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摘要:随着信息技术的飞速发展,图像、视频等数字作品的创作、拷贝和传输更为快捷方便,同时也带来了未经授权的存取、拷贝、修改和交换等侵犯版权所有人权益的问题,保护数字多媒体作品的版权,并且确保作品的真实和完整成为了需要解决的新挑战。数字水印技术正在此时出现,借助嵌入在数字作品中的特殊水印信息来证明版权归属以及认证数字产品内容的完整性。近年来,基于数字水印信息的图像篡改的定位以及恢复也受到了国内外学者的关注,此类水印算法以代表图像内部特征的信息作为水印,嵌入到图像本身,检测时提取出水印信息,定位数字图像中被篡改的区域,利用隐藏在数字图像中的水印对篡改图像进行恢复。针对上述问题,本论文在可实现篡改检测定位并能恢复被篡改区域的图像认证水印算法方面进行了研究,具体工作如下:1.提出了一种基于HVS的数字水印自适应嵌入技术。水印的不可见性是水印算法的重要特性,即数字图像中嵌入水印信息后,不会对图像质量产生明显影响,并且嵌入的水印信息不被轻易察觉。利用人类视觉系统的特性,选择数字图像的区域像素方差值来决定自适应嵌入的位置,在图像纹理较复杂的区域嵌入水印。通过自适应嵌入在保证所需水印载荷的情况下,尽可能地减小了嵌入水印对数字图像的影响,提高了水印算法的不可见性。2.提出了一种可定位图像篡改区域并恢复原始图像的水印算法,以保护数字图像的内容完整性。嵌入图像的水印分为用于篡改检测的随机序列水印和用于图像恢复的内容水印。其中内容水印由两部分组成,一部分来自图像每个2×2块的像素平均值做量化处理,保证恢复精度的同时减小了水印嵌入量;另一部分是图像每个4×4块的像素平均值,通过自适应的方式嵌入原始图像,在对原始图像质量影响很小的情况下,提高了恢复后图像的质量。论文对上述算法进行了具体实现,通过大量仿真实验,分析了算法的性能。实验结果表明,算法的水印不可见性良好,并能对图像的篡改区域进行精确定位,篡改恢复后的图像质量较高。进一步与其他算法的性能比较可知,本文算法在水印不可见性、定位精确度以及恢复图像的质量三方面均具有优势。