基于小波變換和HVS的圖像與視頻水印算法研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，多媒體數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和分發(fā)都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。數(shù)字多媒體數(shù)據(jù)(如圖像、文本、音頻、視頻、三維模型等)的存儲(chǔ)、拷貝與傳播變得極為容易，但由此引發(fā)的盜版問(wèn)題已成為日益嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題且亟待解決。作為數(shù)字多媒體版權(quán)保護(hù)的一種有效手段，數(shù)字水印技術(shù)由于具有不可感知性和魯棒性等特性，目前已成為國(guó)內(nèi)外信息安全領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　 本文回顧了多媒體數(shù)字水印技術(shù)的研究現(xiàn)狀、一般模型、基本要求及典型算法。針

2、對(duì)圖像及視頻的版權(quán)保護(hù)作了深入的研究，分別提出了一種基于混沌與Arnold變換的二值圖像混沌置亂加密算法以及基于離散小波變換與人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)特性的一種圖像水印算法和一種視頻水印算法：
　　 (1)為了提高水印的安全性和抵御惡意攻擊的能力，提出了一種基于混沌與Arnold變換的二值圖像置亂加密算法。算法先使用一維混沌映射生成的混沌序列修改水印圖像的像素值，再用Arnold變換對(duì)其進(jìn)行置亂處理。該算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，計(jì)算量較小，且有很高的安

3、全性。
　　 (2)提出了一種基于離散小波變換的圖像自適應(yīng)水印算法。利用多分辨率技術(shù)，算法將經(jīng)多分辨率分解后的水印圖像嵌入到原始圖像經(jīng)多分辨率分解后的對(duì)應(yīng)頻帶上。根據(jù)人眼視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)圖像亮度、紋理和頻率的掩蔽特性對(duì)水印嵌入強(qiáng)度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，水印提取過(guò)程中不需要原始圖像的參與，實(shí)現(xiàn)了盲提取功能。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：該算法具有很好的透明性，并且嵌入水印后的圖像對(duì)JPEG 2000有損壓縮、均值濾波、高斯濾波、高斯噪聲、椒鹽噪聲和剪切等

4、攻擊是魯棒的。與傳統(tǒng)的基于離散小波變換低頻子帶的算法相比，對(duì)常見(jiàn)的攻擊具有更好的魯棒性。
　　 (3)提出了一種以二值圖像作為水印和基于三維離散小波變換與人眼視覺(jué)系統(tǒng)特性的視頻自適應(yīng)水印算法。首先，對(duì)水印圖像進(jìn)行混沌加密和Arnold置亂處理，利用基于方向經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸獾囊曨l場(chǎng)景鏡頭分割方法將視頻信號(hào)切分為不同的場(chǎng)景，通過(guò)密鑰從中選取若干場(chǎng)景進(jìn)行三級(jí)三維離散小波變換。其次，對(duì)低頻子帶進(jìn)行區(qū)域劃分，借助人眼視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)圖像紋理區(qū)域、運(yùn)