基于人眼視覺(jué)系統(tǒng)的可逆數(shù)字水印研究.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及,智能終端的廣泛應(yīng)用,為人們的生活和工作學(xué)習(xí)帶來(lái)了巨大的便利,但是在開(kāi)放的環(huán)境中數(shù)字媒體信息很容易被篡改、復(fù)制。因此其版權(quán)保護(hù)問(wèn)題也越來(lái)越引起人們的關(guān)注。數(shù)字水印技術(shù)為版權(quán)保護(hù)提供了有效的解決方案,并且日漸趨于完善。傳統(tǒng)的數(shù)字水印技術(shù)在水印嵌入和提取的過(guò)程中會(huì)對(duì)原始圖像產(chǎn)生影響,但是在一些領(lǐng)域,如軍事、醫(yī)學(xué)等,這些影響是不可接受的,其不允許嵌入水印帶來(lái)任何失真。為了滿足這種需求,可逆數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,即在水印提取之后

2、,可以無(wú)失真的恢復(fù)出原始載體信息。
　　本文首先簡(jiǎn)要回顧了數(shù)字水印技術(shù)的背景起源、應(yīng)用領(lǐng)域、分類以及特性,然后圍繞可逆數(shù)字水印技術(shù)進(jìn)行了研究與分析,其中重點(diǎn)研究了基于人類視覺(jué)系統(tǒng)的可逆數(shù)字水印算法。主要的研究?jī)?nèi)容包括：⑴提出了一種結(jié)合人眼視覺(jué)系統(tǒng)和整數(shù)小波變換以及多目標(biāo)遺傳算法的新的可逆灰度水印算法。算法首先對(duì)整數(shù)小波變換之后的圖像進(jìn)行分塊,在每一個(gè)局部塊中通過(guò)像素點(diǎn)灰度值的大小找到滿足條件的兩個(gè)像素點(diǎn),同時(shí)依據(jù)它們的灰度值之差與

3、6進(jìn)行模運(yùn)算找到第三個(gè)像素點(diǎn)。算法是直接以灰度圖像作為水印圖像,在水印嵌入之前,無(wú)需對(duì)其做任何處理操作,同時(shí)結(jié)合人眼視覺(jué)系統(tǒng)提高水印嵌入之后的不可見(jiàn)性,通過(guò)對(duì)每個(gè)子塊的熵值進(jìn)行歸一化,動(dòng)態(tài)的調(diào)整水印信息的嵌入強(qiáng)度。文中使用遺傳算法對(duì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化,兼顧了水印嵌入之后圖像的質(zhì)量和不可見(jiàn)性。⑵為了保證水印的不可見(jiàn)性,提高算法的魯棒性,提出了一種魯棒的可逆水印算法。算法中利用了統(tǒng)計(jì)量的方法增強(qiáng)水印嵌入之后圖像的魯棒性,將宿主圖像分塊并對(duì)每一塊應(yīng)

4、用整數(shù)小波變換,將每個(gè)塊以中間的位置為分界點(diǎn)分為兩個(gè)部分,并分別計(jì)算出每部分的像素點(diǎn)灰度值的均值,通過(guò)修改分界點(diǎn)的灰度值實(shí)現(xiàn)水印信息的嵌入。該算法的基本思想是依據(jù)嵌入的水印信息以及求出的兩個(gè)均值,將每塊中間像素點(diǎn)的灰度值置于不同的區(qū)間。直方圖修改技術(shù)被用來(lái)避免水印在嵌入過(guò)程中產(chǎn)生的像素溢出問(wèn)題,同時(shí)在嵌入的過(guò)程中考慮人眼視覺(jué)系統(tǒng),計(jì)算出每個(gè)塊的視覺(jué)熵以及邊熵,求出二者之和后進(jìn)行排序,自適應(yīng)的選擇出和值較小的塊作為水印的嵌入塊直到水印信息