變換域數(shù)字圖像水印若干關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字水印技術(shù)是一種解決多媒體數(shù)據(jù)版權(quán)和內(nèi)容認(rèn)證的手段之一，自從上個(gè)世紀(jì)90年代以來，高速增長的多媒體取證需求促進(jìn)了數(shù)字水印技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。但是數(shù)字水印技術(shù)仍未成熟，在實(shí)際應(yīng)用中還存在諸多問題。因此，本文以靜態(tài)圖像作為研究對(duì)象，通過結(jié)合圖像的特征、視覺模型等來尋求有效的水印嵌入和檢測(cè)策略，為數(shù)字水印技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供一些有效的解決方案。論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)歸納如下：
　　(1)提出了一種基于DWT(Discrete Wavelet Tr

2、ansform)和DCT(DiscreteCosine Transform)混合域的RDM(Rational Dither Modulation)水印算法。針對(duì)常規(guī)量化水印算法對(duì)幅度縮放、JPEG壓縮等攻擊敏感的問題，本文通過選取紋理信息最為豐富的圖像區(qū)域作為水印嵌入空間，并以RDM機(jī)制為框架，提出了一種自適應(yīng)量化水印嵌入策略，解決了常規(guī)量化水印算法中量化步長的同步問題。仿真結(jié)果表明該算法具有較好的信息隱藏能力以及相比其它算法具有較強(qiáng)的

3、魯棒性。
　　(2)提出了一種基于雙樹復(fù)小波變換的魯棒量化水印算法。本文利用雙樹復(fù)小波變換的完全重構(gòu)、近似平移不變性和良好的方向選擇性設(shè)計(jì)了一種水印嵌入方式，通過分析量化步長的補(bǔ)償因子與失真度、魯棒性之間的關(guān)系，得到了補(bǔ)償因子的最優(yōu)值，較好地平衡了水印魯棒性和圖像視覺質(zhì)量之間的矛盾。仿真結(jié)果表明水印對(duì)JPEG壓縮、加性高斯白噪聲、幅度縮放、旋轉(zhuǎn)等攻擊具有較強(qiáng)的魯棒性。此外，在量化水印算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合尺度不變特征變換和圖像歸一化技

4、術(shù)構(gòu)建了一種基于特征的幾何不變量，提出了一種基于關(guān)鍵熵的復(fù)小波域盲圖像水印算法，解決了水印對(duì)常見幾何攻擊的敏感問題。仿真結(jié)果表明該算法可以有效地抵抗旋轉(zhuǎn)、縮放、剪切等幾何攻擊。
　　(3)提出了一種基于雙嵌入機(jī)制的小波域盲圖像水印算法。針對(duì)水印僅嵌入在低頻區(qū)域或僅嵌入在高頻區(qū)域的各自缺陷，本文以歸一化技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合圖像的亮度掩蔽效應(yīng)、紋理掩蔽效應(yīng)設(shè)計(jì)了兩種水印嵌入強(qiáng)度因子，分別應(yīng)用于低頻和高頻區(qū)域的水印嵌入。該水印算法利用了小波

5、變換的局部分析特點(diǎn)、以及小波與人類視覺系統(tǒng)之間具有較好的相似性，保證了圖像的視覺質(zhì)量，提高了水印抵抗常用圖像處理和幾何攻擊的魯棒性。
　　(4)提出了一種基于視覺模型的乘性水印算法。本文以水印的不可感知性和魯棒性作為乘性因子的目標(biāo)函數(shù)，并建立一種多目標(biāo)優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)了水印的不可感知性和魯棒性之間的平衡，同時(shí)利用雙樹復(fù)小波系數(shù)幅度的近似平移不變性和能量機(jī)制，提高了水印的魯棒性。仿真結(jié)果表明提出的水印算法具有較好的不可感知性以及水印對(duì)

6、常用組合攻擊具有較強(qiáng)的抵抗能力。
　　(5)針對(duì)基于雙樹復(fù)小波變換的圖像處理這個(gè)交叉學(xué)科進(jìn)行了深入分析，提出了一種結(jié)合雙樹復(fù)小波和波原子的圖像擴(kuò)散濾波算法。該算法以各向異性擴(kuò)散模型為背景，利用波原子變換對(duì)圖像較好的稀疏表示能力以及雙樹復(fù)小波變換的近似平移不變性、良好的方向選擇性等優(yōu)勢(shì)，給出了一種擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算方法，有效地控制了圖像擴(kuò)散的強(qiáng)度和方向,解決了采用傳統(tǒng)各向異性擴(kuò)散模型對(duì)圖像濾波造成的細(xì)節(jié)特征信息容易丟失的問題。結(jié)果表明該算