基于Contourlet變換的圖像數(shù)字水印研究.pdf

1、隨著多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字產(chǎn)品應(yīng)用越來(lái)越廣泛，數(shù)字信息的安全也逐漸成為人們關(guān)心的問(wèn)題，數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)保護(hù)問(wèn)題尤為重要。數(shù)字水印是指永久鑲嵌在宿主數(shù)據(jù)中的具有可鑒別性的數(shù)字信號(hào)或模式，并且不影響宿主數(shù)據(jù)的可用性。其作為數(shù)字信息安全問(wèn)題的一項(xiàng)有效解決手段，成為產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界共同研究的熱點(diǎn)。
　　本文研究了圖像數(shù)字水印和Contourlet變換的相關(guān)理論知識(shí)，提出了基于Arnold變換和Lorenz系統(tǒng)的彩色圖

2、像加密算法和一種Contourlet域能量和交換系數(shù)的圖像水印算法。主要工作有：
　　1.在深入研究灰度圖像的置亂度基礎(chǔ)上，給出了彩色圖像置亂度的定義，由于Arnold變換具有較高置亂度，能夠抵抗多種攻擊的特性，以及Lorenz混沌系統(tǒng)具有極強(qiáng)初值敏感性和安全性的特點(diǎn)，提出了一種基于Arnold變換和Lorenz系統(tǒng)的彩色圖像加密算法。該算法利用Arnold變換以及彩色圖像的置亂度定義，對(duì)原始彩色水印信息的R、G、B三個(gè)分量分別進(jìn)

3、行置亂，并求解Lorenz混沌系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程，得到三個(gè)混沌序列，據(jù)此構(gòu)造置亂索引矩陣；然后對(duì)Arnold置亂后的每個(gè)顏色分量，采用這三個(gè)不同的混沌置亂序列進(jìn)行置亂處理。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法克服了Arnold變換和Lorenz混沌系統(tǒng)的缺點(diǎn)，能夠抵抗多種攻擊，使彩色水印圖像具有較高的安全性。
　　2.深入研究Contourlet變換的基本理論，并分析Contourlet變換系數(shù)的分布特性，提出了一種基于Contourlet域能

4、量和交換系數(shù)的圖像水印算法。該算法充分利用Contourlet變換特性，根據(jù)圖像分解后的能量大小選擇嵌入水印的方向圖，并通過(guò)交換系數(shù)的嵌入算法，將水印信息嵌入載體圖像。在數(shù)字水印的嵌入過(guò)程中使用了Contourlet分解載體圖像的層數(shù)、每層分解的方向數(shù)和嵌入水印信息選擇的子帶三個(gè)密匙，因此，該算法還具有較高的安全性。圖像的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠抵抗多種常見(jiàn)圖像處理和幾何變換的攻擊，如壓縮圖像、加椒鹽噪聲、加高斯噪聲、高斯低通濾波、