基于DCT域的數(shù)字圖像水印算法的研究與應用.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展、媒體資源數(shù)字化進程的不斷加快。數(shù)字產(chǎn)品（如圖片、音頻、視頻等）的版權問題日益凸顯。也使得數(shù)字水印技術成為近年來研究的一個重要課題之一。特別是在信息安全領域、計算機領域、通信領域引起了科研工作者的廣泛關注。從上世紀九十年代，在一些高水平的學術期刊陸續(xù)刊登了有關于數(shù)字水印方面的論文，并且文章的數(shù)量也在逐年增多。隨后又有一些比較權威的國際會議和國際雜志也發(fā)表了有關于數(shù)字水印方面的?？?。國外的一些大學及科研機構也致力于水印

2、算法的研究，如美國的麻省理工大學、普渡大學、英國的劍橋大學以及日本的NEC研究院和美國的IBM研究所等。并且通過不懈的努力都取得了一定的科研成果。
　　本文主要對基于DCT域的數(shù)字圖像水印算法進行了研究。首先對信息隱藏及數(shù)字水印的發(fā)展歷程進行簡要的概述，然后對數(shù)字水印的特性、分類標準、主要研究領域和基本理論進行了分析。之后作者對水印預處理所要使用的置亂算法和混沌加密算法進行了分析，實現(xiàn)了一種基于Arnold置亂并結合混沌加密的數(shù)字

3、水印預處理方法，加強了數(shù)字水印算法的可靠性。
　　本文作者的主要工作是設計并實現(xiàn)了兩種數(shù)字圖像水印算法，并針對兩種水印算法在抗剪切攻擊方面表現(xiàn)出的不足提出了相應的改進算法。第一種水印算法的主要思想是先對嵌入水印的載體圖像分塊，并對各子塊（8?8子塊）做DCT變換，然后對水印圖像信息進行Arnold置亂和混沌加密，最后在載體圖像每個子塊的DCT中低頻位置選定系數(shù)并按照一定的算法實現(xiàn)水印信息的嵌入。第二種水印算法是在第一種水印算法工作

4、的基礎上進行了改進，提出了一種基于中頻系數(shù)而實現(xiàn)水印信息嵌入的方法。該算法的特點是，不直接利用1、0的水印信息對嵌入系數(shù)進行替換，而是通過1行8列的序列表示水印信息，并且在嵌入系數(shù)上通過疊加該序列來實現(xiàn)水印信息的嵌入。通過加入兩個調節(jié)參數(shù)，可以分別實現(xiàn)對水印的強度和位置進行調節(jié)，該方法的主要優(yōu)點是，水印算法在實現(xiàn)盲提取的同時，進一步提高了水印算法檢測的效率。
　　作者在實現(xiàn)兩種水印算法的基礎上，又通過大量的仿真實驗對兩種水印算法的

5、性能進行了評估。利用客觀評價體系，通過對水印圖像的峰值信噪比和歸一化值進行測試，結果表明兩種水印算法在抵抗多種攻擊類型時都表現(xiàn)出較強的魯棒性。第二種水印算法是在總結第一種水印算法的優(yōu)缺點基礎上作者所做的進一步深入研究，因此實驗結果也表明第二種水印算法在抵抗JPEG壓縮、噪聲、濾波等攻擊方面表現(xiàn)出更好的性能。同時本文針對兩種水印算法在抵抗剪切攻擊方面表現(xiàn)出的不足提出了改進性算法。實驗結果表明，改進后的算法在抵抗剪切攻擊方面表現(xiàn)出很強的魯棒