基于像素翻轉(zhuǎn)的魯棒擴頻二值圖數(shù)字水印研究.pdf

1、數(shù)字水印(Watermarking)主要是研究在保證原始數(shù)字媒體（也稱為載體）質(zhì)量的前提下，將特殊的圖像標識、序列號、文字等版權(quán)信息嵌入載體（如圖像、音頻、視頻等）中，以達到標識版權(quán)、數(shù)字媒體真?zhèn)舞b別等目的。目前，圖像數(shù)字水印算法研究主要集中在灰度圖像和彩色圖像等冗余信息較多的圖像，冗余信息較少的二值圖像水印難度較大。但二值圖像因其結(jié)構(gòu)緊湊、存儲簡單等特點應用越來越廣泛，很多重要的文件，如:手寫簽名、指紋、文本圖片等都是以二值圖像的形式

2、保存和傳輸，因此二值圖像數(shù)字水印需求大增。研究二值圖像數(shù)字的水印算法，對信息安全具有重要的理論意義和應用價值。
　　本文主要研究魯棒性二值圖像數(shù)字水印算法，主要進行以下幾個方面的工作:
　　1.概述數(shù)字水印算法的研究背景與研究意義、系統(tǒng)模型、分類以及特性，對二值圖像數(shù)字水印算法的技術(shù)難點進行介紹。同時，對目前典型的二值圖像數(shù)字水印算法進行分類和總結(jié)，并分析各自的優(yōu)缺點。最后介紹本文采用的評價指標。
　　2.實現(xiàn)并改進基

3、于像素翻轉(zhuǎn)的二值圖像數(shù)字水印算法(Spread Spectrum inTransform Domain based on Flipping Pixel，SSTD-FP)。針對原算法魯棒性低的問題，本文引入擴頻思想，提高算法的魯棒性。提出利用圖像置亂方法，將黑白像素均勻分布在整個圖像空間，用以提高圖像塊的利用率。提出一種新的像素翻轉(zhuǎn)模型，提高嵌入數(shù)字水印后圖像的視覺效果。最后設計多個實驗驗證算法的有效性、魯棒性以及參數(shù)影響，性能與原算法對

4、比有明顯提高。實驗結(jié)果表明，SSTD-FP能夠抵抗椒鹽噪聲、高斯噪聲以及對圖像剪切攻擊，提取出數(shù)字水印的誤碼率在10％以下。
　　3.針對SSTD-FP算法嵌入率不高的問題，提出一種高嵌入率的數(shù)字水印算法。該算法利用擴頻思想，通過翻轉(zhuǎn)像素將數(shù)字水印信息嵌入到空間域中(Spread Spectrum inSpatial Domain based on Flipping Pixel，SSSD-TP)。提取時，利用符號判決器提取嵌入的數(shù)