化水印设计与DCT域实现

【摘要】：随着网络技术飞速发展,数字图像、数字音视频等多媒体信息传递也是越来越快速和方便。然而未经作者同意对多媒体信息获取、修改、存储和传播也变得容易；另外在传输过程中,数字媒体信息遭受一定程度的有意或者无意的攻击,接收者无法判断所接收的媒体信息是否完整和真实。现在,第四代移动网络成为主流,已经步入自媒体时代,人人都可以随时随地在网络上发布多媒体信息,网络信息量剧增,需求版权保护的人也在不断增加。数字水印技术是在不影响文字、图像、视频和音频的正常观看、收听和使用的情况下,将信息隐藏在其中,从而认证多媒体信息的完整性、真实性及版权拥有者。数字水印涉及各学科领域,逐渐成为国内外的研究重点。本文侧重探讨将一种基于随机角度量化调制的理论性能优良的水印算法在DCT域上实现。本文介绍了数字水印的研究背景、发展历史、基本知识和典型算法,详细分析了一种基于随机角度的量化水印算法,探索出了该算法在离散余弦变换域(DCT域)上基于MATLAB平台的实现。在实现过程中,首先确定是在整体还是分块上做DCT变换,比较实验效果后选择分块DCT。然后通过对JPEG压缩算法的分析,确定选取每一块的中频系数作为嵌入水印的宿主信号,再确定宿主信号的长度为多少合适。接着结合Watson模型,给出一个新的嵌入算法,使得水印具有自适应性,从而提升水印的不可感知性和鲁棒性。最后再结合加密、置乱信息的手段给出详细的水印实现方案。除理论推导外,本文在图像上进行了大量的仿真实验,并与其他的经典算法进行了对比。实验结果表示,本文的实现方案具有更好的不可感知性和更强的鲁棒性。